CN102271031B

CN102271031B - 一种信道信息反馈的方法和***

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Publication number: CN102271031B
Application number: CN201110226934.3A
Authority: CN
Inventors: 陈艺戬; 杨勋; 李儒岳; 戴博
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2018-02-06
Anticipated expiration: 2031-08-09
Also published as: CN102271031A

Abstract

本发明公开了一种信道信息反馈的方法和***，均可由UE获得控制信令的传输资源可用位置，根据获得的所述传输资源可用位置计算CSI并反馈；其中，CSI表示秩指示信息、预编码矩阵指示信息、信道质量指示信息中的一种或多种。另外，还可以针对终端到同一基站的信道，UE计算至少两个相同类型的CSI，并反馈给基站。本发明方法和***可以提高反馈精度，并降低开销。

Description

一种信道信息反馈的方法和***

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种信道信息反馈的方法和***。

背景技术

目前，为了提高多输入多输出(MIMO)***的容量，常见的方法是使用预编码技术。闭环预编码是性能最好的预编码技术，但需要基站获知下行信道的信道状态信息(ChannelState Information，CSI)以确定向终端发送数据时所采用的调制方式、码率、秩及预编码，保证终端在单位时间内获得最多最准确的信息量。而在频分双工(Frequency DivisionDuplexing，FDD)***中，上行信道和下行信道不具有互易性，因此，需要终端测量下行信道以获得信道状态信息并反馈给基站。终端反馈的CSI包括适合当前信道的CQI(信道质量指示，Channel Quality Indicator)、RI(秩指示，Rank Indicator)、PMI(预编码矩阵指示，Precoding Matrix Indicator)。其中，CQI表示了信道的调制方式和码率。

在长期演进(LTE，Long Term Evolution)计划中，主要的下行信道有两种：物理下行控制信道(PDCCH)和物理下行共享信道(PDSCH)。基站通过PDCCH向终端发送控制信令信息。基站通过PDSCH向终端发送数据信息。在LTE中，由于PDCCH使用的是分集技术，因此PDCCH不需要根据CSI信息进行预编码，而基站获得的CSI主要用于PDSCH，因此CSI的反馈内容和反馈方式都是为了适应PDSCH的需求。

在3GPP LTE(Long Term Evolution-Advanced，长期演进)的版本(R)11中，由于PDCCH扩容的需要，可以在原来的PDSCH区域开辟一些资源位置作为PDCCH的传输资源，并使用闭环的预编码技术，如图1所示。这样，就需要终端为PDCCH反馈CSI。但目前的反馈方法存在以下问题：

目前的CSI反馈内容和反馈方法都是针对PDSCH进行设计，虽然也是对信道信息的描述和反馈，但是由于PDCCH对鲁棒性要求比PDSCH高很多，***对通过PDCCH传输的控制信令数据的误码率要求相对很严格。而且，PDCCH一般不使用很多层进行传输，因此现有的CSI的精度不能满足PDCCH的需求。另外，如果提高反馈精度，通常会带来大量的反馈开销。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种信道信息反馈的方法和***，以提高反馈精度，并降低开销。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种信道信息反馈的方法，该方法包括：

用户终端UE获得控制信令的传输资源可用位置，根据获得的所述传输资源可用位置计算信道状态信息CSI并反馈；

其中，CSI表示秩指示信息RI、预编码矩阵指示信息PMI、信道质量指示信息CQI中的一种或多种。

UE获得控制信令传输资源可用位置的方式包括以下至少之一：

所述基站通过信令为UE配置传输资源可用位置，其中包含一个或多个RB；

或，根据无线网络临时标识RNTI计算得到所述控制信令传输资源可用位置。

所述CSI指RI时，RI取值限制在{1,2}范围内。

所述CSI指PMI或CQI时，计算所述PMI或CQI时按照RI固定为1或2计算。

所述CSI指PMI或CQI时，根据计算出的RI值进行PMI或CQI计算。

计算所述CSI的过程包括：

针对终端到同一基站的信道，UE计算至少两个相同类型的CSI，并反馈给基站；

其中至少包括一个第一CSI，且至少还包括一个与第一CSI相同类型的第二CSI；所述第一CSI表征一个或多个子带的信道信息；第二CSI表征所述一个或多个子带中所包含的RB的信道信息；

