一種顯式反饋方法及設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種顯式反饋方法及設(shè)備，在用戶(hù)設(shè)備側(cè)的處理包括：基于接收到的參考信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，獲取在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣，并將在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣轉(zhuǎn)換為在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣；發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息，在基站側(cè)的處理包括：當(dāng)接收到路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息時(shí)，根據(jù)所述的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及所述子徑能量分布信息構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣；將構(gòu)建的多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣轉(zhuǎn)換為在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣。本發(fā)明中，能夠減少反饋開(kāi)銷(xiāo)，降低相應(yīng)的資源消耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種顯式反饋方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種顯示反饋方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著未來(lái)寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)更高的頻譜效率，更寬的覆蓋范圍的要求，以MMO技術(shù)與OFDM技術(shù)結(jié)合的通信場(chǎng)景得到廣泛認(rèn)可。為了利用開(kāi)發(fā)發(fā)送天線(xiàn)自由度以及用戶(hù)多樣性帶來(lái)的頻譜效率提升的潛力，CSI (信道狀態(tài)信息)的獲取至關(guān)重要。因?yàn)榛究梢愿鶕?jù)CSI信息合理地給用戶(hù)分配子載波，預(yù)編碼消除用戶(hù)配對(duì)間干擾，以及自適應(yīng)預(yù)編碼和調(diào)制，從而達(dá)到提升通信系統(tǒng)頻譜效率的目的。
[0003]在多用戶(hù)MMO場(chǎng)景中，經(jīng)3GPP討論組討論，多種下行反饋增強(qiáng)的提案被提出，原因在于多用戶(hù)MIMO中，CSI反饋信息的不完美導(dǎo)致基站在選擇配對(duì)用戶(hù)時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)配對(duì)用戶(hù)組間干擾，資源調(diào)度不合理和消除配對(duì)干擾的預(yù)編碼無(wú)法基于準(zhǔn)確的CSI信息導(dǎo)致性能提升有限，甚至相對(duì)于單用戶(hù)沒(méi)有性能提升。OFDM技術(shù)將系統(tǒng)頻帶劃分為若干個(gè)正交的子載波，而每個(gè)子載波上的信道可以看作平坦衰落信道，大大提升了頻譜效率，但不同子載波衰落信道不同，所以O(shè)FDM系統(tǒng)中的反饋需反饋各個(gè)子載波上的頻域信道信息。
[0004]基于3GPP-LTE的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，已經(jīng)納入標(biāo)準(zhǔn)化的CSI反饋方案是基于碼本的量化反饋。在MIM0-0FDM系統(tǒng)中，該反饋方案存在著以下弊端:1.高反饋開(kāi)銷(xiāo):寬帶OFDM系統(tǒng)中，用戶(hù)設(shè)備需要反饋每一個(gè)子載波上的信道信息，反饋開(kāi)銷(xiāo)與子載波的數(shù)目呈線(xiàn)性增長(zhǎng)；
2.高復(fù)雜度:在進(jìn)行碼字選擇時(shí)，用戶(hù)設(shè)備根據(jù)估計(jì)的信道矩陣需要在全碼本中根據(jù)一定準(zhǔn)則進(jìn)行搜索，如果用戶(hù)設(shè)備需要反饋的比特?cái)?shù)為B，那么搜索的復(fù)雜度為o(2b) ；3.反饋的低精度:基于碼本的反饋為了降低巨大的反饋開(kāi)銷(xiāo)，采用以RB資源塊為單位的方式分組反饋，然后在基站通過(guò)一定的插值方法，得到子載波組中其余子載波上的CSI信息，在用戶(hù)移動(dòng)速度快的場(chǎng)景下，子載波間相關(guān)性弱，該方法獲取的子載波上的CSI信息存在較大的誤差。
[0005]為了減少基站段獲取的CSI的誤差，提升多用戶(hù)MMO-OFDM通信系統(tǒng)頻譜效率，在現(xiàn)有反饋下需要更大的反饋開(kāi)銷(xiāo)。更大的反饋開(kāi)銷(xiāo)消耗了上行資源，如果要反饋各個(gè)子載波上完整的頻域信道，基于現(xiàn)有的反饋方案，上行信道的開(kāi)銷(xiāo)巨大會(huì)使得上行信道阻塞，反而會(huì)造成系統(tǒng)性能下降。而如以上所說(shuō)，基站獲取的CSI質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)整體性能的提升至關(guān)重要，例如，在4G通信系統(tǒng)一些新的干擾消除技術(shù)(如C0MP)，波束賦形技術(shù)等都因?yàn)镃SI反饋的不完美以及上行反饋速率的限制無(wú)法達(dá)到該有的性能。
[0006]因此，如何設(shè)計(jì)一種新的反饋策略，達(dá)到保證系統(tǒng)頻譜效率提升的前提下，降低MIM0-0FDM系統(tǒng)的反饋開(kāi)銷(xiāo)成為未來(lái)寬帶通信系統(tǒng)提升性能，減少資源消耗的一個(gè)重要方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種顯示反饋方法及設(shè)備，能夠減少反饋開(kāi)銷(xiāo)，降低相應(yīng)的資源消耗。
