[发明专利]一种MIMO信道信息反馈的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动宽带无线接入系统领域，尤其涉及一种MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)信道信息反馈方法及系统。

背景技术

近年来，第四代无线移动通信系统(4th generation，4G)中的LTE(long term evolution，长期演进计划)和国际互操作微波接入系统(Worldwide interoperability microwave access，Wimax)等获得了飞速的发展。多天线系 统(Multiple Input Multiple Output，MIMO)的应用成为了无线通信系统发 展的里程碑，并使无线移动通信系统的吞吐量，频谱效率和系统链路性能得 到了巨大的提高。

在当前的主流标准中，多天线技术中一个最重要的问题就是信道信息的 反馈技术，一般来说收发天线之间的信道可以表示为矩阵形式，进一步地， 信道矩阵又可以以矢量和特征值的信息来描述进行反馈。矢量信息对MIMO 的预编码技术非常重要，直接影响到MIMO系统的性能。矢量一般以基于 码本的反馈方式来进行反馈。

基于码本的信道信息量化反馈，其基本原理是：假设有限反馈信道容量 为B bps/Hz，那么可用的码字的个数为N＝2B个。信道矩阵的矢量空间经过 量化构成码本空间发射端与接收端共同保存或实时产生此 码本(收发端相同)。对每次信道实现H，接收端根据一定准则从中选择一 个与信道最匹配的码字并将码字序号i反馈回发射端。发射端根据此序 号i找到预编码码字获得信道信息，所述信道信息主要为信道的矢量信 息。

一般来说，码本空间可以进一步被划分为多个Rank(秩)对应的码 本，每个Rank下会对应多个码字来量化该Rank下的非零信道矢量构成的 预编码矩阵。一般来说Rank为N时的码字都会有N列。所以，我们可以把 码本按Rank分为多个子码本，如下表1所示。

表1：码本按Rank分为多个子码本

其中，在Rank＞1时需要存储的码字都为矩阵形式，例如LTE协议中就 是采用的这种码本量化的反馈方法，其对应码本见表2所示。

表2：LTE 4Tx码本

第三代合作计划(Third party project partner，3GPP)中，LTE Reversion 8(R8)上行的信道信息反馈采用了基于码本的简单反馈方式。

通常在MIMO中，码本反馈方法为： UE获取信道矩阵信息，从码本中选出一个最适合当前信道的“Rank” 值(也可以理解为空间复用的层数)和该Rank下对应的某个码字PMI。 并假设基站使用MIMO，并根据该码字进行预编码，计算其对应的CQI UE在上行信道反馈推荐其计算出的最佳RI/PMI/CQI

其中：

RI(Rank Information)表示信道的秩信息。

PMI(Precoding Matrix indicator)为基于码本的预编码指示信息。

CQI(Channel quality indicator，CQI)为预编码后的信道质量指示信息， 可以理解为一定程度的表征特征值信息，但不完全等价。其与PMI的反馈 精度有关，一般以传输块的调制编码方式来量化表示。

在LTE标准36-213协议中CQI用0～15的整数值来表示，分别代表了 不同的CQI等级，不同CQI对应着各自的调制方式和编码码率(MCS)， 共分16种情况，可以采用4比特信息来表示，如表3所示，但不限于这种 CQI的表示方法。

表3：CQI索引与MCS之间关系

在多天线MIMO系统中，Rank被限制为1进行反馈，只能从Rank 1的 码本中选取码字对矢量进行量化，Rank信息默认而不需要反馈，CQI反馈 方法与传统的MIMO反馈方法相似。