基站还根据第一CSI和第二CSI通过函数关系F计算得到第三CSI；所述第三CSI表征所述一个或多个子带所包含的RB的信道信息。

在反馈CSI时，所述第一CSI和第二CSI同时通过物理上行共享信道PUSCH进行非周期反馈或者通过物理上行控制信道PUCCH进行周期反馈。

一种信道信息反馈的方法，针对终端到同一基站的信道，UE计算至少两个相同类型的CSI，并反馈给基站；

一种信道信息反馈的***，该***包括传输资源可用位置获取单元、CSI反馈单元；其中，

所述传输资源可用位置获取单元，用于获得控制信令的传输资源可用位置；

所述CSI反馈单元，用于根据获得的所述传输资源可用位置计算CSI并反馈；

其中，CSI表示RI、PMI、CQI中的一种或多种。

所述传输资源可用位置获取单元，在获得控制信令传输资源可用位置时，用于：

通过基站下发的信令为UE配置传输资源可用位置，其中包含RBs；或，

根据RNTI计算得到所述控制信令传输资源可用位置。

所述CSI指RI时，RI取值限制在{1,2}范围内。

所述CSI指PMI或CQI时，所述CSI反馈单元在计算所述PMI或CQI时用于：按照RI固定为1或2计算。

所述CSI指PMI或CQI时，所述CSI反馈单元在计算所述PMI或CQI时用于：根据计算出的RI值进行PMI或CQI计算。

所述CSI反馈单元计算所述CSI时，用于：

针对终端到同一基站的信道，计算至少两个相同类型的CSI，并反馈给基站；

根据第一CSI和第二CSI通过函数关系F得到第三CSI；所述第三CSI表征所述一个或多个子带所包含的RB的信道信息。

所述CSI反馈单元在反馈CSI时，用于：将所述第一CSI和第二CSI同时通过PUSCH进行非周期反馈或者通过PUCCH进行周期反馈。

所述传输资源可用位置获取单元、CSI反馈单元，设置于UE中。

一种信道信息反馈的***，该***包括UE、基站；其中，

针对终端到同一基站的信道，UE用于计算至少两个相同类型的CSI，并反馈给基站；

所述基站用于根据第一CSI和第二CSI通过函数关系F计算得到第三CSI；所述第三CSI表征所述一个或多个子带所包含的RB的信道信息。

本发明方法和***可以提高反馈精度，并降低开销。

附图说明

图1为PDCCH扩容示意图；

图2为为用户的物理层控制信令所分配的RB位置示意图；

图3为本发明实施例的信道信息反馈流程简图；

图4为本发明实施例的信道信息反馈***图。

具体实施方式

在实际应用中，可由终端等用户设备(UE)获得控制信令传输资源可用位置。所述UE根据获得的所述传输资源可用位置计算CSI；所述CSI可以指RI、PMI、CQI中的一种或多种。UE反馈所述CSI给基站。

进一步的，UE获得控制信令传输资源可用位置的方式有多种，如：通过基站下发的信令配置获得；或，所述基站通过高层RRC信令为UE配置需要盲检测的RBs；或，UE根据无线网络临时标识(RNTI)计算得到所述控制信令传输资源可用位置。

进一步的，所述CSI指RI时，RI取值限制在{1,2}范围内；所述CSI指PMI或CQI时，计算所述PMI或CQI时按照RI固定为1或2计算。RI具体固定为1或2，由基站以下发高层信令的方式指示。

需要说明的是，针对同一基站信道，UE可以计算至少两个CSI，并反馈给基站，所述CSI可以指出RI、PMI、CQI中的一种或多种。在UE反馈的至少两个CSI中，其中一个CSI作为第一CSI，表征一个或多个子带的信道信息；其它CSI作为第二CSI，表征一个或多个子带所包含的RB的信道信息。

在反馈CSI时，UE反馈至少两个CSI给基站，第一CSI和第二CSI可以同时通过上行信道PUCCH(Physical uplink control channel，物理上行控制信道)进行周期反馈，也可以是第一CSI和第二CSI都通过上行信道PUSCH(Physical uplink shared channel，物理上行共享信道)进行非周期反馈。

当所述CSI指PMI时，第二PMI表征一个或多个子带所包含的RB的PMI信息；当所述CSI指CQI时，第二CQI表征一个或多个子带所包含的RB的CQI信息。当所述CSI指RI时，RI取值限制在{1,2}范围内；当所述第二CSI指PMI或CQI时，计算所述PMI或CQI时按照RI固定为1或2计算。RI具体固定为1或2，由基站以下发高层信令的方式指示。

