一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站技术

本发明专利技术实施例提供了一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站，能够提高微蜂窝网络环境和AAS基站系统的通信性能。方法包括:接收基站发送的参考信号；基于参考信号，从码本中选择预编码矩阵，码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；其中W1和Z均为分块对角矩阵，W1＝式(I)，Z＝式(Ⅱ)，并且W1和Z至少含有一个分块矩阵，即NB≥1；矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构式(Ⅲ)，其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k≥0，βi,k≥0；向基站发送预编码矩阵指示PMI，PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于基站根据PMI得到所选择的预编码矩阵W。本发明专利技术实施例适用于通信技术领域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站。
技术介绍
在多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput，简称MIMO)系统中，为了消除多用户、多天线造成的共信道干扰，需要在收发机两端采用一些必要的信号处理技术，以此提高系统的通信性能。现有技术中提出一种预编码技术，其主要原理是基站利用已知的信道状态信息(ChannelStateInformation，简称CSI)，设计预编码矩阵对发送的信号进行处理，从而减少对发送信号的干扰。其中，利用预编码的MIMO系统可以表示为y＝HVs+n其中y是接收信号矢量，H是信道矩阵，V是预编码矩阵，s是发射的符号矢量，n是干扰与噪声矢量。最优预编码通常需要发射机完全已知信道状态信息(ChannelStateInformation，简称CSI)。常用的方法是终端对瞬时CSI进行量化并反馈给基站(Basestation，简称BS)。现有长期演进(LongTermEvolution，简称LTE)R8系统中，终端反馈的CSI信息包括秩指示(RankIndicator，简称RI)、预编码矩阵指示(PrecodingMatrixIndicator，简称PMI)和信道质量指示(ChannelQualityIndicator，简称CQI)信息等，其中RI和PMI分别指示使用的层数和预编码矩阵。通常称所使用的预编码矩阵的集合为码本，其中的每个预编码矩阵为码本中的码字。现有LTER84天线码本基于豪斯荷尔德Householder变换设计，其码字可以兼容均匀线性阵列和交叉极化天线配置。LTER10系统针对8天线进一步引入了双码本设计，在不过多增加反馈开销的条件下进一步改进了量化精度。上述LTER8-R10的码本一方面主要针对宏蜂窝系统设计，其中基站或者发射机的位置往往高于周围建筑物的高度(如天线高度约在200至250英尺之间)，因此，其主要的传播路径高于屋顶，传播的多径分量往往围绕在视线(LineofSight，简称LOS)方向周围。这样，各个多径分量往往位于视线所处平面内，即俯仰角方向角度扩张接近于0。另一方面，上述码本基于常规的基站天线设计，常规的基站天线采用固定倾角的垂直向天线波束，只有水平向波束方向可以动态调整。然而为了应对迅速增长的用户密度和数据业务需求，并进一步减少发射功率，微蜂窝的概念被进一步引入。微蜂窝系统的基站或者发射机的位置往往低于周围建筑物的高度(如天线安装于街道的灯柱上，通常约为30英尺的高度)，其无线传播机制明显不同于上述宏蜂窝环境，其中一部分多径分量可能围绕在LOS方向周围，另外一部分多径分量很可能沿地面或者沿街道，这种双传播机制将导致更大的角度扩展，特别是在俯仰角方向，这明显不同于宏蜂窝。目前LTER8-R10的码本设计将不能很好的适应上述微蜂窝环境。此外，为了进一步提高频谱效率，目前即将启动的LTER12标准开始考虑引入更多的天线配置，特别是基于有源天线系统(Activeantennasystem，简称AAS)的天线配置。有别于传统基站，AAS基站进一步提供了天线垂直向的设计自由度，这主要通过其水平和垂直向的二维天线阵列实现，而传统基站则实际上使用水平一维阵列，尽管其水平方向的每个天线端口可以由垂直向多个阵元加权组合得到。目前LTER8-R10的码本设计将不能很好的适应上述天线配置。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种报告信道状态信息的方法、用户设备和基站，其报告的信道状态信息所指示的预编码矩阵，考虑了微蜂窝网络环境中的双传播条件的信道特性以及AAS基站天线水平和垂直向的自由度，能够提高微蜂窝网络环境和AAS基站系统的通信性能。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种报告信道状态信息的方法，所述方法包括：接收基站发送的参考信号；基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1，Z和W2的乘积，W＝W1ZW2；其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：其中[]T表示矩阵的转置。ei，k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半，θi，k为相移，αi，k≥0，βi，k≥0；向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。在第一种可能实施方式中，结合第一方面，所述基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，具体包括：基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵，其中所述码本子集为预定义的、或由所述基站通知、或由用户设备确定的子集。在第二种可能实施方式中，根据第一种可能的实现方式，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。在第三种可能实施方式中，结合第一方面或根据第一种至第二种可能的实现方式，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：向所述基站发送第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。