一种信道状态信息的发送、接收方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种信道状态信息的发送、接收方法和装置，该发送方法包括：计算子载波的信道状态信息CSI矩阵中各元素的实部和虚部中的最大值；对进行比特的量化得到量化幅度；利用对中各元素的实部、虚部分别进行比特的量化，得到量化后的CSI矩阵；为正整数；将所述量化幅度和所述量化后的CSI矩阵发送出去。相应地，该接收方法包括：根据恢复出幅度值；根据对中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵。上述方法能够简化CSI量化算法，降低反馈开销，提高系统性能。

【技术实现步骤摘要】
一种信道状态信息的发送、接收方法和装置
本专利技术属于无线通信领域，尤其涉及一种信道状态信息的量化反馈方法和装置。
技术介绍
MIMO系统中，接入点和用户站点采取空间复用的方式使用多根天线来获取更高的速率。相对于一般的空间复用方法，一种增强的技术是用户站点反馈信道状态信息(CSI)给接入点，接入点根据获得的CSI使用一些发射预编码技术，从而提高传输性能。MIMO系统中获取信道状态信息的方法有多种，通常采用显示的CSI反馈技术。IEEE802.11n提出了一种量化反馈CSI矩阵的方案，接入点发起反馈请求，用户站点反馈量化的MIMO信道上的子载波矩阵Heff，接入点以此计算预编码矩阵Qk。CSI的矩阵Heff包含发射端空间映射的输入到接收端FFT输出之间的等效信道。为了便于描述CSI的量化反馈过程，以下将用户站点称作发送端，将接入点称作接收端，量化反馈的具体实现方法如图1所示：步骤S101：发送端计算子载波的CSI矩阵中各元素的实部和虚部中的最大值：其中，Heff(m,l)(k)表示Heff(k)中的元素，Re(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的实部，Im(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，Nr为最大行数，Nc为最大列数，1≤m≤Nr，1≤l≤Nc，Nr≥1，Nc≥1，m、l、Nr和Nc均为正整数；k为子载波的位置参量，具体可为编号形式；步骤S102：所述发送端对mH(k)的相对值进行3bits量化，得到量化结果MH(k)：其中：为最大幅度值Alpha，表示不超过x的最大整数；NSR为最高数据子载波的下标。步骤S103：所述发送端计算MH(k)的线性部分步骤S104：所述发送端对矩阵中每个元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化：步骤S105：所述发送端向接收端反馈Alpha、MH(k)和量化后的步骤S106：所述接收端接收Alpha、MH(k)和量化后的步骤S107：所述接收端根据MH(k)计算线性值步骤S108：所述接收端根据Alpha、r(k)对中的各个元素的实部和虚部进行缩放，以恢复出CSI矩阵(也称作H矩阵)：接收端通过根据接收端对量化后的CSI矩阵的解码过程(算式7)，可知，CSI矩阵量化反馈方式下所需的反馈开销为Alpha、MH(k)和量化后的所需的比特数之和：NAlpha+3+2×Nb×Nr×Nc。CSI反馈过程中，量化算法的复杂度，反馈开销的大小都会对系统的性能造成影响，因此，如果能够降低CSI量化算法的复杂度，降低反馈开销，将有助于系统性能的提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种信道状态信息的发送、接收方法和装置，能够简化CSI量化算法，降低反馈开销，提高系统性能。为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种信道状态信息CSI的发送方法，包括：计算子载波的信道状态信息CSI矩阵Heff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值mH(k)；对mH(k)进行M比特的量化得到量化幅度MH(k)；利用mH(k)对Heff(k)中各元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化，得到量化后的CSI矩阵Nb为正整数；将所述量化幅度MH(k)和所述量化后的CSI矩阵发送出去。进一步地，上述方法还可具有以下特点：对mH(k)进行M比特的量化包括：MH(k)＝min{2M-1,f(g(mH(k)))}；其中，MH(k)用于取(2M-1)与f(g(mH(k)))中的最小值；g(mH(k))＝alogb(mH(k))；a、b均为正实数，g(mH(k))用于将线性的mH(k)映射为一个自然数到对数表示的区间；f(g(mH(k)))函数表示对g(mH(k))的计算结果的映射结果进行取整运算；M为正整数。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述取整运算为上取整运算、下取整运算或者round运算。进一步地，上述方法还可具有以下特点：M大于等于3。进一步地，上述方法还可具有以下特点：a＝5，b＝2。进一步地，上述方法还可具有以下特点：对Heff(k)中各元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化包括：其中，Heff(m,l)(k)表示Heff(k)中的元素，Re(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的实部，Im(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的虚部；表示Heff(m,l)(k)量化后的实部；示Heff(m,l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，Nb为正整数。进一步地，上述方法还可具有以下特点：将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化幅度MH(k)和量化后的CSI矩阵一起发送出去。为了解决上述技术问题，本专利技术还提出一种信道状态信息CSI的发送方法，包括：计算子载波的信道状态信息CSI矩阵Heff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值mH(k)；利用mH(k)对Heff(k)中各元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化，得到量化后的CSI矩阵Nb为正整数；将所述量化后的CSI矩阵发送出去。进一步地，上述方法还可具有以下特点：对Heff(k)中各元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化包括：其中，Heff(m,l)(k)表示Heff(k)中的元素，Re(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的实部，Im(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的虚部；表示Heff(m,l)(k)量化后的实部；示Heff(m,l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，Nb为正整数。进一步地，上述方法还可具有以下特点：将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵一起发送出去。为了解决上述技术问题，本专利技术还提出一种信道状态信息CSI的接收方法，包括：接收采用上述信道状态信息CSI的发送方法发送来的子载波的量化后的CSI矩阵和量化幅度MH(k)；根据MH(k)恢复出幅度值r(k)；根据r(k)对中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵进一步地，上述方法还可具有以下特点：当MH(k)＝min{2M-1,f(g(mH(k)))}时，根据MH(k)恢复出幅度值r(k)包括：其中，g-1(MH(k))为g(mH(k))的反函数；a、b均为正实数。