CN101051878A - 通信系统中实现信道反馈的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信系统中实现信道反馈的方法及装置。本发明主要包括：首先，接收端，在频域上得出子载波上的当前发射时间间隔TTI的信道增益与之前一个TTI的信道增益之间的差分信号；之后，再将所述差分信号反馈回发射端。因此，本发明提供的技术方案能够用很少的反馈表示信道的变化，从而有效减少信道反馈量，节约通信系统中的系统带宽资源，避免因大量的信道反馈量影响系统的性能；同时，本发明还能够达到与现有DCFB技术同样的反馈效果，即能够在发射端获得同样有效的反馈信息，实现发射端对信道的实时跟踪。

Description

通信系统中实现信道反馈的方法及装置

技术领域

本发明设计移动通信技术领域，尤其涉及一种信道反馈技术。

背景技术

OFDM(正交频分复用)/OFMDA(正交频分多址)是一种无线环境下的高效数据传输技术，其基本思想是在频域内将给定信道按90度的相位频分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。这样处理的结果是当某一个信道波形过零点时相邻信道的波形恰好是幅值最大值，保证信道间的波形不因外来的干扰而交叠，串扰。

在OFDM和OFDMA系统中，均需要为每个用户分配若干个子载波频率，且为了有效地利用信道的变化特性，以达到较大的频谱资源利用率，OFDM和OFDMA系统需要信号接收端的用户反馈接收到信号的质量信息，以便信号发送机可以对信道进行实时跟踪(即调整调制方式和编码速率)。

由于无线电波在传送过程中会产生多径传播效应，导致电波的极化方向发生变化，因此接收端接收到的信号会出现选择性频率失真，并且不同子载波上的信噪比大不相同。因此，接收端如何有效地反馈各个子载波上的信道特征，以便系统进行有效调度是一个非常重要的问题。

根据信道反馈的需求可知，最理想的反馈方式是把每个子载波上的信道波形都反馈回发射端，由发射端根据信道波形进行适当的预编码，以充分利用信道特征使OFDM系统的吞吐量达到最大。

为此，目前提供了采用DCFB(信道直接反馈)技术反馈信道波形的实现方案，在该技术方案中，每一次反馈均需要将每一个子载波上的信道波形全部反馈给发射端。该方案的其基本做法是：由接收端在每个子载波上利用导频信号估计出该子载波上的信道增益，然后把该信道增益值量化后反馈回发射端。

不难看出，上述现有技术提供的信道反馈实现方案存在的缺点就是反馈量非常大，导致占用过多的带宽与信道资源，相对发射端所获得的信道反馈信息而言并不实用。

发明内容

本发明提出一种通信系统中实现信道反馈的方法及装置，以达到有效降低反馈量，进而实现节约系统带宽的目的。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

本发明提供一种通信系统中实现信道反馈的方法，包括：

A、接收端，在频域上得出子载波上的当前发射时间间隔TTI的信道增益与之前一个TTI的信道增益之间的差分信号；

B、将所述差分信号反馈回发射端。

在执行步骤A之前包括：

计算OFDM系统中每个子载波上的信道增益，根据预先设定的条件判断当前是否需要反馈整个信道波形，如果需要，则由整个信道波形形成反馈序列反馈回发射端；否则，执行步骤A。

所述步骤B包括：

B1、对所述差分信号进行正交变换操作，得出对应的正交变换后的序列；

B2、对所述正交变换后的序列作量化处理，得到对应的反馈序列；

B3、将所述反馈序列反馈回发射端。

步骤B1中所述正交变换后的序列为差分序列，其中各个元素为复数，包含的两个部分为实部与虚部，或幅度部分与相位部分。

在执行步骤B2之前还包括：

B21、设定正交变换后的序列中元素序号的预定值，将所述正交变换后的序列中元素序号大于所述预定值的所有元素值置零，并且该元素序号的预定值由信道最大延迟、OFDM系统中的子载波总数和带宽的参数决定。

