[发明专利]一种信道状态信息获取方法及装置

说明书

本发明公开了一种信道状态信息获取方法，该方法包括：为每一层选择第一类预编码码本索引PMI，并根据每一层的第一类PMI及第二类PMI集合按照预设准则为每一层选出最优第二类PMI；根据每一层的最优第二类PMI及第一类PMI集合按照预设准则为每一层选出最优第一类PMI；按照预设准则从各个层的最优第一类PMI及最优第二类PMI中选出与当前信道最匹配的第一类PMI及第二类PMI，并将最匹配的第一类PMI及第二类PMI对应的层数作为信道矩阵的秩RI。本发明还同时公开了一种信道状态信息获取装置。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种信道状态信息获取方法及装置。

背景技术

第四代移动通信系统采用多输入多输出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)技术提高峰值吞吐量、频谱效率和系统容量，尤其基于预编码码本的闭环空间复用可进一步提高系统性能。闭环空间复用技术得以实施的前提是发送端获得准确的信道状态信息(Channel Sate Information，CSI)，依据该信道状态信息选择合适的层数和预编码码本对发送信号进行预处理。在长期演进(Long Term Evolution，LTE)和高级长期演进(LongTerm Evolution Advance，LTE-A)系统中由处于接收端的用户设备(User Equipment，UE)来向发送端反馈信道状态信息，该信息包括信道矩阵的秩(Rank Indicator，RI)、预编码码本索引(Precoding Matrix Index，PMI)和信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)。接收端利用导频信号获得信道系数矩阵H，按照某种最优准则选出与当前信道最匹配的RI和PMI，并计算使用该RI和PMI后的CQI，常规的处理方法是遍历所有的RI和PMI，按照某种最优准则选出最优的RI和PMI，常用的最优准则有最大信道容量准则或最小均方误差准则，然后，基于选出的RI和PMI计算CQI，因此，码本的数量决定了计算的复杂度。

在LTE Release 8和9版本中，处于发送端的基站(eNodeB)最多支持4天线端口，每种RI下最多有16个码本，具体码本见TS 36.211v9.1.0，而在LTE-A的Release 10版本中，基站最多支持8个发送天线端口，并且为了提高性能引入了两级码本，所谓两级码本是指每个预编码矩阵由第一级码本的索引(First PMI)i₁和第二级码本的索引(Second PMI)i₂两个索引决定，从技术规范TS36.213v10.13.0可知，8天线端口1层和2层的码本中，i₁和i₂的取值都是0～15，因此，1层和2层的码本个数都为256，3层的码本i₁和i₂的取值分别为0～3和0～15，4层的码本i₁和i₂的取值分别为0～3和0～7，3层和4层的码本总数分别为64和32；为了进一步提高4天线端口的性能，在R12版本中，又引入了4天线端口的两级码本，从技术规范TS36.213v12.6.0中可知，新引入的4天线端口1层和2层的码本中，i₁和i₂的取值都是0～15，因此，4天线端口1层和2层的码本数量也增加到256，具体码本见TS 36.213。因此，若继续采用遍历RI和PMI选择最优RI和PMI的方法，每一层需要计算i₁×i₂个预编码矩阵对应的信道容量，计算量十分巨大。

针对两级码本的PMI选择计算复杂度大的问题，相关技术提供了三种两级码本的PMI选择方法，第一种通过分析码本和算法公式的特点，结合快速傅里叶变换技术来降低计算复杂度，提出了使用迫零和最小均方误差算法计算信噪比和容量来选择PMI的简化计算方法。第二种选择第一级码本时压缩信道矩阵的数量，遍历全部码本采用容量最大化准则，选择子带的第二级码本时同样压缩信道矩阵数量，采用最大化最小欧式距离准则。第三种第一码本选择时通过信道矩阵分块、特征分解等步骤，采用特征值之和最大准则，第二级码本选择时采用常用的最大化信道容量准则、最小均方误差准则或最最小误比特率准则等。