CN103188827A - 多基站合作中的信道状态信息反馈方法和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种信道状态信息反馈方法和用户设备。所述信道状态信息反馈方法包括：从服务基站获取发射点集合；确定联合发射JT处理的信道秩索引RI；确定JT处理的子信道预编码矩阵索引PMI；以及向服务基站反馈信道状态信息，其中，如果服务基站需要根据反馈来确定JT处理的RI和/或子PMI，所反馈的信道状态信息相应地包括：所确定的JT处理的RI和/或所确定的JT处理的子PMI。

Description

多基站合作中的信道状态信息反馈方法和用户设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种多基站合作模式下的信道状态信息反馈方法及相应的用户设备。

背景技术

多输入多输出(MIMO，Multiple In Multiple Out)无线传输技术在发射端和接收端配置多根天线，对无线传输中的空间资源加以利用，获得空间复用增益和空间分集增益。信息论研究表明，MIMO***的容量随着发射天线数和接收天线数的最小值线性增长。MIMO***的示意图如图1所示，其中，发射端与接收端的多天线构成多天线无线信道，包含空域信息。另外，正交频分复用(OFDM：Orthogonal Frequency Divisionmultiplex)技术具有较强的抗衰落能力和较高的频率利用率，适合多径环境和衰落环境中的高速数据传输。将MIMO技术与OFDM技术结合起来的MIMO-OFDM技术已经成为新一代移动通信的核心技术。

例如，第三代合作伙伴项目(3GPP，3^rd Generation PartnershipProject)组织是移动通信领域内的国际组织，在3G蜂窝通信技术的标准化工作中扮演重要角色。3GPP组织从2004年下半年起开始设计演进的通用移动通信***及陆基无线电接入(EUTRA，Enhanced UMTSTerrestrial Radio Access)和演进的通用移动通信***网及陆基无线电接入网(EUTRAN，Enhanced UMTS Terrestrial Radio Access Network)，该项目也被称为长期演进(LTE，Long Term Evolution)项目。LTE***的下行链路就是采用MIMO-OFDM技术。2008年4月，3GPP组织在中国深圳会议上，开始探讨4G蜂窝通信***的标准化工作，目前被称为先进LTE(LTE-A，LTE-Advanced)***。在会上，一种名为“多天线多基站合作”的概念得到广泛关注和支持，其核心思想是采用多个基站同时为一个用户设备或多个用户设备提供通信服务，从而提高小区边界用户设备的数据传输速率。

截止到2010年3月，关于多天线多基站合作，基本结论主要参照标准化文件：3GPP TR 36.814 V9.0.0(2010-03)，“Further advancements forE-UTRA physical layer aspects(Release 9)”，(3GPP组织技术报告，编号：36.814，版本：V9.0.0，日期：2010年3月，“演进的通用陆基无线电接入的物理层方面的进一步发展”)，并且可以概括如下：

多天线多基站服务下的用户设备需要针对一组小区汇报各个小区基站与用户设备之间的链路的信道状态/统计信息。这一组小区称为多天线多基站传输的测量集合。

用户设备实际反馈的小区基站的信息可以是测量集合的一个子集的信息，该子集称为多天线多基站传输的合作集合。显然，多天线多基站传输的合作集合与多天线多基站传输的测量集合可以相同。

多天线多基站传输的合作集合中的小区基站直接或间接地参与针对用户设备的物理下行共享信道(PDSCH，Physical DownlinkShared Channel，即用户设备的数据信道)的传输。

多基站直接参与合作传输的方式，称为联合处理(JP，JointProcessing)，要求把用户设备的PDSCH信号共享给参与合作的多基站。联合处理又可细分为两种方法，一种称为联合发射(JT，Joint Transmission)，指多基站同时向用户设备发射其PDSCH信号；另一种称为动态小区选择(DPS，Dynamic Point Selection)，指每一时刻在多基站中，只选择信号链路最优的小区向用户设备发射其PDSCH信号。需要特别指出的是，随着标准化进程的发展，对于DPS的理解，不应局限于常规“小区”的意义，而应扩展到“发射点”(TP，Transmission Point)的意义。所谓发射点，是指由一组下行参考信号图样(CSI-RS Pattern)所对应的多个发射端口构成的集合。

多基站间接参与合作传输的方式，称为波束协调/调度协调(CB/CS，Coordinated Bearmforming/Coordinated Scheduling)，不要求把用户设备的PDSCH信号共享给参与合作的多基站。在该方法中，多基站间通过协调不同用户设备的PDSCH的发射波束/资源，达到抑制相互干扰的目的；

对于操作于多天线多基站合作传输环境的用户设备，信息反馈以向每个基站单独反馈的形式为主，并且反馈信息的传输占用服务基站的上行资源。

此处，所谓“信息反馈”，主要指用户设备将信道状态信息反馈给基站。然后，基站才能进行相应的无线资源管理等操作。在现有技术中，主要有三种反馈信道状态信息的方法：

完全信道状态信息反馈：用户设备将收发端信道矩阵中的所有元素进行量化处理，随后把所述元素逐个反馈给基站；或者，用户设备将收发端信道矩阵中的所有元素进行模拟调制并反馈给基站；或者，用户设备获得收发端信道矩阵的瞬时协方差矩阵，再对协方差矩阵中所有元素进行量化处理，随后把所述元素逐个反馈给基站。于是，基站可以根据用户设备反馈的信道量化信道，重构出较为准确的信道。完全信道状态信息反馈方法的具体细节参见非专利文献1：3GPP R1-093720，“CoMPemail summary”，Qualcomm(3GPP文档，编号：R1-093720，“多基站协作***的邮件讨论摘要”，Qualcomm公司)。图2示出了完全信道状态信息反馈方法的示意图。

基于统计的信道状态信息反馈：用户设备将收发端信道矩阵进行统计处理，比如计算其协方差矩阵，再对所述统计信息进行量化处理，再反馈给基站。于是，基站可以根据用户设备的反馈，获得信道的统计状态信息。基于统计的信道状态信息反馈方法的具体细节参见非专利文献1：3GPP R1-093720，“CoMP email summary”，Qualcomm(3GPP文档，编号：R1-093720，“多基站协作***的邮件讨论摘要”，Qualcomm公司)。图3示出了基于统计的信道状态信息反馈方法的示意图。

基于码本空间搜索的信道状态信息反馈：用户设备与基站事先定义一个信道状态信息的有限集合(码本空间，常用的码本空间包括信道秩和/或预编码矩阵和/或信道质量指示等)。当用户设备检测出收发端信道矩阵后，在所述码本空间中进行搜索，寻找与当前信道矩阵的最佳信道状态信息匹配的元素，并将该元素的索引号反馈给基站。于是，基站根据该索引号，查询事先定义的码本空间，获得较为粗略的信道状态信息。基于码本空间搜索的信道状态信息反馈方法的具体细节参见非专利文献2：3GPP，R1-083546，“Per-cell precoding methods for downlink jointprocessing CoMP”，ETRI(3GPP文档，编号：R1-083546，“下行多节点合作发射中单小区预编码方法”，韩国电子通信学会)。图4示出了基于码本空间搜索的信道状态信息反馈方法的示意图。

在上述三种方法中，完全信道状态信息反馈方法的效果最好，但反馈开销也最大，在现实***中难以应用。特别是在多天线多基站合作***中，其反馈开销还会随着基站个数的增加而成倍上升，故更加难以实现。基于码本空间搜索的信道状态信息反馈方法的开销最小，但效果较差，原因是其无法准确地刻画信道状态，导致发射端无法充分利用信道特性进行针对性传输。不过，因为该方法的实现极为简单，往往用几个比特就能完成反馈，在现实***中还是获得了大量应用。相比之下，基于统计的信道状态信息反馈方法则在上述两种方法之间取得了一个较好的折衷。当信道状态具有较为明显的统计信息时，该方法可以用较小的反馈量，准确地刻画出信道状态，从而取得较为理想的效果。

