專利名稱：一種用戶設(shè)備、基站及信道信息反饋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域，特別是一種用戶設(shè)備、基站及信道信息反饋方法。
背景技術(shù)：
在頻分雙工復(fù)用系統(tǒng)(FDD)中，用戶需要將信道狀態(tài)信息以⑶I (信道方向信息) 和CQI (信道質(zhì)量信息)的形式反饋給基站端，基站端利用反饋的CDI與CQI重構(gòu)信道，再根據(jù)重構(gòu)的信道進(jìn)行預(yù)編碼等方法進(jìn)行下行傳輸。在多天線MIMO系統(tǒng)中，用戶需要反饋一個(gè)基站的信道狀態(tài)信息；其中每個(gè)狀態(tài)信息包括大尺度信道狀態(tài)信息與小尺度信道狀態(tài)信息。大尺度信道狀態(tài)信息主要由用戶與基站的相對(duì)位置決定，而小尺度信道狀態(tài)信息則表征基站與用戶的天線之間的衰落狀況，其中的每個(gè)元素都滿足均值為0，方差為1的復(fù)高斯隨機(jī)變量。而在協(xié)作多點(diǎn)(CoMP)系統(tǒng)中， 用戶需要反饋多個(gè)基站的多個(gè)信道狀態(tài)信息?，F(xiàn)有技術(shù)的一種信道信息反饋方法利用星座圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，

圖1所示為4bits星座圖的示意圖。結(jié)合圖1所示，利用星座圖來(lái)進(jìn)行信道信息反饋主要是利用如圖1所示的星座圖量化信道狀態(tài)信息的每個(gè)小尺度元素。小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素滿足均值為0，方差為1的復(fù)高斯隨機(jī)變量。利用星座圖量化小尺度信道狀態(tài)信息元素。如圖2所示，該方法處理流程包括步驟21，用戶設(shè)備提取小尺度信道狀態(tài)信息；步驟22，用戶設(shè)備利用星座圖對(duì)每個(gè)小尺度信道狀態(tài)信息元素進(jìn)行量化得到 CDI ；步驟23，用戶設(shè)備提取大尺度信道狀態(tài)信息；步驟M，用戶設(shè)備對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息量化得到CQI。步驟25，用戶設(shè)備反饋CQI與⑶I，供基站利用反饋的CQI與⑶I重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理。然而，發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下問(wèn)題雖然小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素從統(tǒng)計(jì)意義上來(lái)說(shuō)滿足均值為0，方差為1 的復(fù)高斯隨機(jī)變量，但是每次隨機(jī)產(chǎn)生的小尺度信道狀態(tài)信息具有較大的波動(dòng)性。在這樣的情況下，利用星座圖進(jìn)行量化會(huì)產(chǎn)生較高的量化誤差，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用戶設(shè)備、基站及信道信息反饋方法，提高系統(tǒng)吞吐性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用戶設(shè)備，包括第一無(wú)線通信模塊；
第一提取模塊，用于提取小尺度信道狀態(tài)信息；加權(quán)模塊，用于利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；第一量化模塊，用于利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到信道方向信息⑶I ；第二提取模塊，用于提取大尺度信道狀態(tài)信息；第二量化模塊，用于對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與加權(quán)因子的乘積進(jìn)行量化得到信道質(zhì)量信息CQI ；反饋模塊，用于利用所述第一無(wú)線通信模塊向基站反饋信道方向信息⑶I與信道質(zhì)量信息CQI，供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用戶設(shè)備，包括第一無(wú)線通信模塊；第一提取模塊，用于提取小尺度信道狀態(tài)信息。加權(quán)模塊，用于利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；第一量化模塊，用于利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到信道方向信息⑶I ；第二提取模塊，用于提取大尺度信道狀態(tài)信息；第三量化模塊，用于對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與小尺度信道狀態(tài)信息的模的乘積進(jìn)行量化得到信道質(zhì)量信息CQI ；反饋模塊，用于利用所述第一無(wú)線通信模塊向基站反饋信道方向信息與信道質(zhì)量信息，供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理；基站重構(gòu)的信道為H = CQI. δ !其中CDI=H'/|0'|所述 '利用所述⑶I重構(gòu)得到。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基站，包括第二無(wú)線通信模塊；接收模塊，用于通過(guò)第二無(wú)線通信模塊接收用戶設(shè)備反饋的⑶I和CQI ；重構(gòu)模塊，用于重構(gòu)信道H = CQI CDI其中CDI=H'/|H'|所述:ft'為利用所述⑶I重構(gòu)得到的矩陣；所述CDI為用戶設(shè)備利用星座圖，對(duì)每個(gè)加權(quán)后的信道狀態(tài)信息的元素進(jìn)行量化處理得到，所述加權(quán)后的信道狀態(tài)信息為用戶設(shè)備利用加權(quán)因子對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理得到；所述CQI為對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與小尺度信道狀態(tài)信息的模的乘積進(jìn)行量化得到。