[发明专利]预编码及信道质量指示信息反馈方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种预编码及信道质量指示信息反馈方法和设备。

背景技术

在长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统的多天线技术中，预编码技术作为一种有效提升系统容量的技术得到有效利用，根据预编码所使用的预编码矩阵集合的特点，可以将预编码分为非码本方式的预编码和基于码本(即预编码矩阵)的预编码。基于码本的预编码方法不需要利用信道的互易性，因此不需要对射频链路的收/发对称性进行校准，同时对UE的上行传输能力也没有要求。此外，基于码本的信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)计算过程能够反映终端(User Equipment，UE)的处理算法，因而相对比较准确。因此在LTE系统的版本(Rel8)中，众多传输模式(Transmission Mode，TM)都采用了有码本的预编码方式。该方式下，要求LTE中的预编码技术需要预编码矩阵指示(Precoding Matrix Indicator，PMI)上报。

LTE标准规定若干个预编码矩阵构成一个预编码集合，该预编码集合的内容是发射机和接收机都确知的。UE根据公共导频(Cell-specific reference signals，CRS)测量下行信道，得到信道矩阵H。基于预先设定的预编码集合，UE可以按照某种优化准则，从预编码集合中选择与当前信道条件最为匹配的预编码矩阵，并通过反馈链路将其标号反馈给基站(eNB)。根据所选择的PMI，UE同时还需要计算出使用该PMI后的信道质量，并上报CQI。UE计算PMI和CQI的过程中，都需要考虑自身的接收处理算法。此外PMI上报分为周期性上报PMI和非周期性上报PMI，周期性上报PMI是指终端按照网络配置的信息周期性的向eNB上报PMI，非周期上报指终端按照网络的命令指示触发上报PMI。

终端计算PMI的基本流程如下

步骤A：终端根据对导频信号的测量，进行空间信道估计，得到信道矩阵H；

步骤B：根据信道估计的结果，终端进行可传输的独立传输流的个数的计算，即RI的计算；

步骤C：根据RI值，发送端以及接收端的天线配置以及其他相关信令确定预编码集合；

步骤D：终端针对预编码集合中的每一个码本Wi，计算得到等效信道估计矩阵H_effi＝HWi，据此计算该码本下的等效信噪比或等效信道容量；

步骤E：终端选择出可获得最大等效信噪比或等效信道容量的码本，该码本即为最佳码本。

步骤F：终端基于最佳码本，计算若采用此码本后可获得的信噪比，并量化为CQI。

终端在计算出最佳码本后，将该码本对应的PMI上报为基站。eNB在下行传输过程中，将以UE上报的PMI为参考对数据进行预编码。考虑到eNB在下行使用的预编码矩阵可能与UE上报的PMI不一致，为了保证UE能够获知预编码后的等效信道并对下行数据进行相干解调，eNB需要在下行控制信令中明确指示其所用的预编码矩阵。

现有的LTE协议规定，终端可以被半静态地配置按照下述表1中的上报模式进行信道质量信息(CSI)的上报。从表1可以看出，Mode 2-0，Mode 3-0为不需要进行PMI上报的CSI反馈模式。

表1

LTE系统中UE开机后首先进行附着(Attach)过程，信令流程如图1a所示。其中，与UE、移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)、归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)有关的鉴权与密钥协商过程具体如下：MME通过鉴权请求(Authentication data request)将国际移动用户标识码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)传给HSS，HSS根据IMSI对用户进行鉴权后，通过鉴权响应(Authentication data response)将鉴权向量发给MME，MME再转发给UE，UE响应鉴权。

LTE系统中处于空闲(idle)状态的UE，如果有数据向网络侧发送时，数据发送前的连接/承载建立过程中的信令流程如图1b所示：

步骤1、当UE有数据需要发送时，首先根据系统配置的随机接入资源信息，等待随机接入信道(RACH)调度周期，在RACH调度周期到来时，选择一个preamble码，并向eNB发送携带该reamble码的消息(Msg)1。