一种预编码矩阵反馈方法和终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种预编码矩阵反馈方法和终端，其中，所述方法包括：终端测量信道矩阵H，并根据信道矩阵H确定第一矩阵Ui信息和第二矩阵信息；终端上报指示第一矩阵Ui的索引信息和指示第二矩阵的索引信息；或者，终端上报构造第一矩阵Ui的参数信息和构造第二矩阵的参数信息。本发明既能满足大规模天线阵列系统天线端口数的要求，又能在节约反馈开销的同时比较准确的量化信道系数矩阵。
【专利说明】一种预编码矩阵反馈方法和终端
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线数字通信领域，尤其涉及一种预编码矩阵反馈方法和终端。
【背景技术】
[0002] 在长期演进（Long Term Evolution, LTE)系统中，其协议为Release8 (简称R8) 版本，该协议规定信道状态信息（Channel State Information, CSI)有三种形式：信道 质量指不（Channels Quality Indication，CQI)、预编码矩阵指不（Pre-coding Matrix Indicator, PMI)、秩指示（Rank Indicator, RI)。其中，CQI为衡量下行信道质量好坏的一 个指标。PMI是指仅在闭环空间复用这种发射模式下，终端（User Equipment,UE)根据测得 的信道质量告诉基站（eNode B，eNB)应使用什么样的预编码矩阵来给发给该UE的物理下 行共享信道（Physical Downlink Shared Channel JDSCH)进行预编码。PMI的反馈粒度可 以是整个带宽反馈一个PMI，也可以根据子带（subband)来反馈PMI。RI用于描述空间独立 信道的个数，对应信道响应矩阵的秩。在开环空间复用和闭环空间复用模式下，需要UE反 馈RI信息，其他模式下不需要反馈RI信息。
[0003] 作为LTE的演进标准的高级长期演进（Long Term Evolution Advanced，LTE-A) 系统引入了很多新技术：（1)下行最多支持8天线的传输；（2)协作多点传输（Coordinated Multiple Point transmission, CoMP)，这些技术的引入较大地提高了小区平均频谱效率 以及边缘频谱效率。
[0004] 即便如此，随着智能时代的到来，人们发现使用4或者8个天线的多输入多输出 (Multiple-Input Multiple-〇ut-put，MIM0)技术对系统容量的提升已经不足以满足流量 的爆炸式增长，MIM0技术的进一步增强迫在眉睫。在这种背景下，三维（Three Dimensions, 3D)MM0和大规模（Massive)MMO被提了出来。其中3D MM0是在现有2D MM0的基础 上进一步开拓了垂直维度的空间，可以同时调整波束在垂直和水平方向的方向，从而使得 MM0有了更大的自由度。而Massive MM0是对现有MM0或者3D MM0进一步发展和革 新，在基站侧引入几十甚至上百个天线（或者振子)，从而使得基站侧有更大的空间自由度， 能进一步的抑制同频干扰，从而复用更多的用户以提高系统的频谱效率和边缘频谱效率。 考虑到天线的大小，以及占地和安装，一般将这些大规模的天线在基站侧以平面或者类似 于平面的形式放置，即把天线放置成NjfNh列，形成如图1所示的平面电极化阵列或如图 2所示的平面双极化阵列。图1和图2中的平面天线阵列中，每个位置上的天线可以是单极 化天线(振子)，正负45度的双极化天线(振子)，水平垂直的双极化天线(振子)，左右圆旋转 的双圆极化天线(振子)，其中Nv和Nh为大于等于1的正整数，且不能同时为1。
[0005] 虽然3D MM0或者Massive MM0比现有技术有更大的空间自由度，从而更好地抑 制同频干扰并且复用更多的用户以提高系统的性能，但有一个重要前提就是：基站必须准 确的获取基站与每个用户之间的下行信道矩阵信息。在FDD系统中，终端利用信道状态信 息参考符号（Channel State Information-Reference Signal :CSI_RS)测量下行信道矩阵 信息，然后将之量化成为码本（Code Book)中的一个码字，并将码字对应的信息通过上行控 制信道或者共享信道反馈给基站，基站基于此信息为终端传输数据等，所以信道信息的准 确度完全取决于码本的设计。这里，码本是指预先定义的多个矩阵或者向量的集合，在基 站和终端侧各保存一份相同的副本，每一个矩阵或者向量称为一个码字。一方面，现有标准 的码本只支持线性阵列天线，且天线端口数目不大于8个的情况，不能满足3DMMO或者 MassiveMIMO这些新技术所要求的平面天线阵列和/或者端口数目超过8的要求；另一方 面，设计码本的时候需要考虑开销和性能之间的折中，因为开销也是实际系统面对的问题。 对于这种大规模天线阵列，其信道系数矩阵的维度非常大，此时想要比较准确的量化这些 系数矩阵，其开销非常大。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种预编码矩阵反馈方法和终端，既能满 足大规模天线阵列系统天线端口数的要求，又能在节约反馈开销的同时比较准确的量化信 道系数矩阵。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0008] 本发明提供了一种预编码矩阵反馈方法，所述方法包括：