[0008]本發(fā)明提供了一種顯式反饋方法，應(yīng)用于多入多出MMO-正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中，所述方法包括:
[0009]基于接收到的參考信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，獲取在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣，并將在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣轉(zhuǎn)換為在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣；
[0010]發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息，所述子徑能量分布信息用于指示各個(gè)子徑的路徑能量是否大于O。
[0011]優(yōu)選的，所述發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息，具體包括:
[0012]將路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣進(jìn)行量化，并發(fā)送相應(yīng)的量化結(jié)果。
[0013]優(yōu)選的，所述將路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣進(jìn)行量化，具體包括:對(duì)時(shí)域信道矩陣中的每一個(gè)元素在各個(gè)子徑上的響應(yīng)的實(shí)部和虛部分別做均勻標(biāo)量量化，
其中對(duì)能量為〃的第I條子徑選擇量化步長(zhǎng)為
【權(quán)利要求】
1.一種顯式反饋方法，其特征在于，應(yīng)用于多入多出MIMO-正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中，所述方法包括: 基于接收到的參考信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，獲取在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣，并將在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣轉(zhuǎn)換為在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣； 發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息，所述子徑能量分布信息用于指示各個(gè)子徑的路徑能量是否大于O。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣，具體包括: 將路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣進(jìn)行量化，并發(fā)送相應(yīng)的量化結(jié)果。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣進(jìn)行量化，具體包括:對(duì)時(shí)域信道矩陣中的每一個(gè)元素在各個(gè)子徑上的響 應(yīng)的實(shí)部和虛部分別做均勻標(biāo)量量化，其中對(duì)能量為of的第I條子徑選擇量化步長(zhǎng)為
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息之前，所述方法還包括: 將路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的比特置為1，將路徑能量等于0的子徑對(duì)應(yīng)的比特置為0 ;或者將路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的比特置為0，將路徑能量等于0的子徑對(duì)應(yīng)的比特置為I ; 按照各個(gè)子徑的時(shí)延順序?qū)Ω鱾€(gè)子徑的比特進(jìn)行排列，得到長(zhǎng)度為L(zhǎng)的比特序列，其中L為時(shí)域信道的信道長(zhǎng)度； 所述發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣，具體包括: 將路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣按照子徑的時(shí)延順序進(jìn)行排序，并發(fā)送排序后的時(shí)域信道矩陣； 發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的子徑能量分布信息，具體包括: 將所述比特序列作為子徑能量分布信息發(fā)送；或， 刪除所述比特序列中最后一個(gè)用于表示路徑能量大于0的比特之后的所有比特，將刪除比特后的比特序列作為子徑能量分布信息發(fā)送給所述基站側(cè)設(shè)備；或， 將所述比特序列轉(zhuǎn)換為N*N的方形矩陣T,其中Ar= ; 將所述方形矩陣T進(jìn)行SVD分解為T(mén) = U2V，U，V均為N*r階矩陣，r為T(mén)的秩； 將U、V矩陣中的元素硬判決為0或1，并通過(guò)迭代算法選取E中的最大r個(gè)奇異值； 將U「Ur和以及選取的最大r個(gè)奇異值作為子徑能量分布信息發(fā)送。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息發(fā)送至所述基站側(cè)設(shè)備，具體包括: 針對(duì)每一次信道估計(jì)，發(fā)送路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣； 并且，按照第一預(yù)設(shè)周期發(fā)送子徑能量分布信息，其中，所述第一預(yù)設(shè)周期大于一次信道估計(jì)的周期；或針對(duì)n次信道估計(jì)，發(fā)送一次子徑能量分布信息，n>l。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣轉(zhuǎn)換為在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣，具體包括: 對(duì)在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣進(jìn)行離散反傅里葉變換，得到在多徑模型中的各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣。