目前，在LTE和LTE-A***中，由于考虑实际***实现的因素，在单小区传输方式下，采用基于码本空间搜索的信道状态信息反馈方法。在LTE-A***的多基站多小区合作方式中，应该会沿用基于码本空间搜索的信道状态信息反馈方法。

对于基于码本空间搜索的信道状态信息反馈方法，LTE***存在两种反馈信道，即上行物理控制信道(PUCCH，Physical Uplink ControlCHannel)和上行物理数据共享信道(PUSCH，Physical Uplink SharedCHannel)。一般而言，PUCCH用于传输周期性、小载荷、基本的信道状态信息；而PUSCH用于传输突发性、大载荷、扩展的信道状态信息。在PUCCH上，一段完整的信道状态信息由多种反馈内容组成，不同的反馈内容在不同的子帧内进行传输。在PUSCH上，一段完整的信道状态信息在一个子帧内传输完毕。在LTE-A***中，这样的设计原则上将被保留。

反馈的内容分为三类，第一类是信道质量索引(CQI，Channel QualityIndex)，第二类是信道预编码矩阵索引(PMI，Precoding Matrix Index)，第三类是信道秩索引(RI，Rank Index)，以上三种内容均为比特量化反馈。其中，CQI一般对应于一种传输格式，在该传输格式条件下，误包率不超过0.1。

在LTE***中，定义了8种下行数据的MIMO传输方式：①单天线发射：用于单天线基站的信号发射，是MIMO***的一个特例，该方式只能传输单层数据；②发射分集：在MIMO***中，利用时间或/和频率的分集效果发射信号，以提高信号的接收质量，该方式只能传输单层数据；③开环空分复用：不需要用户设备反馈PMI的空分复用；④闭环空分复用：需要用户设备反馈PMI的空分复用；⑤多用户MIMO：多个用户设备同时同频参与MIMO***的下行通信；⑥闭环单层预编码：使用MIMO***，需要用户设备反馈PMI，只传输单层数据；⑦波束成形发射：使用MIMO***，波束成形技术，配有专用的参考信号用于用户设备的数据解调，不需要用户设备反馈PMI，只传输单层数据；⑧双层波束成形发射：用户设备可被配置为反馈PMI及RI，或不反馈PMI及RI。在LTE-A***中，上述8种传输方式有可能被保留或/和删减。可选地，还可以增加一种新的传输方式⑨——MIMO动态切换，即基站可以动态地调整用户设备工作的MIMO方式。

为了支持上述MIMO传输方式，LTE***定义了许多信道状态信息反馈模式，每种MIMO传输方式对应若干种信道状态信息反馈模式，详细说明如下。

在PUCCH上的信道状态信息反馈模式有4种，分别为模式1-0、模式1-1、模式2-0和模式2-1。这些模式又是以下4种反馈类型的组合：

类型1——频带段(BP，Band Part)内优选的一个子带位置及所述子带上的CQI，所述频带段是通信频谱资源集合S的一个子集，其大小由集合S的大小确定。子带位置的开销是L比特；第一个码字的CQI的开销是4比特；可能的第二个码字的CQI采用相对于第一个码字的CQI的差分编码方式，开销是3比特)；

类型2——宽带CQI和PMI。第一个码字的CQI的开销是4比特；可能的第二个码字的CQI采用相对于第一个码字的CQI的差分编码方式，开销是3比特；PMI的开销根据基站的天线配置分别为1、2、4比特；

类型3——RI。根据基站的天线配置，2天线的RI的开销为1比特，4天线的RI的开销为2比特；

类型4——宽带CQI。开销一律为4比特。

用户设备根据上述类型的不同，相应地反馈不同的信息给基站。

模式1-0是类型3与类型4的组合，即类型3与类型4以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈，其含义是反馈通信频谱资源集合S上的第一个码字的宽带CQI及可能的RI信息。

模式1-1是类型3与类型2的组合，即类型3与类型2以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈，其含义是反馈集合S上的宽带PMI、各个码字的宽带CQI及可能的RI信息。

模式2-0是类型3、类型4与类型1的组合，即类型3、类型4与类型1以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈，其含义是反馈集合S上的第一个码字的宽带CQI、可能的RI信息和BP内优选的一个子带位置及所述子带上的CQI信息。

模式2-1是类型3、类型2与类型1的组合，即类型3、类型2与类型1以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈，其含义是反馈集合S上的宽带PMI、各个码字的宽带CQI、可能的RI信息和BP内优选的一个子带位置及所述子带上的CQI信息。

MIMO传输方式与信道状态信息反馈模式的对应关系如下：

MIMO传输方式①：模式1-0，模式2-0

MIMO传输方式②：模式1-0，模式2-0

MIMO传输方式③：模式1-0，模式2-0

MIMO传输方式④：模式1-1，模式2-1

MIMO传输方式⑤：模式1-1，模式2-1

MIMO传输方式⑥：模式1-1，模式2-1

MIMO传输方式⑦：模式1-0，模式2-0

MIMO传输方式⑧：模式1-1，模式2-1用户设备反馈PMI/RI；或模式1-0，模式2-0用户设备不反馈PMI/RI

在LTE-A***的单基站传输方式中，CQI、PMI和RI仍然是主要的反馈内容。而且，为了使用户设备的反馈模式与传输方式④、⑧等对应的反馈模式保持一致，并支持新的传输方式⑨，LTE-A***重点对模式1-1和模式2-1在基站采用八根发射天线的场景进行了优化——PMI由两个信道预编码矩阵指示W1和W2共同决定，W1表征宽带/长时的信道特征，W2表征子带/短时的信道特征；在PUCCH上传输W1和W2时，模式1-1再细分为两种子模式：模式1-1子模式1与模式1-1子模式2，原模式2-1也进行了一些改进。

为了支持新定义的反馈模式，在LTE-A***中，新定义了若干种反馈类型，分别是：

类型1a——频带段(BP，Band Part)内优选的一个子带位置及所述子带上的CQI，附加一个其他子带的W2，所述频带段是通信频谱资源集合S的一个子集，其大小由集合S的大小确定。子带位置的开销是L比特；当RI＝1时，CQI与W2的总开销是8比特；当1＜RI＜5时，CQI与W2的总开销是9比特；当RI＞4时，CQI与W2的总开销是7比特；

类型2a——W1。当RI＜3时，W1的开销是4比特；当2＜RI＜8时，W1的开销是2比特；当RI＝8时，W1的开销是0比特；

类型2b——宽带W2和宽带CQI。当RI＝1时，宽带W2和宽带CQI的总开销是8比特；当1＜RI＜4时，宽带W2和宽带CQI的总开销是11比特；当RI＝4时，宽带W2和宽带CQI的总开销是10比特；当RI＞4时，宽带W2和宽带CQI的总开销是7比特；

类型2c——宽带CQI、W1和宽带W2。当RI＝1时，宽带CQI、W1和宽带W2的总开销是8比特；当1＜RI＜4时，宽带CQI、W1和宽带W2总开销是11比特；当RI＝4时，宽带CQI、W1和宽带W2总开销是9比特；当RI＞4时，宽带CQI、W1和宽带W2总开销是7比特。需要指出的是，为了控制反馈开销，此处的W1和宽带W2的取值集合是对W1和宽带W2的可能取值的全集进行了降取样处理后得到的(即，所述全集的子集)；

类型5——RI和W1。对于8天线，2层数据复用的情形，RI和W1的总开销是4比特；对于8天线，4/8层数据复用的情形，RI和W1的总开销是5比特。需要指出的是，为了控制反馈开销，此处的W1的取值集合是对W1的可能取值的全集进行了降取样处理后得到的；

类型6RI和预编码类型指示符(PTI，Precoding Type Indicator)。PTI的开销为1比特，表示预编码类型信息。对于8天线，2层数据复用的情形，RI和PTI的总开销是2比特；对于8天线，4层数据复用的情形，RI和PTI的总开销是3比特；对于8天线，8层数据复用的情形，RI和PTI的总开销是4比特。