在第四种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：以第一周期向所述基站发送所述PMI1；以第二周期向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者以第三周期向所述基站发送所述PMI3；以第四周期向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者以第二周期向所述基站发送所述PMI2；以第三周期向所述基站发送所述PMI3；以第五周期向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。在第五种可能实施方式中，根据第三种可能的实现方式，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：以第一频域颗粒度向所述基站发送所述PMI1；以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度；或者以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；以第四频域颗粒度向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度；或者以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2；以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；以第五频域颗粒度向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度。在第六种可能实施方式中，结合第一方面或根据第一种至第五种可能的实现方式，所述分块矩阵Xi＝[Xi，1Xi，2]，其中，所述矩阵Xi，j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTER8系统2天线，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种报告信道状态信息的方法，其特征在于，所述方法包括:接收基站发送的参考信号；基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，所述码本包含的预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k和βi,k为加权系数，αi,k≥0，βi,k≥0；所述矩阵W2用于选择或者加权组合矩阵W1Z中的列矢量从而构成矩阵W；向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，所述PMI与所选择的预编码矩阵相对应，用于所述基站根据所述PMI得到所选择的预编码矩阵W。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考信号，从码本中选择预编码矩阵，具体包括:基于所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由所述基站通知、或由用户设备上报的子集。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2子集。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：向所述基站发送第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者向所述基站发送第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者向基站发送所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：以第一周期向所述基站发送所述PMI1；以第二周期向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者以第三周期向所述基站发送所述PMI3；以第四周期向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者以第二周期向所述基站发送所述PMI2；以第三周期向所述基站发送所述PMI3；以第五周期向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向所述基站发送预编码矩阵指示PMI，具体包括：以第一频域颗粒度向所述基站发送所述PMI1；以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度；或者以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；以第四频域颗粒度向所述基站发送所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度；或者以第二频域颗粒度向所述基站发送所述PMI2；以第三频域颗粒度向所述基站发送所述PMI3；以第五频域颗粒度向所述基站发送所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度。7.根据权利要求1-3,5-6任一项所述的方法，其特征在于，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTER8系统2天线,4天线或者LTER10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述矩阵Xi,j,j＝1,2的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTER8系统2天线,4天线或者LTER10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。9.根据权利要求1-3,5-6任一项所述的方法，其特征在于，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。10.根据权利要求9所述的方法，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTER8系统2天线,4天线或者LTER10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。11.根据权利要求1-3，5-6,8,10任一项所述的方法，其特征在于，所述W1为单位矩阵。