7.—種顯式反饋方法，其特征在于，應(yīng)用于多入多出MIMO-正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中，所述方法包括: 當(dāng)接收到路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息時(shí)，根據(jù)所述的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及所述子徑能量分布信息構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣； 將構(gòu)建的多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣轉(zhuǎn)換為在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述接收到的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣為量化后的矩陣時(shí)，將量化后的矩陣恢復(fù)成原始的矩陣，并根據(jù)恢復(fù)的矩陣以及所述子徑能量分布信息構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于， 當(dāng)接收到的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣按照子徑的時(shí)延順序排序，且接收到的子徑能量分布信息為根據(jù)子徑的時(shí)延順序排列的比特序列時(shí)，所述根據(jù)接收所述的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及所述子徑能量分布信息構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣，具體包括:根據(jù)比特序列中的每一個(gè)比特的值，分別確定在時(shí)延順序上與該比特對(duì)應(yīng)的子徑的路徑能量是否大于0 ;并將接收到的各個(gè)時(shí)域信道矩陣依次作為各個(gè)路徑能量不為0的子徑上的時(shí)域信道矩陣； 當(dāng)接收到的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣按照子徑的時(shí)延順序排序，且接收到的子徑能量分布信息為U「ur和以及r個(gè)奇異值時(shí)，所述根據(jù)所述的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及所述子徑能量分布信息構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣，具體包括: 根據(jù)U「ur和以及r個(gè)奇異值構(gòu)建相應(yīng)的方陣，并將方陣中的元素判決為0或I ; 將判決后的方陣轉(zhuǎn)換為比特序列，根據(jù)比特序列中的每一個(gè)比特的值，分別確定在時(shí)延順序上與該比特對(duì)應(yīng)的子徑的路徑能量是否大于0 ;并將接收到的各個(gè)時(shí)域信道矩陣依次作為各個(gè)路徑能量不為0的子徑上的時(shí)域信道矩陣。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在接收到路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息之后，所述方法還包括: 更新自身存儲(chǔ)的子徑能量分布信息； 所述根據(jù)所述的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及所述子徑能量分布信息構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣，具體包括: 根據(jù)存儲(chǔ)的子徑能量分布信息以及接收到的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣。
11.一種顯式反饋設(shè)備，作為用戶(hù)設(shè)備應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，其特征在于，包括: 轉(zhuǎn)換模塊，用于在所述用戶(hù)設(shè)備基于接收到的參考信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，獲取在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣后，將在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣轉(zhuǎn)換為在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣； 發(fā)送模塊，用于發(fā)送路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息，所述子徑能量分布信息用于指示各個(gè)子徑的路徑能量是否大于O。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 量化模塊，用于將路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣進(jìn)行量化； 所述發(fā)送模塊，用于發(fā)送相應(yīng)的量化結(jié)果。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述量化模塊具體用于，對(duì)時(shí)域信道矩陣中的每一個(gè)元素在各個(gè)子徑上的響應(yīng)的實(shí)部和虛部分別做均勻標(biāo)量量化，其中對(duì)能量為 的第I條子徑選擇量化步長(zhǎng)為