基站根据第一CSI和第二CSI通过函数关系F得到第三CSI；所述第三CSI表征所述一个或多个子带所包含的RB的信道信息。

下面，结合附图和实施例对本发明进行描述。

实施例1；

步骤101：

基站给UE配置控制信令传输资源的可用位置，如图2所示，用户1的物理层控制信令被分配在了RB(0)、RB(5)、RB(9)、RB(14)中的部分或全部的位置。这里，RB(i)表示图2中从上到下第i+1行上所有的14个矩形位置，这14个矩形所在的时频资源位置表示了1个RB。每个矩形在时域上表示1个OFDM符号的长度，在频域上表示12个子载波的长度。此时，基站不通知UE具体的位置信息，而是由UE通过盲检测准确获知。所以，RB(0)，RB(5)，RB(9)，RB(14)都是UE1的物理层控制信令可能的传输位置。

或者，UE通过RNTI计算得到物理层控制信令可能的传输资源。通过这样的方法也可以得到UE的可用位置为RB(0)、RB(5)、RB(9)、RB(14)或者其他的RB。

步骤102：

所述UE根据基站配置的所述传输资源可用位置，计算CSI；所述CSI可以指出RI、PMI、CQI中的一种或多种。

对于RB(0)、RB(5)、RB(9)、RB(14)，UE统一计算一个RI，该RI可以是从一个取值范围的集合内选出的最适合当前信道状况的值，该RI实际上也是UE推荐给基站的PDCCH下行传输时使用的最佳层数的信息。比如：UE为上述RBs共同选取一个RI，例如RI＝1。

也可以是，UE为上述RBs各自选取一个RI值，比如，为RB(0)选取RI＝x1，为RB(5)选取RI＝x2，为RB(9)选取RI＝x3，为RB(14)选取RI＝x4；其中，x1，x2，x3，x4为相同或不同的取值，都属于RI的取值范围集合。比如：x1＝1，x2＝2，x3＝1，x4＝2；又如：x1＝3，x2＝2，x3＝1，x4＝2等。

PMI表征码本中某个码字的索引，该码字能够很好地量化对应资源的特征矢量信息，推荐给基站后可以做较精确的预编码。比如：对于RB(0)，UE根据RI信息，从RI对应的码本中找到最合适的码字。以4天线码本为例，码本表如表1所示。

表1

其中，I为单位阵，表示矩阵W_k的第j列矢量，表示矩阵W_k的第j₁,j₂,...,j_n列构成的码字矩阵，表示u_n的共轭转置矩阵；其中，n表示序号，取值为0至15。

如：RB(0)的RI＝1，计算选择的PMI＝12，就表示了码字矩阵又如：RB(9)的RI＝3，计算选择的PMI＝6，就表示了码字矩阵

CQI表示在满足一定误码率的前提条件下，预编码前尚未分层的码字流采用的调制方式、编码速率和效率。表2所示是开销为4bit的CQI表格。RI＝1时，码字流的数目为1。RI＝2时，码字流的数目为2。如：RB(14)，若其采用的RI＝1，则采用1个码字流，该码字流的CQI＝8。又如：RB(5)，若其采用的RI＝2，则采用2个码字流，第1个码字流的CQI＝2，第2个码字流的CQI＝3。

表2

步骤103：

UE反馈所述CSI给基站。

UE反馈所述CSI时，可以按照周期反馈的方式，也可以按照非周期反馈的方式。当UE周期反馈CSI时，UE将CSI负载在上行信道PUCCH上；当UE非周期反馈CSI时，UE将CSI负载在上行信道PUSCH上。

实施例2；

在实施例1的步骤102中，RI的取值范围为{1,2}。

将RI的取值范围定义为{1,2}，可以有以下优势：

1)低秩可以更好的保持PDCCH传输的鲁棒性；

2)可以减少RI的错选概率，以及避免RI的回退情况造成的性能损失；

3)终端的反馈开销会减少到1bit。

比如，如果8天线时定义RI的取值范围为{1,2,3,4,5,6,7,8}，此时，每个RI的反馈开销都需要3bit；如果将RI的取值范围限制为{1,2}，则每个RI的反馈开销只需要1bit。

另外，如果定义RI的取值范围为{1,2,3,4,5,6,7,8}，按照现有的RI计算方法，可能会在非相关信道下经常出现RI大于2的情况，比如RI为3。这样，基站接收到UE推荐的RI＝3后，为了保证PDCCH传输的鲁棒性，可能重新设定RI＝2，此时，与该RI对应的PMI和CQI就需要重新计算，从而带来一定程度的性能损失。