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種信道信息反饋方法，包括用戶設(shè)備提取小尺度信道狀態(tài)信息。用戶設(shè)備利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到信道方向信息⑶I ；用戶設(shè)備提取大尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與加權(quán)因子的乘積進(jìn)行量化得到信道質(zhì)量信息 CQI ；用戶設(shè)備利用所述第一無(wú)線通信模塊向基站反饋信道方向信息CDI與信道質(zhì)量信息CQI，供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種信道信息反饋方法，包括用戶設(shè)備提取小尺度信道狀態(tài)信息。利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到信道方向信息⑶I ；用戶設(shè)備提取大尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與小尺度信道狀態(tài)信息的模的乘積進(jìn)行量化得到信道質(zhì)量信息CQI ；用戶設(shè)備利用所述第一無(wú)線通信模塊向基站反饋信道方向信息與信道質(zhì)量信息， 供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理；基站重構(gòu)的信道為H = CQI. δ 其中Ο =Η'/| '所述 '利用所述⑶I重構(gòu)得到。所述加權(quán)因子為
其中
Nt為基站發(fā)送天線的數(shù)目，Nk為用戶設(shè)備接收天線的數(shù)目；
Ki
Kn
比
權(quán)利要求
1. 一種用戶設(shè)備，其特征在于，包括 第一無(wú)線通信模塊；第一提取模塊，用于提取小尺度信道狀態(tài)信息；加權(quán)模塊，用于利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；第一量化模塊，用于利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到信道方向信息⑶I ；第二提取模塊，用于提取大尺度信道狀態(tài)信息；第二量化模塊，用于對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與加權(quán)因子的乘積進(jìn)行量化得到信道質(zhì)量信息CQI ；反饋模塊，用于利用所述第一無(wú)線通信模塊向基站反饋信道方向信息⑶I與信道質(zhì)量息CQI，供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶設(shè)備，其特征在于，所述加權(quán)因子為 丨一 #其中Nt為基站發(fā)送天線的數(shù)目，Nk為用戶設(shè)備接收天線的數(shù)目；Λ.N -NJVfi 1\ΤH =K1K,NthhNr,Nthi/，i = 1，. . .，NK，j = 1，. . .，Nt表示從第j個(gè)發(fā)送天線到第i個(gè)接收天線的信道狀態(tài)信息，rn為星座圖的半徑，N為星座圖的星座點(diǎn)的半徑數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用戶設(shè)備，其特征在于，所述星座圖的平均元素能量為1時(shí)， 所述加權(quán)因子為\U'/^Nr-Nt 0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶設(shè)備，其特征在于，所述加權(quán)因子為N \、 =ι J其中，Nt為基站發(fā)送天線的數(shù)目，Nk為用戶設(shè)備接收天線的數(shù)目；H =K’ 1KK1Khjj' , i = 1, . . . , Ne, j = 1,狀態(tài)信息；rn為星座圖的半徑，N為星座圖的星座點(diǎn)的半徑數(shù)目。
5. 一種用戶設(shè)備，其特征在于，包括 第一無(wú)線通信模塊；"Nr,Ντ.，Nt表示從第j個(gè)發(fā)送天線到第i個(gè)接收天線的信道第一提取模塊，用于提取小尺度信道狀態(tài)信息；加權(quán)模塊，用于利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；第一量化模塊，用于利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到信道方向信息⑶I ；第二提取模塊，用于提取大尺度信道狀態(tài)信息；第三量化模塊，用于對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與小尺度信道狀態(tài)信息的模的乘積進(jìn)行量化得到信道質(zhì)量信息CQI ；反饋模塊，用于利用所述第一無(wú)線通信模塊向基站反饋信道方向信息與信道質(zhì)量息，供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理； 基站重構(gòu)的信道為
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用戶設(shè)備，其特征在于，所述加權(quán)因子為
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用戶設(shè)備，其特征在于，所述星座圖的平均元素能量為1時(shí)， 所述加權(quán)因子為
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用戶設(shè)備，其特征在于，所述加權(quán)因子為
9. 一種基站，其特征在于，包括 第二無(wú)線通信模塊；接收模塊，用于通過(guò)第二無(wú)線通信模塊接收用戶設(shè)備反饋的信道方向信息CDI與信道質(zhì)量信息CQI ；重構(gòu)模塊，用于重構(gòu)信道如下
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基站，其特征在于，所述加權(quán)因子為其中Nt為基站發(fā)送天線的數(shù)目，Nk為用戶設(shè)備接收天線的數(shù)目；