所述元素序号的预定值取OFDM符号中采用的循环前缀CP的长度；或取信道总能量的集中区域为所述正交变换后的序列中元素个数的选取区间。

所述步骤B2包括：

采用单比特或多比特表征信道变化的快慢，对所述正交变换后的序列中各个元素依次作量化处理，并且在处理时对各元素的实部与虚部，或幅度部分与相位部分分别作量化处理，再由量化处理结果组合形成对应的反馈序列的元素。

所述量化处理具体包括：

如果所述正交变换后的序列中元素的某部分的数值大于0，则反馈序列中对应元素的该部分的量化值为相应的正量化值；

如果正交变换后的序列中元素中某部分的数值小于0，则反馈序列中对应元素的该部分的量化值为相应的负量化值。

所述量化处理具体还包括：

在采用单比特表征信道变化的快慢时，如果正交变换后的序列中元素值为0，则反馈序列中对应的元素值为空；

在采用多比特表征信道变化的快慢时，如果正交变换后的序列中元素值为0，设定某比特表示来表征反馈序列中对应的元素值。

所述的方法还包括：

C、在发射端将接收到的反馈序列作还原处理，还原为所述正交变换后的序列；

D、对所述正交变换后的序列作正交变换操作，得到频域上的差分信号，并由所述差分信号加上相对于当前TTI的前一个TTI信道增益得出当前子载波上的信道增益，将该信道增益作为信道信息，并根据该信道信息进行预编码。

在执行步骤C之前还包括：

C1、在发射端判断接收到的反馈序列是否是整个信道波形，如果是，执行步骤C2，否则，执行步骤D；

C2、直接将该整个信道波形作为信道信息进行预编码，过程结束。

步骤C中所述还原处理具体包括：

将反馈序列中元素的两个部分分别作还原处理，如果反馈序列中元素的某部分的量化值为正，则正交变换后的序列中对应元素的该部分的数值为相应个数的正量化间隔；

如果反馈序列中元素的某部分的量化值为负，则正交变换后的序列中对应元素的该部分的数值为相应个数的负量化间隔。

所述还原处理还包括：

在采用单比特表征信道变化的快慢时，如果反馈序列中某元素为空，则与该元素对应的正交变换后的序列中的元素值为0；

在采用多比特表征信道变化的快慢时，如果反馈序列中某元素为设定的所述某比特表示，则与该元素对应的正交变换后的序列中的元素值为0。

本发明还提供一种通信系统中实现信道反馈的装置，所述装置在接收端包括：

差分信号计算模块，用于根据信道增益计算模块得出的所有子载波上的信道增益得出所有子载波上的当前TTI的信道增益与前一个TTI信道增益之间的差分信号；

反馈序列反馈模块，用于将所述的差分信息反馈回发射端。

所述的装置在接收端还包括：

信道增益计算模块，用于计算得出所有子载波上的信道增益；

反馈需求分析模块，用于判断当前是否需要反馈整个信道波形，并在判断不需要时，触发差分信号计算模块，否则，触发反馈序列形成模块；

反馈序列形成模块，用于在差分信号计算模块的触发下，将差分信号形成反馈序列，并传递给反馈序列反馈模块，或者用于在反馈需求模块的触发下获取整个信道波形，形成反馈序列，并传递给反馈序列反馈模块。

所述的反馈序列形成模块还包括：

正交变换后的序列形成模块，用于形成正交变换后的序列；

量化处理模块，用于根据简化正交变换后的序列形成模块得出的简化正交变换后的序列，对简化正交变换后的序列中所有元素作量化处理。

所述正交变换后的序列形成模块还包括：

正交变换操作模块，用于对由差分信号计算模块得到的差分信号进行正交变换，保存变换结果，并触发正交变换后的序列形成模块从正交变换操作模块获取组成正交变换后的序列的元素，形成正交变换后的序列；

