[发明专利]信道量化信息的反馈方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种信道量化信息的反 馈方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，如果发送端和接收端都使用多根天线，可 以采取空间复用的方式来获取更高的速率。相对于一般的空间复用 方法，一种增强的技术是接收端反馈给发送端信道信息，发送端根 据获得的信道信息使用一些发射预编码技术，这样能够极大地提高 传输性能。简单的利用方法是直接使用信道特征矢量信息进行预编 码，其主要用于单用户MIMO(多输入多输出)中，也有其它一些 更优但更复杂的方法，主要用于多用户MIMO中。但这些方法都需 要比较准确的信道信息。

在长期演进计划(LongTermEvolution，LTE)中，信道信息的 反馈主要是利用较简单的单一码本反馈方法，而MIMO的发射预编 码技术的性能主要依赖于其中码本反馈的准确度。基于码本的信道 信息量化反馈的基本原理为：假设有限反馈信道容量为Bbps/Hz， 那么可用的码字的个数为N＝2^B个。信道矩阵的特征矢量空间经过量 化构成码本空间发射端与接收端共同保存或实时产 生此码本(收发端相同)。对每次信道实现H，接收端根据一定准则 从中选择一个与信道最匹配的码字并将码字序号i反馈回发射 端。这里，码字序号称为PMI(PrecodingMatrixIndicator，预编码 矩阵指示信息)。发射端根据此序号i找到相应的预编码码字从 而获得信道信息，表示了信道的特征矢量信息。

一般来说可以进一步地被划分为多个Rank(层)对应的码本， 每个Rank下会对应多个码字来量化该Rank下信道特征矢量构成的 预编码矩阵。由于信道的Rank和非零特征矢量个数等的，因 此，一般来说Rank为N时的码字都会有N列。所以，码本可按 Rank的不同分为多个子码本，如表1所示。

表1

其中，在Rank＞1时需要存储的码字都为矩阵形式，例如LTE 协议中的码本就是采用的这种码本量化的反馈方法，如表2所示为 下行4天线的预编码码本。在下文中，为了统一起见，矢量也可以 看成一个有一个维度为1的矩阵。

表2

表2中，I为单位阵，W_k^{j}表示矩阵W_k的第j列 矢量，表示矩阵W_k的第j₁，j₂，...，j_n列构成的矩阵。

作为LTE的继续演进的高级长期演进系统(LongTerm EvolutionAdvanced，LTE-A)由于需要支持更大的系统带宽(最高 可达100MHz)，并且需要提高平均频谱效率和小区边缘用户的频谱 效率，因此，LTE-A需要对一些技术进行增强，如提高反馈效率， 进一步提高码本反馈的精度。基于LTE-A的需求，自适应码本的思 想被提出。自适应码本的主要思想是利用信道相关信息对码本C_b进 行调整，然后使用调整后的码本C_B对信道特征信息进行量化。其优 点在于它能够在相关信道场景下有效提高码本反馈的精度，进而使 信道的频谱效率得到有效改善。这里的信道相关信息是一个长期统 计的信息，因此需要长周期地反馈。

相关的自适应码本技术其形式可以表述为：C_B＝F(R，C_b)，即利 用信道相关信息具体形式的一种：“信道相关矩阵R”，和一个函数F 对一个码本C_b做调整，得到适应当前信道特征矢量分布的码本C_B。

具体的，自适应码本C_B可以描述为以下数学形式：