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基站，其特征在于，所述星座圖的平均元素能量為1時(shí)，所述加權(quán)因子為
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基站，其特征在于，所述加權(quán)因子為
13. 一種信道信息反饋方法，其特征在于，包括 用戶設(shè)備提取小尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài) 息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到信道方向信息⑶I ；用戶設(shè)備提取大尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與加權(quán)因子的乘積進(jìn)行量化得到信道質(zhì)量信息CQI ； 用戶設(shè)備利用所述第一無(wú)線通信模塊向基站反饋信道方向信息CDI與信道質(zhì)量信息 CQI，供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述加權(quán)因子為 其中Nt為基站發(fā)送天線的數(shù)目，Nk為用戶設(shè)備接收天線的數(shù)目；H ，Nt表示從第j個(gè)發(fā)送天線到第i個(gè)接收天線的信道hjj' , i = 1, . . . , Ne, j = 1,狀態(tài)信息；rn為星座圖的半徑，N為星座圖的星座點(diǎn)的半徑數(shù)目。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述星座圖的平均元素能量為1時(shí)，所述加權(quán)因子為\ll'/^Nr-Nt
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述加權(quán)因子為 其中，Nt為基站發(fā)送天線的數(shù)目，Nk為用戶設(shè)備接收天線的數(shù)目； hi/，i = 1，. . .，NK，j = 1，. . .，Nt表示從第j個(gè)發(fā)送天線到第i個(gè)接收天線的信道狀態(tài)信息；rn為星座圖的半徑，N為星座圖的星座點(diǎn)的半徑數(shù)目。
17. 一種信道信息反饋方法，其特征在于，包括用戶設(shè)備提取小尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備用于利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到信道方向信息⑶I ；用戶設(shè)備提取大尺度信道狀態(tài)信息；用戶設(shè)備對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與小尺度信道狀態(tài)信息的模的乘積進(jìn)行量化得到信道質(zhì)量信息CQI ；用戶設(shè)備利用所述第一無(wú)線通信模塊向基站反饋信道方向信息與信道質(zhì)量信息，供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理； 基站重構(gòu)的信道如下H = CQI-CDI其中CDI=H'H所述 '利用所述⑶ι重構(gòu)得到。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述加權(quán)因子為、Σν =1i IHIrn■ Nr-Nr其中Nt為基站發(fā)送天線的數(shù)目，Nk為用戶設(shè)備接收天線的數(shù)目；'K,…h(huán)；馬H =hNr-Nthi/，i = 1，. . .，NK，j = 1，. . .，Nt表示從第j個(gè)發(fā)送天線到第i個(gè)接收天線的信道狀態(tài)信息；rn為星座圖的半徑，N為星座圖的星座點(diǎn)的半徑數(shù)目。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述星座圖的平均元素能量為1時(shí)，所述加權(quán)因子為
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述加權(quán)因子為|H'卜Σ^ -VmT^其中，Nt為基站發(fā)送天線的數(shù)目，Nk為用戶設(shè)備接收天線的數(shù)目；H =KK,KK,Nthi/ , i = 1, . . . , Ne, j = 1,'lNli,Nt，Nt表示從第j個(gè)發(fā)送天線到第i個(gè)接收天線的信道狀態(tài)信息；rn為星座圖的半徑，N為星座圖的星座點(diǎn)的半徑數(shù)目。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用戶設(shè)備、基站及信道信息反饋方法，該用戶設(shè)備包括第一無(wú)線通信模塊；第一提取模塊，用于提取小尺度信道狀態(tài)信息；加權(quán)模塊，用于利用與星座圖和小尺度信道狀態(tài)信息相關(guān)的加權(quán)因子α對(duì)小尺度信道狀態(tài)信息進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息；第一量化模塊，用于利用星座圖，對(duì)加權(quán)后的小尺度信道狀態(tài)信息的每個(gè)元素進(jìn)行量化處理，得到CDI；第二提取模塊，用于提取大尺度信道狀態(tài)信息；第二量化模塊，用于對(duì)大尺度信道狀態(tài)信息與加權(quán)因子的乘積進(jìn)行量化得到信道狀態(tài)信息CQI；反饋模塊，用于利用第一無(wú)線通信模塊向基站反饋CDI與CQI，供基站重構(gòu)信道，以進(jìn)行下行傳輸處理。本發(fā)明提升了用戶的數(shù)據(jù)速率。
文檔編號(hào)H04L1/16GK102237950SQ201010163328
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者云翔, 佘小明, 岸山祥久, 朱劍馳, 永田聰, 陳嵐 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