在本说明书中，“W1”和“W2”单独使用时表示“子带W1”和“子带W2”，对于“宽带W1”和“宽带W2”，将在提及时使用其全称。

模式1-1子模式1、模式1-1子模式2和新模式2-1与原有反馈类型和上述新类型之间的关系如下：

模式1-1子模式1是类型5与类型2b的组合，即类型5与类型2b以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈。

模式1-1子模式2是类型3与类型2/2c的组合，当传输方式为④或⑧时，模式1-1子模式2由类型3与类型2构成，即类型3与类型2以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈；

当传输方式为⑨时，模式1-1子模式2由类型3与类型2c构成，即类型3与类型2c以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈。

新模式2-1只针对传输方式⑨，是类型6、类型2b与类型2a/1a的组合，

当类型6中的PTI为0时，新模式2-1由类型6、类型2b与类型2a构成，即类型6、类型2b与类型2a以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈；

当类型6中的PTI为1时，新模式2-1由类型6、类型2b与类型1a构成，即类型6、类型2b与类型1a以不同的周期和/或不同的子帧偏移量执行反馈。

另外需要指出的是，2011年1月，3GPP组织在爱尔兰都柏林召开了TSG-RAN WG1 #63bis会议。其中，会议纪要指出，LTE-A***多天线多基站合作的典型研究场景为一个宏基站通过光纤连接多个低功率的远端射频头(RRH，Remote Radio Head)，这些RRH采用与基站相同的小区ID或不同的小区ID。

综上所述，针对LTE-A***中多天线多基站合作的信道状态信息的反馈，目前的大体思想是：反馈内容采用CQI、PMI和RI等基于码本空间搜索的信道状态信息，信息反馈以向每个基站单独反馈信道状态信息的形式为基础，以在基站间传送信道状态信息(如相位信息等)为补充，从而在统一的信道状态信息反馈的框架下，动态支持JT、DPS、CS/CB等操作(参见2011年10月，3GPP组织在中国珠海召开的TSG-RAN WG1#66bis会议的会议纪要)。在上述框架下，仍有许多问题需要研究。

特别地，在多天线多基站合作的典型研究场景中，为了支持JT的操作，一般要求多个基站的RI相同，这样才能把多个基站的经过预编码后的数据进行相位加权叠加。一种简单的方法是服务发射点具有RI，而合作发射点不具有独立的RI，而采用与服务发射点相同的RI(参见爱立信公司在TSG-RAN WG1#67会议上的提案“下行CoMP中的信道状态信息的反馈”：R1-114258，Ericsson，“CSI Feedback for DL CoMP”)。但是，为了支持DPS的操作，一般要求多个基站的RI彼此独立，这样才能更准确地把各个基站的信道状态信息反馈给基站。一种简单的方法是每个发射点具有各自独立的RI(参见大唐公司在TSG-RAN WG1#67会议上的提案“支持CoMP传输的信道状态信息的反馈”：R1-113728，CATT，“CSI feedback to support CoMP transmission”)。

鉴于JT和DPS操作对RI具有不同的要求，如何确定和反馈多基站合作环境下的RI和与之关联的PMI，使JT和DPS的操作能够动态切换，是一项较为重要的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中缺少动态支持JT和DPS传输的信道状态信息反馈方法的问题，提供一种新颖的信道状态信息反馈方法和用户设备。

具体地，根据本发明的第一方面，提供了一种用户设备，包括：发射点集合获取单元，用于从服务基站获取发射点集合；信道秩索引RI确定单元，用于确定联合发射JT处理的RI；子信道预编码矩阵索引PMI确定单元，用于确定JT处理的子PMI；以及信道状态信息反馈单元，用于向服务基站反馈信道状态信息，其中，如果服务基站需要根据反馈来确定JT处理的RI和/或子PMI，信道状态信息反馈单元所反馈的信道状态信息相应地包括：RI确定单元所确定的JT处理的RI和/或子PMI确定单元所确定的JT处理的子PMI。

根据本发明的第二方面，在上述第一方面中，所述发射点集合是由服务基站确定，并通过无线资源控制RRC信令或媒体访问控制MAC层信令半静态地配置给用户设备的。

根据本发明的第三方面，在上述第一方面中，所述发射点集合中的第一个发射点是服务发射点。

根据本发明的第四方面，在上述第一方面或第三方面中，所述发射点集合包括对应于服务基站的服务发射点。

根据本发明的第五方面，根据上述第一方面的用户设备还包括：发射点选择单元，用于选择发射点集合中的合作发射点，并且其中，所述信道状态信息反馈单元向服务基站反馈的信道状态信息包括用于标识所选择的合作发射点的索引信息。

根据本发明的第六方面，在上述第五方面中，所述信道状态信息反馈单元采用周期式反馈方式向服务基站反馈包括发射点选择索引PSI在内的信道状态信息。

根据本发明的第七方面，在上述第六方面中，所述PSI包括与发射点集合的大小相适应的比特数目，使得PSI刚好足以表征发射点选择单元从发射点集合中选择的合作发射点，并且在LTE-A***中，如果所选择的合作发射点具有独立的RI，所述PSI是通过以下方式之一来反馈的：将对PSI的反馈定义为一种新的反馈类型，该反馈类型的反馈周期是反馈类型5的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与反馈类型5相同；将对PSI的反馈定义为一种新的反馈类型，该反馈类型的反馈周期是反馈类型3的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与反馈类型5相同；或者将对PSI的反馈定义为一种新的反馈类型，该反馈类型的反馈周期是反馈类型6的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与反馈类型5相同。

根据本发明的第八方面，在上述第六方面中，所述PSI包括与发射点集合的大小相适应的比特数目，使得PSI刚好足以表征发射点选择单元从发射点集合中选择的合作发射点，并且在LTE-A***中，如果所选择的合作发射点不具有独立的RI，所述PSI是通过以下方式之一来反馈的：将原反馈类型5中的RI替换为所述PSI；将原反馈类型3中的RI替换为所述PSI；或者将原反馈类型6中的RI替换为所述PSI。

根据本发明的第九方面，在上述第一方面或第五方面中，服务基站不根据反馈来确定JT处理的RI，并且当合作发射点具有独立的RI时，服务基站将JT处理的RI确定为各个发射点的RI的最大值。

根据本发明的第十方面，在上述第一方面或第五方面中，服务基站不根据反馈来确定JT处理的RI，并且当合作发射点不具有独立的RI时，服务基站将JT处理的RI确定为服务发射点的RI。

根据本发明的第十一方面，在上述第一方面或第五方面中，服务基站根据反馈来确定JT处理的RI，并且在LTE-A***中，以反馈类型5、反馈类型3或反馈类型6之一来反馈由所述RI确定单元确定的JT处理的RI。

根据本发明的第十二方面，在上述第一、第五、第九、第十或第十一方面中，服务基站不根据反馈来确定JT处理的子PMI，并且如果发射点的RI值L_发射点大于JT处理的RI值L_JT，在服务基站处，JT处理的子预编码矩阵是以下矩阵之一：将发射点的预编码矩阵的前(L_发射点-L_JT)个列向量删除获得的矩阵；将发射点的预编码矩阵的后(L_发射点-L_JT)个列向量删除获得的矩阵；或者当预编码矩阵的码本具有二维表格形式，该二维表格的一个维度表示RI，另一维度表示PMI时，通过查表获得的、与发射点的PMI和JT处理的RI相对应的码字。

根据本发明的第十三方面，在上述第一、第五、第九、第十或第十一方面中，服务基站不根据反馈来确定JT处理的子PMI，并且如果发射点的RI值L_发射点小于JT处理的RI值L_JT，在服务基站处，JT处理的子预编码矩阵是以下矩阵之一：当预编码矩阵的码本具有二维表格形式，该二维表格的一个维度表示RI，另一维度表示PMI时，通过查表获得的、与发射点的PMI和JT处理的RI相对应的码字；将发射点的预编码矩阵与预定义的矩阵相乘获得的矩阵；以预定义的非线性函数对发射点的预编码矩阵进行非线性变换获得的矩阵。