进一步地，上述方法还可具有以下特点：根据r(k)对中各个元素的实部和虚部进行缩放包括：其中，表示中的元素，表示的实部，表示的虚部，表示的实部；示的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，量化比特Nb为正整数。进一步地，上述方法还可具有以下特点：根据计算子载波的预编码矩阵Qk。进一步地，上述方法还可具有以下特点：根据计算子载波的预编码矩阵Qk。为了解决上述技术问题，本专利技术还提出一种信道状态信息CSI的接收方法，包括：接收子载波量化后的CSI矩阵根据计算所述子载波的预编码矩阵Qk。为了解决上述技术问题，本专利技术还提出一种信道状态信息CSI的发送装置，包括：运算模块，用于计算子载波的信道状态信息CSI矩阵Heff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值mH(k)；幅度量化模块，用于对mH(k)进行M比特的量化得到量化幅度MH(k)；CSI矩阵量本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种信道状态信息ＣＳＩ的发送方法，其特征在于，包括：计算子载波的信道状态信息ＣＳＩ矩阵Ｈｅｆｆ（ｋ）中各元素的实部和虚部中的最大值ｍＨ（ｋ）；对ｍＨ（ｋ）进行Ｍ比特的量化得到量化幅度ＭＨ（ｋ）；利用ｍＨ（ｋ）对Ｈｅｆｆ（ｋ）中各元素的实部、虚部分别进行Ｎｂ比特的量化，得到量化后的ＣＳＩ矩阵Ｎｂ为正整数；将所述量化幅度ＭＨ（ｋ）和所述量化后的ＣＳＩ矩阵发送出去。

【技术特征摘要】
1.一种信道状态信息CSI的发送方法，其特征在于，包括：计算子载波的信道状态信息CSI矩阵Heff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值mH(k)；对mH(k)进行M比特的量化得到量化幅度MH(k)；利用mH(k)对Heff(k)中各元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化，得到量化后的CSI矩阵Nb为正整数；将所述量化幅度MH(k)和所述量化后的CSI矩阵发送出去。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对mH(k)进行M比特的量化包括：MH(k)＝min{2M-1,f(g(mH(k)))}；其中，MH(k)用于取(2M-1)与f(g(mH(k)))中的最小值；g(mH(k))＝alogb(mH(k))；a、b均为正实数，g(mH(k))用于将线性的mH(k)映射为一个自然数到对数表示的区间；f(g(mH(k)))函数表示对g(mH(k))的计算结果的映射结果进行取整运算；M为正整数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述取整运算为上取整运算、下取整运算或者round运算。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：M大于等于3。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：a＝5，b＝2。6.如权利要求1-5中任何一项所述的方法，其特征在于，对Heff(k)中各元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化包括：其中，Heff(m,l)(k)表示Heff(k)中的元素，Re(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的实部，Im(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的虚部；表示Heff(m,l)(k)量化后的实部；示Heff(m,l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，Nb为正整数。7.如权利要求1-5中任何一项所述的方法，其特征在于：将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化幅度MH(k)和量化后的CSI矩阵一起发送出去。8.一种信道状态信息CSI的发送方法，其特征在于，包括：计算子载波的信道状态信息CSI矩阵Heff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值mH(k)；利用mH(k)对Heff(k)中各元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化，得到量化后的CSI矩阵Nb为正整数；将所述量化后的CSI矩阵发送出去；将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵一起发送出去。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对Heff(k)中各元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化包括：其中，Heff(m,l)(k)表示Heff(k)中的元素，Re(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的实部，Im(Heff(m,l)(k))表示Heff(m,l)(k)的虚部；表示Heff(m,l)(k)量化后的实部；示Heff(m,l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，Nb为正整数。10.一种信道状态信息CSI的接收方法，其特征在于，包括：接收采用权利要求2-5中任何一项所述的方法发送来的子载波的量化后的CSI矩阵和量化幅度MH(k)；根据MH(k)恢复出幅度值r(k)；根据r(k)对中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：当MH(k)＝min{2M-1,f(g(mH(k)))}时，根据MH(k)恢复出幅度值r(k)包括：其中，g-1(MH(k))为g(mH(k))的反函数；a、b均为正实数。12.一种信道状态信息CSI的接收方法，其特征在于，包括：接收采用权利要求1、6、7中任何一项所述的方法发送来的子载波的量化后的CSI矩阵和量化幅度MH(k)；根据MH(k)恢复出幅度值r(k)；根据r(k)对中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵13.如权利要求10或12所述的方法，其特征在于，根据r(k)对中各个元素的实部和虚部进行缩放包括：其中，表示中的元素，表示的实部，表示的虚部，表示的实部；示的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，量化比特Nb为正整数。14.如权利要求13中任何一项所述的方法，其特征在于，还包括：根据计算子载波的预编码矩阵Qk。15.如权利要求13中任何一项所述的方法，其特征在于，还包括：根据计算子载波的预编码矩阵Qk。16.一种信道状态信息CSI的发送装置，其特征在于，包括：运算模块，用于计算子载波的信道状态信息CSI矩阵Heff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值mH(k)；幅度量化模块，用于对mH(k)进行M比特的量化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘慎发，鲍东山，
申请(专利权)人：北京新岸线无线技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11