[发明专利]无线通信系统中的用户设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，具体涉及一种无线通信系统中的信道方向信息和相位信息的联合量化方法和用户设备。

背景技术

多输入多输出(MIMO)技术通过在接收端和发射端安装多天线的方法，提高了分集增益，增加了系统吞吐量，并已经成为下一代(4G)移动通信的核心技术。在MIMO下行系统中，为了获得复用增益并同时抑制用户间干扰，发射端需要知道用户的信道状态信息(Channel state information，CSI)。考虑到系统上行带宽有限，用户无法完全将CSI反馈给发射端，因此往往采用有限反馈技术，即通过反馈码本中的码字序号的方式，使基站获得部分信道状态信息，从而较大程度上减少系统的反馈开销。

在单发射站点服务的MIMO系统中，传统的有限反馈技术通过反馈量化后的信道方向信息(Channel direction information，CDI)和信道质量信息(Channel quality information，CQI)，可以获得良好的系统性能。而当多个发射站点(中继，基站等)同时为用户服务时，由于量化的CDI并不包含相位信息(Phase information，PI)，因此用户在接收多个站点的信号时，可能发生信号相消的效果，从而造成系统性能的下降。

在Erlin Zeng的文章“Impact of limited feedback on multiple relay zero-forcing precoding systems”中(参见“IEEE Int.Conf.on Commun.，May 2008，pp.4992-4997)，作者提出应当在量化CDI后，量化相应的相位信息，并反馈给中继端。其仿真结果表明，仅仅增加1比特的相位反馈开销，就能显著地提高系统性能。

发明内容

在此基础上，本发明对现有技术中的上述反馈方式做出改进，通过合理分配CDI反馈比特(B1)和相位信息反馈比特(B2)，进一步提高了无线通信系统的性能。

本发明的一个方面提供了一种用户设备，包括：接收单元，从无线通信系统中的发射站点接收系统信息和导频信号；估计单元，根据接收的导频信号，估计当前信道的状态；以及量化单元，基于系统信息和估计得到的信道状态信息，以第一数目的比特对信道方向进行量化，以第二数目的比特对量化的信道方向与实际的信道方向之间的相位差进行量化。

优选地，系统信息包括统计信息和模式信息。

优选地，当模式信息指示第一模式时，量化单元将第一数目和所第二数目设置为默认值。

优选地，当模式信息指示第二模式时，量化单元根据统计信息和估计得到的信道状态信息，分配第一数目和第二数目。

优选地，量化单元根据使用户设备的信号与干扰加噪声比最大化来分配第一数目和第二数目。

优选地，用户设备还包括：发射单元，将量化的信道方向和量化的相位差反馈至发射站点。

优选地，用户设备还包括：发射单元，将量化的信道方向、量化的相位差以及第二数目反馈至发射站点。

优选地，无线通信系统包括多输入多输出无线通信系统。

本发明的另一方面提供了一种由用户设备执行的量化方法，包括：从无线通信系统中的发射站点接收系统信息和导频信号；根据接收的导频信号，估计当前信道的状态；以及基于系统信息和估计得到的信道状态信息，以第一数目的比特对信道方向进行量化，以第二数目的比特对量化的信道方向与实际的信道方向之间的相位差进行量化。

优选地，系统信息包括统计信息和模式信息。

优选地，当模式信息指示第一模式时，将第一数目和第二数目设置为默认值。

优选地，当模式信息指示第二模式时，根据统计信息和估计得到的信道状态信息，分配第一数目和第二数目。

优选地，根据使用户设备的信号与干扰加噪声比最大化来分配第一数目和第二数目。

优选地，该量化方法还包括：将量化的信道方向和量化的相位差反馈至发射站点。

优选地，该量化方法还包括：将量化的信道方向、量化的相位差以及第二数目反馈至发射站点。

优选地，无线通信系统包括多输入多输出无线通信系统。

本发明根据系统统计信息并结合用户设备的实时信道信息，合理分配CDI与相位信息反馈开销，从而减小了用户接收多路信号时因相位模糊而造成的相消影响，同时提高了反馈比特的效率。本发明无需改变现有的系统结构，只需在用户设备处进行相位量化并反馈量化索引，因而能够较好的与第四代(4G)蜂窝移动通信等系统相兼容。

附图说明