根据本发明的第十四方面，在上述第一、第五、第九、第十或第十一方面中，服务基站根据反馈来确定JT处理的子PMI，并且如果发射点的RI值L_发射点大于JT处理的RI值L_JT，所反馈的子PMI用于标识以下信息之一：从发射点的预编码矩阵中选择哪些列向量来生成JT处理的子预编码矩阵；或者使用事先通过RRC信令配置给用户设备或静态配置给用户设备的多种方法中的哪种方法来根据发射点的预编码矩阵生成JT处理的子预编码矩阵。

根据本发明的第十五方面，在上述第一、第五、第九、第十或第十一方面中，服务基站根据反馈来确定JT处理的子PMI，并且如果发射点的RI值L_发射点小于JT处理的RI值L_JT，子PMI确定单元所确定的JT处理的子PMI用于标识以下信息之一：将发射点的预编码矩阵与事先通过RRC信令配置给用户设备或静态配置给用户设备的多个候选矩阵中的哪个矩阵相乘来生成JT处理的子预编码矩阵；或者非线性函数中待确定参数的取值，所述非线性函数被用于对发射点的预编码矩阵进行非线性变换从而生成JT处理的子预编码矩阵。

根据本发明的第十六方面，提供了一种信道状态信息反馈方法，包括：从服务基站获取发射点集合：确定JT处理的RI；确定JT处理的子PMI；以及向服务基站反馈信道状态信息，其中，如果服务基站需要根据反馈来确定JT处理的RI和/或子PMI，所反馈的信道状态信息相应地包括：所确定的JT处理的RI和/或所确定的JT处理的子PMI。

根据本发明的第十七方面，根据上述第十六方面的方法还包括：从发射点集合中选择合作发射点，并且其中，所反馈的信道状态信息包括用于标识所选择的合作发射点的索引信息。

本发明提出的多基站合作模式下的信道状态信息反馈方法和用户设备具有动态支持JT和DPS传输、实现简单、信令开销较小的优点。

附图说明

通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1示出了MIMO***的示意图；

图2示出了完全信道状态信息反馈的示意图；

图3示出了基于统计的信道状态信息反馈的示意图；

图4示出了基于码本空间搜索的信道状态信息反馈的示意图；

图5示出了多小区蜂窝通信***的示意图；

图6示出了根据本发明的信道状态信息反馈方法的流程图；

图7示出了根据本发明的用户设备的示意结构方框图；

图8示出了周期式反馈示例1的示意图；

图9示出了周期式反馈示例2的示意图；以及

图10示出了周期式反馈示例3的示意图。

具体实施

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。为了清楚详细地阐述本发明的实现步骤，下面给出一些本发明的具体实施例，适用于LTE-A蜂窝通信***。需要说明的是，本发明不限于实施例中所描述的应用，而是可适用于其他通信***，比如今后的5G***。

还需要说明的是，在本发明的说明书中，采用了术语“服务基站”、“合作基站”和“合作基站集合”。其中，本文中使用的“服务基站”的技术含义与本领域普通技术人员惯常使用的相同。即，能够向用户设备直接传输控制信令的基站。然而，为了明确区分，本文中使用的“合作基站”的技术含义与本领域普通技术人员惯常使用的有所区别。具体地，本领域普通技术人员习惯将参与合作发射的基站都称为合作基站。而本说明书中使用的“合作基站”特指“服务基站”以外的参与合作发射的基站。“合作基站集合”指这样的“合作基站”的集合。显然，该集合不包含“服务基站”。另外，参照背景技术中关于“发射点”这一概念的描述，同样应将“服务基站”和“合作基站”扩展地理解为“服务发射点”和“合作发射点”，而不是常规意义下的单个基站设施。所谓发射点，是指由一组下行参考信号图样(CSI-RS Pattern)所对应的多个发射端口构成的集合。

图5示出了一个多小区蜂窝通信***的示意图。蜂窝***把服务覆盖区域分割为相接的无线覆盖区域，即小区。在图5中，小区被示意地描绘为正六边形，整个服务区域由小区100、102和104拼接而成。与小区100、102和104分别相关的是基站200、202和204。如本领域所公知的，基站200、202和204中的每一个至少包含一个发射机、一个接收机。需要指出的是，所述基站的基本范畴是小区内的服务节点，它可以是具有资源调度功能的独立基站，也可以是从属于独立基站的发射节点，还可以是中继节点(通常是为了进一步扩大小区覆盖范围而设置的)等。在图5中，基站200、202和204被示意地描绘为位于小区100、102和104的某一区域，并装配有全向天线。然而，应当理解的是，在蜂窝通信***的小区布局中，基站200、202和204也可以装配定向天线，有方向地覆盖小区100、102和104的部分区域，该部分区域通常被称为扇区。因此，图5的多小区蜂窝通信***的图示仅是为了示意目的，并不意味着本发明在蜂窝***的实施中需要上述限制性的特定条件。

在图5中，基站200、202和204通过X2接口300、302和304彼此相连。在LTE-A***中，将基站、无线网络控制单元和核心网的三层节点网络结构简化成两层节点结构。其中，无线网络控制单元的功能被划分到基站，基站与基站通过名为“X2”的有线接口进行协调和通信。

在图5中，基站200、202和204的两两之间存在空中接口“A1接口”310、312和314。在未来通信***中，可能会引入中继节点的概念，中继节点间通过无线接口相连；而基站也可以看作一种特殊的中继节点，因此，基站之间可以存在名为“A1”的无线接口进行协调和通信。

在图5中，还示出了基站200、202和204的一个上层实体220(可以是网关，也可以是移动管理实体等其他网络实体)，分别通过S1接口320、322和324与基站200、202和204相连。在LTE-A***中，上层实体与基站之间通过名为“S1”的有线接口进行协调和通信。

在图5中，小区100、102和104内分布着若干用户设备400、402、......、430。如本技术领域所公知的，这些用户设备中的每一个均包含发射机、接收机、以及移动终端控制单元。用户设备通过为各自服务的服务基站(基站200、202和204中的某一个)接入蜂窝通信***。应该理解的是，虽然图5中只示意性地画出16个用户设备，但实际情况中的用户设备的数目是相当巨大的。从这个意义上讲，图5对于用户设备的描绘也仅是示意目的。用户设备通过为各自服务的服务基站接入蜂窝通信网，能够向用户设备直接传输控制信令的基站被称为该用户设备的服务基站，其他基站被称为该用户设备的非服务基站。非服务基站可以作为服务基站的合作基站，协同服务基站为用户设备提供通信服务。

在以下说明本发明的具体实施例时，考察用户设备416，令其工作于多基站合作模式，其服务基站是基站202，合作基站是基站200和204。需要指出的是，此处重点考察用户设备416，但这并不意味着本发明只适用于1个用户设备。实际上，本发明完全适用于多用户设备的情况，比如，在图5中，用户设备408、410、430等，都可以使用本发明的方法。

以下参照图6详细描述根据本发明的信道状态信息反馈方法600。在说明具体实施例时，采用如下多基站合作场景：

仅以用户设备416为例，设其工作于多基站合作模式，其服务基站是基站202，合作基站(非服务基站)是基站200和204。

在多天线多基站合作发送时，基站200和202均配备8根发射天线，且使用8个发射端口；基站204配备4根发射天线，且使用4个发射端口。用户设备416可以是单天线设备或多天线设备。对于其他可工作于多基站合作模式的用户设备(例如，用户设备400～430中的任何一个，同样可以给定其服务基站和合作基站。

需要说明的是，一个基站的发射天线与发射端口不一定是一一对应的，但是一般而言，其发射天线与发射端口的数量是相等的。在具体实现中，将基站的多根天线通过发射加权的方式进行合并，就可以把多根天线映射到单个发射端口上。参见非专利文献：3GPP，R1-092427，“CSI-RS Design for Virtualized LTE Antenna in LTE-A System”，Fujitsu(3GPP文档，编号：R1-092427，“LTE-A***参考信号设计中的天线虚拟映射”，日本富士通公司)。

