[发明专利]在无线通信系统中反馈信道状态信息的方法和用户设备装置

说明书

公开了一种在无线通信系统中反馈信道状态信息(CSI)的方法和UE装置。UE装置包括用于确定用于预定的频带的秩指示符(RI)，和从用于在预定的频带上传输的码本集中选择与确定的RI相对应的预编码矩阵指示符(PMI)的索引的处理器，和用于将RI和PMI的索引发送给基站(BS)的发射天线。RI和PMI的索引在传输之前被联合编码。

本申请是2012年9月29日提交的国际申请日为2011年4月4日的申请号为201180017523.1(PCT/KR2011/002315)的，发明名称为“在无线通信系统中反馈信道状态信息的方法和用户设备装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地涉及在无线通信系统中反馈信道状态信息(CSI)的方法和用户设备(UE)装置。

背景技术

在蜂窝多输入多输出(MIMO)通信环境中，数据速率可以在发送端和接收端之间经由波束形成提高。其基于信道信息确定是否使用波束形成。基本地，接收端将从参考信号(RS)估计的信道信息量化为码本，并且将码本反馈给发送端。

将给出在产生码本中使用的空间信道矩阵(也简称为信道矩阵)的简要描述。该空间信道矩阵或者信道矩阵可以表示为：

这里H(i,k)表示空间信道矩阵，N_r表示接收(Rx)天线的数目，N_t表示发射(Tx)天线的数目，r表示Rx天线的索引，t表示Tx天线的索引，i表示正交频分多路复用(OFDM)或者单个载波频分多址(SC-FDMA)符号的索引，并且k表示子载波的索引。因此，h_r,t(i,k)是信道矩阵H(i,k)的元素，表示在第K个子载波和第i个符号上的第t个Tx天线和第r个Rx天线的信道状态。

可适用于本发明的空间信道协方差矩阵R可以表示为R＝E[H(i,k)H^H(i,k)]，这里H表示空间信道矩阵，E[]表示平均值，i表示符号索引，并且k表示频率索引。

奇异值分解(SVD)是矩形矩阵对于信号处理和统计中的许多应用的有效的因子分解中的一个。SVD是对于任意的矩形矩阵的矩阵的频谱定理的概括。频谱定理假设正交方阵可以使用特征值的基数酉对角线化。使信道矩阵H是具有实数或者复数项的m×m矩阵。于是该信道矩阵H可以表示为以下的三个矩阵的乘积。

H_m×m＝U_m×m∑_m×nV_n×n^H

这里U和V是单位矩阵(unitary matrice)，并且∑是具有非负的奇异值的m×n对角矩阵。对于该奇异值，∑＝diag(σ₁…σ_r)，信道的方向和分配给信道方向的强度从信道的SVD中已知。该信道方向被表示为左侧的奇异矩阵U和右侧的奇异矩阵V。在由MIMO生成的r个单独的信道之中，第i个信道的方向表示为奇异矩阵U和V的第i个列矢量，并且第i个信道的信道强度表示为因为奇异矩阵U和V中的每个由相互正交的列矢量组成，第i个信道可以在不与第j个信道干扰的情况下进行发送。具有大的值的主信道的方向经很长时间或者在宽频带上呈现相对小的变化，而具有小的值的信道的方向呈现大的变化。

到三个矩阵的乘积的该因子分解称作SVD。在其可以适用于任何矩阵，而特征值分解(EVD)可以仅仅适用于正交方阵的意义上，SVD是非常普通的。尽管如此，二个分解是相关的。

如果信道矩阵H是正定的埃尔米特(Hermitian)矩阵，该信道矩阵H的所有特征值是非负的实数。该信道矩阵H的奇异值和奇异矢量是其特征值和特征矢量。

EVD可以表示为：