[0009] 终端测量信道矩阵H，并根据信道矩阵H确定第一矩阵仏信息和第二矩阵：^信 息；
[0010] 终端上报指示第一矩阵仏的索引信息和指示第二矩阵P.:'_的索引信息；
[0011] 或者，终端上报构造第一矩阵Ui的参数信息和构造第二矩阵P/的参数信息。
[0012] 较佳地，所述
【权利要求】
1. 一种预编码矩阵反馈方法，其特征在于，所述方法包括： 终端测量信道矩阵H，并根据信道矩阵H确定第一矩阵Ui信息和第二矩阵P]信息； 终端上报指示第一矩阵仏的索引信息和指示第二矩阵P/的索引信息；或者， 终端上报构造第一矩阵A的参数信息和构造第二矩阵Pf的参数信息。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Uj =(UU，…，UuJ，是NtXl的复 数矩阵，A表示第一类码本的第i个码字，仏的第k列Ui，k是归一化的NtX 1的复列向量， Nt为基站的天线或者测量导频端口数目，k=l，…，Nm，i=l，…，Nsl，N sl为第一类码本的码字 个数，Nm为第一类码本码字的列数。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述Ui，k为(Vi， k，hu)，其中，(v，h) 为将NVX 1向量vi;k, hi;k和NhX 1的向量h映射成NtX 1的向量的函数，v表示只有1列天 线时，这列天线具有的预编码矩阵，h表示只有1行天线时，这行天线具有的预编码矩阵， k=l，…，Nm，i=l，…，Nsl，Nv 和 Nh 为正整数。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述1^为f2( 0i，k，<k)，其中， f2(9,小）为将小映射成NtXl的向量的函数，0U，（tu取值范围为[0,2Ji]，k=l，一 ,Nm, i=l, Nsl〇
5. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述仏是从Nt X N。的复数矩阵U中 选择Nm列而得到。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复数矩阵U的第i列为(Vi，hj，其 中，fi(v，h)为将NVX1向量'kA』和NhXl的向量h映射成NtXl的向量的函数，k=l，… ，Nm, i=l,…，N。，N。为矩阵U的列数。
7. 根据权利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述f1(Vi,h,) = V1@h1或者
9 i，小i取值范围为[〇,2ji]，i=l，…，Nc。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述匕表示为& = 1?^或者
12. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复数矩阵U的第i列为f2 ( 0 i，小i)， 其中，f2(0，小）为将0，小映射成NtXl的向量的函数，0i，t取值范围为[0,2JI]， i=l，L，Nc。
13. 根据权利要求4或12所述的方法，其特征在于，所述f2为将0i，t映射成NtXl
14. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述P/是NmX u的复数矩阵，f表示 第二类码本的第j个码字，j=l，…，Ns2，Ns2为第二类码本的码字个数，u为所述终端的数据 总层数信息，Nm为小于Nt的正整数。
15. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定第一矩阵仏信息和第二矩阵P/ 信息之后，所述方法还包括： 终端根据第一矩阵A信息和第二矩阵f信息得到信道相关信息W ，并 根据W计算得到信道质量指示CQI ;其中，F是将矩阵屯P/映射成NtX u维矩阵的函数。
16. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在终端上报第一矩阵仏信息和第二矩阵 P/信息之后，所述方法还包括： 基站根据终端发来的第一矩阵仏信息和第二矩阵r信息得到信道相关信息 W = F(Ui,Pjv)； 根据w对终端进行调度，并选择下行传输方式与终端进行通信，其中下行传输方式包 括但不限于以下传输方式中的一种或几种： 单用户多输入多输出传输模式、多用户多输入多输出传输模式、单用户/多用户动态 切换传输模式、多点协作传输模式。
17. 一种终端，其特征在于，所述终端包括： 矩阵信息确定单元，用于测量信道矩阵H，并根据信道矩阵H确定第一矩阵叫信息和第 二矩阵?匕' 信息； 索引信息上报单元，用于上报指示第一矩阵A的索引信息和指示第二矩阵P/的索引 信息；或者， 参数信息上报单元，用于上报构造第一矩阵Ui的参数信息和构造第二矩阵P/的参数 信息。
【文档编号】H04L1/06GK104348575SQ201310319590
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】肖华华, 陈宪明, 陈艺戬, 鲁照华 申请人:中兴通讯股份有限公司