另外还需要指出的是，上述场景所用的非一致发射端口配置的具体数值只是为了方便说明本发明的实施而做的举例，本发明的运用不受这些数值的限制，完全适用于任意发射端口配置的情况。本领域的技术人员可以通过阅读本发明的实施例意识到：一般地，在任意发射端口配置场景中，都可以采用本发明所提出的方案。

如图6所示，根据本发明的信道状态信息反馈方法600起始于步骤S601。在该步骤中，用户设备从服务基站获取参与多天线多基站合作的发射点集合。

作为该步骤的非限制性实现方式，用户设备(例如，用户设备416)可以向服务基站(例如，服务基站202)周期性地报告用户设备到相邻基站的路径损耗信息。进而，服务基站可以从相应的报告估计出用户设备的地理位置，再根据该地理位置确定参与多天线多基站合作的发射点集合，并通过诸如无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)信令等上层信令或媒体访问控制(MAC，Media Access Control)层信令半静态地为用户设备配置发射点集合。

以下，针对发射点集合中含有2到8个发射点数目的情况，给出了发射点集合的7种非限制示例。

例1：服务基站202为用户设备416配置的发射点集合包含2个发射点(便于用户设备使用1比特反馈2选1的结果)，该2个发射点可以是：(1)基站202的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点；(2)基站202的端口0至端口3，基站200的端口0至端口1，以及基站204的端口2至端口3，共8个端口构成的发射点。

例2：服务基站202为用户设备416配置的发射点集合包含3个发射点(便于用户使用2比特反馈3选1的结果)，该3个发射点可以是：(1)基站202的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点；(2)基站202的端口0至端口3，基站200的端口0至端口1，以及基站204的端口2至端口3，共8个端口构成的发射点；(3)基站202的端口0至端口3，基站200的端口3至端口4，以及基站204的端口0至端口1，共8个端口构成的发射点。

例3：服务基站202为用户设备416配置的发射点集合包含4个发射点(便于用户使用2比特反馈4选1的结果)，该4个发射点可以是：(1)基站202的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点；(2)基站202的端口0至端口3，基站200的端口0至端口1，以及基站204的端口2至端口3，共8个端口构成的发射点；(3)基站202的端口0至端口3，基站200的端口3至端口4，以及基站204的端口0至端口1，共8个端口构成的发射点；(4)基站204的端口0至端口3，共4个端口构成的发射点。需要指出的是，用户设备选择第4个发射点相当于选择了整个基站204。即，实现了动态小区选择(DPS)的传输方式。此处，关于配置参与多天线多基站合作的发射点集合的举例中，都可以包含对应于DPS传输方式的发射点。

例4：服务基站202为用户设备416配置的发射点集合包含5个发射点(便于用户使用3比特反馈5选1的结果)，该5个发射点可以是：(1)基站202的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点；(2)基站202的端口0至端口3，基站200的端口0至端口1，以及基站204的端口2至端口3，共8个端口构成的发射点；(3)基站202的端口0至端口3，基站200的端口3至端口4，以及基站204的端口0至端口1，共8个端口构成的发射点；(4)基站204的端口0至端口3，共4个端口构成的发射点；(5)基站200的端口4至端口7，共4个端口构成的发射点。需要指出的是，第4、5个发射点的端口数目与前3个发射点的端口数目不同，这在实际实现中是可行的，因为不同发射点的配置是相互独立的。此处，关于配置参与多天线多基站合作的发射点集合的举例中，都可以包含端口数目不同的发射点。

例5：服务基站202为用户设备416配置的发射点集合包含6个发射点(便于用户使用3比特反馈6选1的结果)，该6个发射点可以是：(1)基站202的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点；(2)基站202的端口0至端口3，基站200的端口0至端口1，以及基站204的端口2至端口3，共8个端口构成的发射点；(3)基站202的端口0至端口3，基站200的端口3至端口4，以及基站204的端口0至端口1，共8个端口构成的发射点；(4)基站204的端口0至端口3，共4个端口构成的发射点；(5)基站200的端口4至端口7，共4个端口构成的发射点；(6)基站204的端口0至端口3，基站200的端口7至端口8，共6个端口构成的发射点。需要指出的是，第6个发射点的端口包含了基站204的所有端口，并且在此基础上还包含了其他基站的一部分(或全部)端口，这对应于联合发射(JT)的传输方式。此处，关于配置参与多天线多基站合作的发射点集合的举例中，都可以包含这样的发射点。

例6：服务基站202为用户设备416配置的发射点集合包含7个发射点(便于用户使用3比特反馈7选1的结果)，该7个发射点可以是：(1)基站202的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点；(2)基站202的端口0至端口3，基站200的端口0至端口1，以及基站204的端口2至端口3，共8个端口构成的发射点；(3)基站202的端口0至端口3，基站200的端口3至端口4，以及基站204的端口0至端口1，共8个端口构成的发射点；(4)基站204的端口0至端口3，共4个端口构成的发射点；(5)基站200的端口4至端口7，共4个端口构成的发射点；(6)基站204的端口0至端口3，基站200的端口7至端口8，共6个端口构成的发射点；(7)基站200的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点。

例7：服务基站202为用户设备416配置的发射点集合包含8个发射点(便于用户使用3比特反馈8选1的结果)，该8个发射点可以是：(1)基站202的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点；(2)基站202的端口0至端口3，基站200的端口0至端口1，以及基站204的端口2至端口3，共8个端口构成的发射点；(3)基站202的端口0至端口3，基站200的端口3至端口4，以及基站204的端口0至端口1，共8个端口构成的发射点；(4)基站204的端口0至端口3，共4个端口构成的发射点；(5)基站200的端口4至端口7，共4个端口构成的发射点；(6)基站204的端口0至端口3，基站200的端口7至端口8，共6个端口构成的发射点；(7)基站200的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点；(8)基站200的端口3至端口4，基站202的端口0至端口3，以及基站204的端口0至端口1，共8个端口构成的发射点。需要指出的是，第8个发射点的8端口，与第3个发射点的8端口的内容是相同的，但顺序不同，这在实际实现中是可行的，因为端口顺序不同的发射点应被视为不同的发射点。

需要指出的是，在上述7个实施例中，第1个发射点均为：基站202的端口0至端口7，共8个端口构成的发射点。这是因为服务基站一般会作为参与基站合作的发射点。当然，这种限定也不是必须的。

优选地，参与多天线多基站合作的发射点集合中，第一个发射点是服务发射点。优选地，所述服务发射点对应于服务基站。

接着，执行可选步骤S602。在步骤S602中，用户设备选择发射点集合中的合作发射点。如果执行了步骤S602，那么用户设备应向服务基站包含发射点索引信息在内的反馈信道状态信息，以标识在步骤S602中选择的发射点。为描述的连贯性起见，接着描述发射点索引信息是如何反馈的(即，图6中步骤S605的部分内容)。

具体地，当用户设备选择发射点集合中的发射点时，对于周期式反馈，分“每个发射点具有各自独立的RI”和“服务发射点具有RI，而合作发射点不具有独立的RI”两种情况，对用户设备向服务基站反馈包含索引信息在内的信道状态信息的具体实现方式进行阐述。对于两种情况，将分别通过3个具体示例说明用户设备向服务基站的反馈操作。

每个发射点具有各自独立的RI

例1：针对用户设备416的反馈模式被服务基站202配置为模式1-1子模式1的情况，且每个发射点具有各自独立的RI。

优选地，对于反馈选定的发射点的信道状态信息，定义一种新的反馈类型7，含有动态选择发射点的信息，称为发射点选择索引(PSI，PointSelection Index)。所述PSI根据发射点集合的大小由1、2或3个比特表征用户设备在步骤S601中服务基站配置的发射点集合中选出的发射点。