由上所述，在实施例1的步骤102中，可限定RI的取值范围为{1,2}。

实施例3；

在实施例1的步骤102中，由基站通过高层信令限定RI的取值为1或为2。UE不需要计算RI，直接计算基站发送过来的RI下的PMI和CQI。

这样，UE不需要反馈RI，可以将RI的反馈开销降至0。

如果基站通知UE限定RI＝1，UE设定搜索的码本是秩为1的码本，同时设定码字流的个数是1。根据这样的设定，UE根据下行信道计算PMI、CQI。

如果基站通知UE限定RI＝2，UE设定搜索的码本是秩为2的码本，同时设定码字流的个数是2。根据这样的设定，UE根据下行信道计算PMI、第1个码字流的CQI、第2个码字流的CQI。

实施例4；

步骤401：

基站给UE配置控制信令传输资源可用位置RB(i1),RB(i2),…,RB(im)。

步骤402：

UE测量用于数据传输的CSI，并在PUSCH上采用1-2模式反馈CSI，这里所述的1-2模式指LTE标准中UE在PUSCH上传输的一种反馈模式。在1-2模式下，若RI＝1，则CSI包括：整个带宽上每一个子带SB(1),SB(2),…,SB(n)的PMI、全宽带第1个码字流的CQI。

步骤403：

UE得到RB(i1),RB(i2),…,RB(im)所对应的子带SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)。

步骤404：

以子带SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)的PMI为第一PMI分别计算RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的PMI。这里得到的RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的PMI就是反馈的第二PMI。

实施例5；

以RI＝1为例，在实施例4中的步骤404中，所述PMI的计算方法为：

步骤501：

表3所示内容是一个秩RI＝1的二级码本，L1表示一级码本，L2表示二级码本。L1码本即表1中秩为1的4天线码本。显然，标识L1中一个码字的PMI开销为4bit。标识L2中一个码字的PMI开销为6bit。子带SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)所采用的码本为L1。RB(i1),RB(i2),…,RB(im)所采用的码本为L2。为了降低RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的反馈开销，可以充分利用RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的码字和相对应SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)的码字弦距离相近的特征，将L2中的码字根据码字距离远近的关系和L1中的码字建立4对1的关系。这样，L1码本中的每一个码字都对应一个具有4个码字的小码本。所述小码本是二级码本L2中的一个子集。RB(i1),RB(i2),…,RB(im)可以基于SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)的PMI确定L2中的一个子集后，再在这个子集中获取码字，这样，可以在保持性能的同时有效降低开销。这样，RB(i1),RB(i2),…,RB(im)所得到的L2中的码字标识为PMI_SB×4+PMI_RB。所述PMI_SB、PMI_RB分别表示子带和相对应RB反馈的4bit和2bit的PMI。若RB(i1)对应的SB(j1)的PMI＝6，则由表3所示的二级码本表，得到RB(i1)所使用的码本C(6)有4个码字：

1)[0.5；-0.4410-0.2357i；0.2778+0.4157i；-0.0490-0.4976i]；

2)[0.5；-0.3865-0.3172i；0.0975+0.4904i；0.2357-0.4410i]；

3)[0.5；-0.3172-0.3865i；-0.0975+0.4904i；0.4410-0.2357i]；

4)[0.5；-0.2357-0.4410i；-0.2778+0.4157i；0.4976+0.0490i]；

步骤502：

UE根据RB(i1)的下行信道信息从码本C(6)中的4个码字中计算选取合宜的码字，并反馈对应的PMI。PMI的取值范围是{1,2,3,4}。SB(j1)的PMI反馈开销是4bit。RB(i1)的PMI反馈开销是2bit。使用这样的二级结构，就可以有效降低控制信令资源的信道信息反馈开销。

同理，按照上述步骤可以计算出RB(i2),…,RB(im)的PMI。

表3

实施例6；

步骤601：

步骤602：

UE测量用于数据传输的CSI，并在PUSCH上采用3-1模式反馈CSI，这里所述的3-1模式指LTE标准中UE在PUSCH上传输的一种反馈模式。在3-1模式下，若RI＝1，CSI包括：全宽带第1个码字流的CQI，全宽带的PMI，整个带宽上每一个子带SB(1),SB(2),…,SB(n)的CQI与全带宽CQI的差分。

步骤603：

UE得到RB(i1),RB(i2),…,RB(im)所对应的子带SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)；

步骤604：

以子带SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)的CQI为第一CQI，分别计算RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的CQI。所述RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的CQI是反馈的第二CQI。

实施例7；

以RI＝1为例，在实施例6的步骤604中，所述CQI的计算方法为：

步骤701：

根据表4所示的差分量化表计算整个带宽上每一个子带SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)的CQI与全带宽CQI的差分，计算每一个子带SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)的CQI。