12.根据权利要求1-3，5-6,8,10任一项所述的方法，其特征在于，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。13.一种报告信道状态信息的方法，其特征在于，所述方法包括：向用户设备UE发送参考信号；接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI；根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W，其中，所述预编码矩阵W为三个矩阵W1,Z和W2的乘积,W＝W1ZW2；其中W1和Z均为分块对角矩阵，并且所述W1和Z至少含有一个分块矩阵，即所述NB≥1；所述矩阵Z中的每个分块矩阵Zi的各列具有以下结构：其中[]T表示矩阵的转置，ei,k表示为一个nix1的选择矢量，该矢量除了第k个元素为1之外其余元素均为0，ni为分块矩阵Xi的列数的一半,θi,k为相移，αi,k和βi,k为加权系数，αi,k≥0，βi,k≥0；所述矩阵W2用于选择或者加权组合矩阵W1Z中的列矢量从而构成矩阵W。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据所述PMI从码本中确定预编码矩阵W具体包括：根据所述PMI从码本子集中确定预编码矩阵,其中所述码本子集为预定义的、或由用户设备上报、或由基站确定的子集。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述码本子集之间彼此至少具有以下一种相同的矩阵子集：矩阵W1、矩阵W1Z、矩阵W2、矩阵ZW2、矩阵Z的子集。16.根据权利要求13-15中任一项所述的方法，其特征在于，所述接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI具体包括：接收所述UE发送的第一预编码矩阵指示PMI1和第二预编码矩阵指示PMI2，其中所述PMI1用于指示所述矩阵W1Z，所述PMI2用于指示所述矩阵W2；或者接收所述UE发送的第三预编码矩阵指示PMI3和第四预编码矩阵指示PMI4，所述PMI3用于指示所述矩阵W1，所述PMI4用于指示所述矩阵ZW2；或者接收所述UE发送的所述第二预编码矩阵指示PMI2、所述第三预编码矩阵指示PMI3和第五预编码矩阵指示PMI5，其中所述PMI5用于指示所述Z。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI具体包括：以第一周期接收所述UE发送的所述PMI1；以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一周期大于所述第二周期；或者以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；以第四周期接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三周期大于所述第四周期；或者以第二周期接收所述UE发送的所述PMI2；以第三周期接收所述UE发送的所述PMI3；以第五周期接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三周期小于所述第二周期和第五周期。18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述接收所述UE发送的预编码矩阵指示PMI具体包括：以第一频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI1；以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2，其中所述第一频域颗粒度大于所述第二频域颗粒度；或者以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；以第四频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI4，其中所述第三频域颗粒度大于所述第四频域颗粒度；或者以第二频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI2；以第三频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI3；以第五频域颗粒度接收所述UE发送的所述PMI5，其中，所述第三频域颗粒度小于所述第二频域颗粒度和第五频域颗粒度。19.根据权利要求13-15,17-18任一项所述的方法，其特征在于，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1Xi,2],其中，所述矩阵Xi,j的各列从豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTER8系统2天线,4天线或者LTER10系统8天线码本中的预编码矩阵的各列中选取。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述矩阵Xi,j的各列分别从不同的豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTER8系统2天线,4天线或者LTER10系统8天线码本中的预编码矩阵的列中选取。21.根据权利要求13-15,17-18任一项所述的方法，其特征在于，所述分块矩阵Xi＝[Xi,1Xi,2],其中所述矩阵Xi,j为两个矩阵Ai,j和矩阵Bi,j的克罗内克尔积，j＝1,2。22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述矩阵Xi,1和矩阵Xi,2的各列为豪斯荷尔德矩阵或者离散付立叶变换矩阵或者哈达马矩阵或者旋转的哈达马矩阵或者LTER8系统2天线,4天线或者LTER10系统8天线码本中的预编码矩阵的列矢量。23.根据权利要求13-15,17-18,20,22任一项所述的方法，其特征在于，所述W1为单位矩阵。24.根据权利要求13-15,17-18,20,22任一项所述的方法，其特征在于，所述矩阵W2中的列矢量具有结构其中en表示为一个选择矢量，该矢量除了第n个元素为1之外其余元素均为0，θn为相移，γ为正常数。25.一种用户设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，周永行，刘江华，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44