其中，类型7的反馈周期是类型5的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与类型5相同。这样设计的技术理由是，由于动态选择发射点的信息的变化最慢，其反馈周期应当在模式1-1子模式1的所有信道状态信息中最长。当类型7与类型5发生冲突时(即，当类型7所定义的反馈和类型5所定义的反馈被分配在相同的发送时间间隔TTI中时)，只执行类型7所定义的反馈而不执行类型5所定义的反馈。周期式反馈示例1的示意图如图8所示。

例2：针对用户设备416的反馈模式被服务基站202配置为模式1-1子模式2的情况，且每个发射点具有各自独立的RI。

优选地，对于反馈选定的发射点的信道状态信息，定义一种新的反馈类型7，含有PSI。所述PSI根据发射点集合的大小由1、2或3个比特表征用户设备在步骤S601中服务基站配置的发射点集合中选出的发射点。

其中，类型7的反馈周期是类型3的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与类型3相同。这样设计的技术理由是，由于动态选择发射点的信息的变化最慢，其反馈周期应当在模式1-1子模式2的所有信道状态信息中最长。当类型7与类型3发生冲突时，只反馈类型7而不反馈类型3。周期式反馈示例2的示意图如图9所示。

例3：针对用户设备416的反馈模式被服务基站202配置为模式2-1的情况，且每个发射点具有各自独立的RI。

优选地，对于反馈选定的发射点的信道状态信息，定义一种新的反馈类型7，含有PSI。所述PSI根据发射点集合的大小由1、2或3个比特表征用户设备在步骤S601中的服务基站配置的发射点集合中选出的发射点。

其中，类型7的反馈周期是类型6的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与类型6相同。这样设计的技术理由是，由于动态选择发射点的信息的变化最慢，其反馈周期应当在模式2-1的所有信道状态信息中最长。当类型7与类型6发生冲突时，只反馈类型7而不反馈类型6。周期式反馈示例3的示意图如图10所示。

服务发射点具有RI，而合作发射点不具有独立的RI

例1：针对用户设备416的反馈模式被服务基站202配置为模式1-1子模式1的情况，且服务发射点具有RI，而合作发射点不具有独立的RI。

优选地，对于反馈选定的发射点的信道状态信息，反馈动态选择发射点的信息，称为发射点选择索引(PSI，Point Selection Index)。所述PSI根据发射点集合的大小由1、2或3个比特表征用户设备在步骤S601中服务基站配置的发射点集合中选出的发射点。所述PSI放在类型5中进行反馈(无RI)，形成新的类型5(PSI与W1的联合编码)。这样设计的技术理由是，由于无需为服务发射点反馈RI，且PSI的载荷与RI相似，所以PSI可以用类似于类型5的格式进行反馈。

例2：针对用户设备416的反馈模式被服务基站202配置为模式1-1子模式2的情况，且服务发射点具有RI，而合作发射点不具有独立的RI。

优选地，对于反馈选定的发射点的信道状态信息，反馈动态选择发射点的信息，称为发射点选择索引(PSI，Point Selection Index)。所述PSI根据发射点集合的大小由1、2或3个比特表征用户设备在步骤S601中服务基站配置的发射点集合中选出的发射点。所述PSI放在类型3中进行反馈(无RI)，形成新的类型3(PSI)。这样设计的技术理由是，由于无需为服务发射点反馈RI，且PSI的载荷与RI相似，所以PSI可以用类似于类型3的格式进行反馈。

例3：针对用户设备416的反馈模式被服务基站202配置为模式2-1的情况，且服务发射点具有RI，而合作发射点不具有独立的RI。

优选地，对于反馈选定的发射点的信道状态信息，反馈动态选择发射点的信息，称为发射点选择索引(PSI，Point Selection Index)。所述PSI根据发射点集合的大小由1、2或3个比特表征用户设备在步骤S601中服务基站配置的发射点集合中选出的发射点。所述PSI放在类型6中进行反馈(无RI)，形成新的类型6(PSI与PTI的级联编码)。这样设计的技术理由是，由于无需为服务发射点反馈RI，且PSI的载荷与RI相似，所以PSI可以用类似于类型6的格式进行反馈。

接着，执行步骤S603。在步骤S603中，用户设备确定JT处理的RI。其具体方式包括但不限于以下现有技术方式：(1)首先计算得到各个发射点的RI，然后通过对各个发射点的RI进行数学运算来确定JT处理的RI(例如，将各个发射点的RI的最大值、最小值，或者平均值确定为JT处理的RI)；或者(2)首先确定JT处理的等效信道，然后根据所确定的JT处理的等效信道直接计算得到JT处理的RI。

当用户设备不需要将JT处理的RI反馈给服务基站202时，用户设备不向服务基站反馈所确定的JT处理的RI。在这种情况下，服务基站202采用以下方式确定JT处理的RI。

优选地，当每个发射点具有各自独立的RI时，JT处理的RI是各个发射点的RI的最大值，此时，服务基站202可以根据每个发射点的RI得到JT处理的RI，用户设备无需反馈JT处理的RI。这样设计的技术理由是，JT处理的信道是由各个发射点的子信道所组成的，其信道相关性较弱，于是其RI应该是趋向于较大的值。

优选地，当服务发射点具有RI，而合作发射点不具有独立的RI时，JT处理的RI等于服务发射点的RI，此时，服务基站202可以根据服务发射点的RI得到JT处理的RI，用户设备无需反馈JT处理的RI。这样设计的技术理由是，服务发射点的信道状态信息一般是比较好的，使用其RI可以降低反馈开销，并获得相对较好的性能。

当用户设备需要将JT处理的RI反馈给服务基站202时，用户设备向服务基站反馈所确定的JT处理的RI。为描述的连贯性起见，接着描述JT处理的RI是如何反馈的(即，图6中步骤S605的部分内容)。

具体地，对于周期式反馈，对用户设备向服务基站反馈包含JT处理的RI在内的信道状态信息的具体实现方式进行阐述，通过3个具体示例说明用户设备向服务基站的反馈操作。

例1：针对用户设备416的JT操作，额外增加一个聚合反馈模式(反映多个发射点联合发射的效果)，设其被服务基站202配置为模式1-1子模式1的情况。

优选地，把JT处理的RI放在类型5中进行反馈。这样设计的技术理由是，JT操作可以被视为一个虚拟发射点所产生的技术效果，其反馈可以采用与普通发射点相似的方法，所以JT处理的RI可以用类似于类型5的格式进行反馈。

例2：针对用户设备416的JT操作，额外增加一个聚合反馈模式(反映多个发射点联合发射的效果)，设其被服务基站202配置为模式1-1子模式2的情况。

优选地，把JT处理的RI放在类型3中进行反馈。这样设计的技术理由是，JT操作可以被视为一个虚拟发射点所产生的技术效果，其反馈可以采用与普通发射点相似的方法，所以JT处理的RI可以用类似于类型3的格式进行反馈。

例3：针对用户设备416的JT操作，额外增加一个聚合反馈模式(反映多个发射点联合发射的效果)，设其被服务基站202配置为模式2-1的情况。

优选地，把JT处理的RI放在类型6中进行反馈。这样设计的技术理由是，JT操作可以被视为一个虚拟发射点所产生的技术效果，其反馈可以采用与普通发射点相似的方法，所以JT处理的RI可以用类似于类型6的格式进行反馈。

接着，执行步骤S604。在步骤S604中，用户设备确定JT处理的子PMI，即参与JT处理的发射点的各个PMI。

对于某个发射点，如果其RI等于JT处理的RI，那么其PMI可以自然地作为JT处理的子PMI。但是，当某个发射点的RI不等于JT处理的RI时，其PMI的列数(即RI值)将不等于JT处理的子PMI所需的列数(即JT处理的RI值)，于是，其PMI不可以作为JT处理的子PMI。所以，需要设计从发射点的PMI，得到JT处理的子PMI的方法。以下，考虑两种情况，即“发射点的RI值大于JT处理的RI值”和“发射点的RI值小于JT处理的RI值”。