子带CQI的差分表示值	偏移
		0	0
1	1
		2	≥2
3	≤-1

表4

步骤702：

UE根据表2所示的CQI和RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的信道，计算RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的CQI。

步骤703：

分别计算RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的CQI和所对应的SB(j1),SB(j2),…,SB(jm)的CQI的差值。根据表4所示的差分量化表，得到RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的CQI的差分表示。

由上述步骤可见，若没有对RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的CQI的差分表示，每个CQI的反馈开销需要4bit。而进行差分表示以后，RB(i1),RB(i2),…,RB(im)的CQI各自需要2bit的反馈开销。

结合以上各实施例可知，本发明进行信道信息反馈的操作思路可以表示如图3所示的流程，该流程包括以下步骤：

步骤310：UE获得控制信令的传输资源可用位置。

步骤320：UE根据获得的传输资源可用位置计算CSI并反馈。

另外，还可以针对终端到同一基站的信道，UE计算至少两个相同类型的CSI，并反馈给基站；其中至少包括一个第一CSI，且至少还包括一个与第一CSI相同类型的第二CSI；所述第一CSI表征一个或多个子带的信道信息；第二CSI表征所述一个或多个子带中所包含的RB的信道信息；基站还根据第一CSI和第二CSI通过函数关系F计算得到第三CSI；所述第三CSI表征所述一个或多个子带所包含的RB的信道信息。

为了保证上述各实施例以及操作思路的顺利实现，可以进行如图4所示的设置。参见图4，图4为本发明实施例的信道信息反馈***图，该***包括相连的传输资源可用位置获取单元、CSI反馈单元。这两个单元可以设置于UE中。

在实际应用时，传输资源可用位置获取单元能够获得控制信令的传输资源可用位置。CSI反馈单元则能够根据获得的所述传输资源可用位置计算CSI并反馈。

另外，针对终端到同一基站的信道，UE还可以用于计算至少两个相同类型的CSI，并反馈给基站；其中至少包括一个第一CSI，且至少还包括一个与第一CSI相同类型的第二CSI；所述第一CSI表征一个或多个子带的信道信息；第二CSI表征所述一个或多个子带中所包含的RB的信道信息；所述基站则可以用于根据第一CSI和第二CSI通过函数关系F计算得到第三CSI；所述第三CSI表征所述一个或多个子带所包含的RB的信道信息。

综上所述可见，无论是方法还是***，本发明的信道信息反馈技术，可以提高反馈精度，并降低开销。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种信道信息反馈的方法，其特征在于，该方法包括：

用户终端UE获得控制信令的传输资源可用位置，根据获得的所述传输资源可用位置计算信道状态信息CSI并反馈；其中，所述UE获得控制信令传输资源可用位置的方式包括至少之一：通过基站下发的信令配置获得，或，所述基站通过高层RRC信令为UE配置需要盲检测的RBs，或，UE根据无线网络临时标识RNTI计算得到所述控制信令传输资源可用位置；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CSI指RI时，RI取值限制在{1,2}范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CSI指PMI或CQI时，计算所述PMI或CQI时按照RI固定为1或2计算。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CSI指PMI或CQI时，根据计算出的RI值进行PMI或CQI计算。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，计算所述CSI的过程包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

7.一种信道信息反馈的***，其特征在于，该***包括传输资源可用位置获取单元、CSI反馈单元；其中，

所述传输资源可用位置获取单元，用于获得控制信令的传输资源可用位置；其中，所述获得控制信令的传输资源可用位置的方式包括至少之一：通过基站下发的信令配置获得，或，所述基站通过高层RRC信令为UE配置需要盲检测的RBs，或，UE根据无线网络临时标识RNTI计算得到所述控制信令传输资源可用位置；

其中，CSI表示RI、PMI、CQI中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述CSI指RI时，RI取值限制在{1,2}范围内。

9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述CSI指PMI或CQI时，所述CSI反馈单元在计算所述PMI或CQI时用于：按照RI固定为1或2计算。

10.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述CSI指PMI或CQI时，所述CSI反馈单元在计算所述PMI或CQI时用于：根据计算出的RI值进行PMI或CQI计算。

11.根据权利要求7至10任一项所述的***，其特征在于，所述CSI反馈单元计算所述CSI时，用于：

12.根据权利要求11所述的***，其特征在于，

13.根据权利要求7至10任一项所述的***，其特征在于，所述传输资源可用位置获取单元、CSI反馈单元，设置于UE中。