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 第一處理模塊，用于將路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的比特置為1，將路徑能量等于O的子徑對(duì)應(yīng)的比特置為O ;或者將路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的比特置為O，將路徑能量等于O的子徑對(duì)應(yīng)的比特置為1，并按照各個(gè)子徑的時(shí)延順序?qū)Ω鱾€(gè)子徑的比特進(jìn)行排列，得到長(zhǎng)度為L(zhǎng)的比特序列，其中L為時(shí)域信道的信道長(zhǎng)度； 所述發(fā)送模塊，具體用于將所述比特序列作為子徑能量分布信息發(fā)送；或，刪除所述比特序列中最后一個(gè)用于表示路徑能量大于O的比特之后的所有比特，將刪除比特后的比特序列作為子徑能量分布信息發(fā)送給所述基站側(cè)設(shè)備；或，將所述比特序列轉(zhuǎn)換為N*N的方形矩陣T，其中
15.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)送模塊具體用于，針對(duì)每一次信道估計(jì)，發(fā)送路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣；并且，按照第一預(yù)設(shè)周期發(fā)送子徑能量分布信息，其中，所述第一預(yù)設(shè)周期大于一次信道估計(jì)的周期；或針對(duì)n次信道估計(jì)，發(fā)送一次子徑能量分布信息，Cl。
16.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換模具體用于:對(duì)在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣進(jìn)行離散反傅里葉變換，得到在多徑模型中的各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣。
17.—種顯示反饋設(shè)備，作為基站側(cè)設(shè)備應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，其特征在于，包括: 矩陣構(gòu)建模塊，當(dāng)所述基站側(cè)設(shè)備接收到路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息時(shí)，根據(jù)所述的路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及所述子徑能量分布信息構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣； 矩陣轉(zhuǎn)換模塊，將構(gòu)建的多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣轉(zhuǎn)換為在各個(gè)子載波上的頻域信道矩陣。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述基站側(cè)設(shè)備接收到的路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣為量化后的矩陣時(shí)， 所述矩陣構(gòu)建模塊具體用于，將量化后的矩陣恢復(fù)成原始的矩陣；所述矩陣轉(zhuǎn)換模塊具體用于，根據(jù)恢復(fù)的矩陣以及所述子徑能量分布信息構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣。
19.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于， 當(dāng)所述基站側(cè)設(shè)備接收到的路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣按照子徑的時(shí)延順序排序，且接收到的子徑能量分布信息為根據(jù)子徑的時(shí)延順序排列的比特序列時(shí)，所述矩陣構(gòu)建模塊具體用于，根據(jù)比特序列中的每一個(gè)比特的值，分別確定在時(shí)延順序上與該比特對(duì)應(yīng)的子徑的路徑能量是否大于O ;并將接收到的各個(gè)時(shí)域信道矩陣依次作為各個(gè)路徑能量不為O的子徑上的時(shí)域信道矩陣； 當(dāng)所述基站側(cè)設(shè)備接收到的路徑能量大于O的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣按照子徑的時(shí)延順序排序，且接收到的子徑能量分布信息為U「ur和以及r個(gè)奇異值時(shí)，所述矩陣構(gòu)建模塊具體用于，根據(jù)U「ur和以及r個(gè)奇異值構(gòu)建相應(yīng)的方陣，并將方陣中的元素判決為O或I ;將判決后的方陣轉(zhuǎn)換為比特序列，根據(jù)比特序列中的每一個(gè)比特的值，分別確定在時(shí)延順序上與該比特對(duì)應(yīng)的子徑的路徑能量是否大于O ;并將接收到的各個(gè)時(shí)域信道矩陣依次作為各個(gè)路徑能量不為O的子徑上的時(shí)域信道矩陣。
20.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 更新模塊，用于在接收到路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩陣以及子徑能量分布信息之后，更新自身存儲(chǔ)的子徑能量分布信息； 所述矩陣構(gòu)建模塊，用于根據(jù)存儲(chǔ)的子徑能量分布信息以及接收到的路徑能量大于0的子徑對(duì)應(yīng)的時(shí)域信道矩 陣構(gòu)建在多徑信道各個(gè)子徑上的時(shí)域信道矩陣。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK103685093SQ201310576798
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】王瑩, 徐晶, 朱洪, 黃巖 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)