发射点的RI值大于JT处理的RI值

例1：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄大于JT处理的RI值L_JT。此时，需要减少矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，把F₂₀₄的前(L₂₀₄-L_JT)个列向量删除，从而生成所需的

即 $F_{204}^{\mathrm{JT}}=[f_{L_{204}-L_{\mathrm{JT}}+1},f_{L_{204}-L_{\mathrm{JT}}+2}...,f_{L_{204}}],$ 此时，用户设备无需反馈JT处理的子PMI信息。

例如，L₂₀₄＝3，L_JT＝2，由于合作基站204有4根发射天线，于是F₂₀₄应是一个4*3的矩阵，删除F₂₀₄的第1列，得到一个4*2的矩阵，成为

例2：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄大于JT处理的RI值L_JT。此时，需要减少矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，把F₂₀₄的后(L₂₀₄-L_JT)个列向量删除，从而生成所需的

即

此时，用户设备无需反馈JT处理的子PMI信息。

例如，L₂₀₄＝3，L_JT＝2，由于合作基站204有4根发射天线，于是F₂₀₄应是一个4*3的矩阵，删除F₂₀₄的第3列，得到一个4*2的矩阵，成为

例3：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄大于JT处理的RI值L_JT。此时，需要减少矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，当预编码矩阵的码本具有简单的二维表格形式，横轴层数(Number of Layers)为RI，纵轴码本索引(Codebook index)为PMI时，可以调用F₂₀₄的PMI在RI等于L_JT时的码字作为

例如，设4天线的码本如表1所示，横轴为RI，纵轴为PMI。如果F₂₀₄的PMI为7，RI为L₂₀₄＝3，于是F₂₀₄是一个4*3的矩阵，可以在表1中方便地找到。取PMI为7，RI为L_JT＝2的码字作为

该码字矩阵就是一个4*2的矩阵。

表1：4天线码本的实例

例4：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄大于JT处理的RI值L_JT。此时，需要减少矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，选择F₂₀₄中的L_JT个列向量，从而生成所需的此时，用户设备需要反馈选择F₂₀₄中哪些列向量作为

的列向量，和/或选中的列向量的顺序信息，所述选择信息和/或顺序信息是JT处理的子PMI信息。

例如，L₂₀₄＝3，L_JT＝2，由于合作基站204有4根发射天线，于是F₂₀₄应是一个4*3的矩阵，选中F₂₀₄的第1、3列，并可进一步交换第1、3列，得到一个4*2的矩阵，成为

例5：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄大于JT处理的RI值L_JT。此时，需要减少矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，事先通过RRC信令配置，或是静态定义一些从F₂₀₄生成的方法，然后用户设备反馈所述方法的索引号，所述方法索引号信息是JT处理的子PMI信息。

优选地，所述事先获知的方法是确定而无歧义的方法，比如 $F_{204}^{\mathrm{JT}}=[f_{L_{204}-L_{\mathrm{JT}}+1},f_{L_{204}-L_{\mathrm{JT}}+2}...,f_{L_{204}}],$ $F_{204}^{\mathrm{JT}}=[f_1,f_2,...,f_{L_{\mathrm{JT}}}],$ $F_{204}^{\mathrm{JT}}=[f_{L_{204}},f_{L_{204}-1}...,f_{L_{204}-L_{\mathrm{JT}}+1}],$ $F_{204}^{\mathrm{JT}}=[f_{L_{\mathrm{JT}}},f_{L_{\mathrm{JT}}-1},...,f_1]$ 等等。

例如，L₂₀₄＝3，L_JT＝2，由于合作基站204有4根发射天线，于是F₂₀₄应是一个4*3的矩阵，事先通过RRC信令配置，或是静态定义F₂₀₄的第2、3列，或者F₂₀₄的第1、2列，是生成

的候选方法，则用户设备只需用1比特通知服务基站202，采用哪种方法得到

发射点的RI值小于JT处理的RI值

例1：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄小于JT处理的RI值L_JT。此时，需要增加矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，当预编码矩阵的码本具有简单的二维表格形式时(横轴为RI，纵轴为PMI)，可以调用F₂₀₄的PMI在RI等于L_JT时的码字作为

例如，设4天线的码本如表1所示，横轴为RI，纵轴为PMI。如果F₂₀₄的PMI为11，RI为L₂₀₄＝2，于是F₂₀₄是一个4*2的矩阵，可以在表1中方便地找到。取PMI为11，RI为L_JT＝3的码字作为

该码字矩阵就是一个4*3的矩阵。

例2：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RT值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄小于JT处理的RI值L_JT。此时，需要增加矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，采用线性变换函数的方法，由F₂₀₄生成

即

其中，矩阵A是一个复数矩阵，且是事先定义的，用户设备无需向服务基站202反馈矩阵A。

例如，L₂₀₄＝2，L_JT＝3，由于合作基站204有4根发射天线，于是F₂₀₄应是一个4*2的矩阵，

应是一个4*3的矩阵。事先定义 $A=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& \sqrt{2}/2\\ 0& 1& -\sqrt{2}/2\end{array}\right],$ 于是 $F_{204}^{\mathrm{JT}}=F_{204}A.$

例3：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄小于JT处理的RI值L_JT。此时，需要增加矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，采用线性变换函数的方法，由F₂₀₄生成

即

其中，矩阵A是在若干个复数矩阵中选出的，且矩阵A的候选集合是事先通过RRC信令配置，或是静态定义的，用户设备需要向服务基站202反馈矩阵A的索引号。

例如，L₂₀₄＝2，L_JT＝3，由于合作基站204有4根发射天线，于是F₂₀₄应是一个4*2的矩阵，

应是一个4*3的矩阵。事先定义矩阵A的候选集合为 $\{\left[\begin{array}{ccc}1& 0& \sqrt{2}/2\\ 0& 1& -\sqrt{2}/2\end{array}\right],\left[\begin{array}{ccc}0& 1& \sqrt{2}/2\\ 1& 0& \sqrt{2}/2\end{array}\right]\}.$ 于是，用户设备只需用1比特通知服务基站202，采用哪个矩阵A得到

例4：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄小于JT处理的RI值L_JT。此时，需要增加矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，采用非线性变换函数的方法，由F₂₀₄生成

即其中，g(·)是一个非线性函数，且是事先定义的，用户设备无需向服务基站202反馈g(·)。

例如，L₂₀₄＝2，L_JT＝3，由于合作基站204有4根发射天线，于是F₂₀₄应是一个4*2的矩阵，

应是一个4*3的矩阵。事先定义 $g\left(F_{204}\right)=[F_{204}\mathrm{\β}\×\mathrm{eigvec}(I-\mathrm{\α}\×F_{204}{F}_{204}^H)],$ α＝0.5，β＝1，eigvec(·)表示取出前(L_JT-L₂₀₄)个特征矢量的操作，于是可得

例5：针对用户设备416的JT操作，设合作基站204的PMI所对应的预编码矩阵为

其中，f_i是矩阵F₂₀₄的列向量，L₂₀₄是合作基站204的RI值。假设合作基站204是某个发射点，且其RI值L₂₀₄小于JT处理的RI值L_JT。此时，需要增加矩阵F₂₀₄的列向量数，从而生成合作基站204参与JT时的预编码子矩阵

优选地，采用非线性变换函数的方法，由F₂₀₄生成

即

其中，g(·)是一个非线性函数，含有若干需要确定的参数，用户设备需要向服务基站202反馈g(·)中的若干参数。

例如，L₂₀₄＝2，L_JT＝3，由于合作基站204有4根发射天线，于是F₂₀₄应是一个4*2的矩阵，

应是一个4*3的矩阵。事先定义 $g\left(F_{204}\right)=[F_{204}\mathrm{\β}\×\mathrm{eigvec}(I-\mathrm{\α}\×F_{204}{F}_{204}^H)],$ eigvec(·)表示取出前(L_JT-L₂₀₄)个特征矢量的操作。α＝0.5或是α＝0.75，β＝1或是于是，用户设备需要用若干比特，向服务基站202通知α和/或β的取值，然后服务基站202可得

最后，执行步骤S605，由用户设备向服务基站反馈信道状态信息。根据以上对于步骤S604的描述，当用户设备需要将JT处理的子PMI信息反馈给服务基站202，在步骤S605中，用户设备向服务基站反馈所确定的JT处理的子PMI。

为了实现上述信道状态信息反馈方法，本发明还提供了一种用户设备700，图7示出了根据本发明的用户设备的示意结构方框图。

如图7所示，根据本发明的用户设备700包括：发射点集合获取单元710，用于从服务基站获取发射点集合；信道秩索引RI确定单元720，用于确定联合发射JT处理的RI；子信道预编码矩阵索引PMI确定单元730，用于确定JT处理的子PMI；以及信道状态信息反馈单元740，用于向服务基站反馈信道状态信息。优选地，所述用户设备700还可以包括：发射点选择单元750，用于选择发射点集合中的合作发射点。

应当注意的是，在以上的描述中，仅以示例的方式，示出了本发明的技术方案，但并不意味着本发明局限于上述步骤和单元结构。在可能的情形下，可以根据需要对步骤和单元结构进行调整和取舍。因此，某些步骤和单元并非实施本发明的总体发明思想所必需的元素。因此，本发明所必需的技术特征仅受限于能够实现本发明的总体发明思想的最低要求，而不受以上具体实例的限制。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (17)

1.一种用户设备，包括：

发射点集合获取单元，用于从服务基站获取发射点集合；

信道秩索引RI确定单元，用于确定联合发射JT处理的RI；

子信道预编码矩阵索引PMI确定单元，用于确定JT处理的子PMI；以及

信道状态信息反馈单元，用于向服务基站反馈信道状态信息，其中，

如果服务基站需要根据反馈来确定JT处理的RI和/或子PMI，信道状态信息反馈单元所反馈的信道状态信息相应地包括：RI确定单元所确定的JT处理的RI和/或子PMI确定单元所确定的JT处理的子PMI。

2.根据权利要求1所述的用户设备，其中，所述发射点集合是由服务基站确定，并通过无线资源控制RRC信令或媒体访问控制MAC层信令半静态地配置给用户设备的。

3.根据权利要求1所述的用户设备，其中，所述发射点集合中的第一个发射点是服务发射点。

4.根据权利要求1或3所述的用户设备，其中，所述发射点集合包括对应于服务基站的服务发射点。

5.根据权利要求1所述的用户设备，还包括：发射点选择单元，用于选择发射点集合中的合作发射点，并且

其中，所述信道状态信息反馈单元向服务基站反馈的信道状态信息包括用于标识所选择的合作发射点的索引信息。

6.根据权利要求5所述的用户设备，其中，所述信道状态信息反馈单元采用周期式反馈方式向服务基站反馈包括发射点选择索引PSI在内的信道状态信息。

7.根据权利要求6所述的用户设备，其中，所述PSI包括与发射点集合的大小相适应的比特数目，使得PSI刚好足以表征发射点选择单元从发射点集合中选择的合作发射点，并且

在LTE-A***中，如果所选择的合作发射点具有独立的RI，所述PSI是通过以下方式之一来反馈的：

将对PSI的反馈定义为一种新的反馈类型，该反馈类型的反馈周期是反馈类型5的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与反馈类型5相同；

将对PSI的反馈定义为一种新的反馈类型，该反馈类型的反馈周期是反馈类型3的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与反馈类型5相同；或者

将对PSI的反馈定义为一种新的反馈类型，该反馈类型的反馈周期是反馈类型6的反馈周期的正整数倍，且反馈时隙偏移量与反馈类型5相同。

8.根据权利要求6所述的用户设备，其中，所述PSI包括与发射点集合的大小相适应的比特数目，使得PSI刚好足以表征发射点选择单元从发射点集合中选择的合作发射点，并且

在LTE-A***中，如果所选择的合作发射点不具有独立的RI，所述PSI是通过以下方式之一来反馈的：

将原反馈类型5中的RI替换为所述PSI；

将原反馈类型3中的RI替换为所述PSI；或者

将原反馈类型6中的RI替换为所述PSI。

9.根据权利要求1或5所述的用户设备，其中，服务基站不根据反馈来确定JT处理的RI，并且

当合作发射点具有独立的RI时，服务基站将各个发射点的RI的最大值确定为JT处理的RI。

10.根据权利要求1或5所述的用户设备，其中，服务基站不根据反馈来确定JT处理的RI，并且

当合作发射点不具有独立的RI时，服务基站将服务发射点的RI确定为JT处理的RI。

11.根据权利要求1或5所述的用户设备，其中，服务基站根据反馈来确定JT处理的RI，并且

在LTE-A***中，以反馈类型5、反馈类型3或反馈类型6之一来反馈由所述RI确定单元确定的JT处理的RI。

12.根据权利要求1、5、9、10或11所述的用户设备，其中，服务基站不根据反馈来确定JT处理的子PMI，并且

如果发射点的RI值L_发射点大于JT处理的RI值L_JT，在服务基站处，JT处理的子预编码矩阵是以下矩阵之一：

将发射点的预编码矩阵的前(L_发射点-L_JT)个列向量删除获得的矩阵；

将发射点的预编码矩阵的后(L_发射点-L_JT)个列向量删除获得的矩阵；或者

当预编码矩阵的码本具有二维表格形式，该二维表格的一个维度表示RI，另一维度表示PMI时，通过查表获得的、与发射点的PMI和JT处理的RI相对应的码字。

13.根据权利要求1、5、9、10或11所述的用户设备，其中，服务基站不根据反馈来确定JT处理的子PMI，并且

如果发射点的RI值L_发射点小于JT处理的RI值L_JT，在服务基站处，JT处理的子预编码矩阵是以下矩阵之一：

当预编码矩阵的码本具有二维表格形式，该二维表格的一个维度表示RI，另一维度表示PMI时，通过查表获得的、与发射点的PMI和JT处理的RI相对应的码字；

将发射点的预编码矩阵与预定义的矩阵相乘获得的矩阵；

以预定义的非线性函数对发射点的预编码矩阵进行非线性变换获得的矩阵。

14.根据权利要求1、5、9、10或11所述的用户设备，其中，服务基站根据反馈来确定JT处理的子PMI，并且

如果发射点的RI值L_发射点大于JT处理的RI值L_JT，所反馈的子PMI用于标识以下信息之一：

从发射点的预编码矩阵中选择哪些列向量来生成JT处理的子预编码矩阵；或者

使用事先通过RRC信令配置给用户设备或静态配置给用户设备的多种方法中的哪种方法来根据发射点的预编码矩阵生成JT处理的子预编码矩阵。

15.根据权利要求1、5、9、10或11所述的用户设备，其中，服务基站根据反馈来确定JT处理的子PMI，并且

如果发射点的RI值L_发射点小于JT处理的RI值L_JT，子PMI确定单元所确定的JT处理的子PMI用于标识以下信息之一：

将发射点的预编码矩阵与事先通过RRC信令配置给用户设备或静态配置给用户设备的多个候选矩阵中的哪个矩阵相乘来生成JT处理的子预编码矩阵；或者

非线性函数中待确定参数的取值，所述非线性函数被用于对发射点的预编码矩阵进行非线性变换从而生成JT处理的子预编码矩阵。

16.一种信道状态信息反馈方法，包括：

从服务基站获取发射点集合；

确定JT处理的RI；

确定JT处理的子PMI；以及

向服务基站反馈信道状态信息，其中，

如果服务基站需要根据反馈来确定JT处理的RI和/或子PMI，所反馈的信道状态信息相应地包括：所确定的JT处理的RI和/或所确定的JT处理的子PMI。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：从发射点集合中选择合作发射点，并且

其中，所反馈的信道状态信息包括用于标识所选择的合作发射点的索引信息。

Images