元素置零操作模块，用于将交变换序列形成模块形成的正交变换后的序列中的元素值小于预定值的所有元素置零。

所述的装置在发射端包括：

反馈序列接收模块，用于接收由接收端反馈回的反馈序列；

差分信号还原模块，用于根据反馈序列接收模块接收到的由差分信号形成的反馈序列还原出差分信号；

当前TTI信道增益计算模块，用于将差分信号还原模块得出的差分信号与相对当前TTI的前一个TTI的信道增益相加，得出当前TTI信道增益，为当前信道信息。

所述装置在发射端还包括：

反馈序列分析模块，用于判断当前接收到的反馈序列是否是整个信道波形，如果是，将反馈序列送给预编码模块，否则，触发差分信号还原模块；

预编码模块，用于根据反馈序列分析模块的分析结果进行相应的预编码，如果分析结果为反馈序列是整个信道波形，则所述预编码模块根据整个信道波形进行预编码；如果分析结果为反馈序列不是整个信道波形，则所述预编码模块等待当前TTI信道增益计算模块的触发，之后，根据当前TTI信道增益计算模块的计算结果进行预编码。

所述差分信号还原模块还包括：

正交变换后的序列还原模块，用于将反馈序列还原为正交变换后的序列；

正交变换处理模块，用于对由正交变换后的序列还原模块得到的正交变换后的序列作正交变换，得到差分信号。

所述正交变换后的序列还原模块包括：

还原处理模块，由反馈序列分析模块触发，并用于将反馈序列接收模块接收到的反馈序列还原为所述正交变换后的序列；

补零操作模块，用于保存正交变换后的序列，并在该正交变换后的序列中加入将被元素置零操作模块置零的所有0元素。

由上述本发明给出的技术方案可见，本发明提供的技术方案能够用很少的反馈表示信道的变化，从而有效减少信道反馈量，节约通信系统中的系统带宽资源，避免因大量的信道反馈量影响系统的性能；同时，本发明还能够达到与现有DCFB技术同样的反馈效果，即能够在发射端获得同样有效的反馈信息，实现发射端对信道的实时跟踪。

附图说明

图1是本发明给出的接收端反馈信道信息的流程图；

图2是本发明给出的发射端接收并处理反馈信息的流程图；

图3是本发明给出的通信系统中实现信道反馈的装置图。

具体实施方式

本发明主要是通过在OFDM系统中，得出频域上当前信道增益与之前一个发射时间间隔TTI的信道增益之间的差分信号，并将所述差分信号作为反馈信息进行反馈，从而减少反馈量。

本发明充分利用信道自身的连续性和相关性，在某一个TTI(发射时间间隔)反馈一次完整的信道信息，即反馈所有子载波上的信道波形，之后在相当长的时候内，每隔一个TTI只反馈当前信道增益与上一个TTI的信道增益之间的差分信号，之后是否需要反馈完整的信道信息，根据实际情况的需要而定。可见，本发明反馈的差分信号相对现有DCFB技术反馈整个信道波形而言，反馈量明显减少。

为便于对本发明的理解，下面将对本发明的实现进行详细的说明。

以OFDM系统为例，首先，可以将信道冲击响应函数h(t)作频域变换，即FFT(快速傅立叶变换)变换后，可以得到与之对应的频域函数H(t，ω)，该频域函数实质上为所有子载波上的信道增益组成的一个向量，可通过OFDM导频信号在各个子载波上作信道估计，得出各个子载波上的信道增益矢量；之后，再将得出的所有子载波信道增益矢量合成得出该H(t，ω)。

可以看出，H(t，ω)是一个时变量，但是由于接收端通常是每隔一个TTI发射一次反馈，可假设H(t，ω)在一个TTI内保持不变。在第k个TTI处，H(t，ω)＝H(kT，ω)，其中T为一个TTI周期；因此，在第k-1个TTI处，H(t，ω)＝H((k-1)T，ω)。将H(kT，ω)的IFFT(快速傅立叶逆变换)变换为h(kT)，相应地H((k-1)T，ω)的IFFT变换为h((k-1)T)。所述IFFT变换的一次输出为一个OFDM符号。

由信道自身的连续性和相关性可知，与上述第k个和第k-1个OFDM符号间所对应的信道冲击响应：h(kT)-h((k-1)T)是很小的，即H_k-1(ω)与H_k(ω)之间的差别不大。将所述H_k-1(ω)与H_k(ω)之间的差别表示为ΔH_k(ω)＝H_k(ω)-H_k-1(ω)，所述ΔH_k(ω)即为差分信号。由上述内容可知，差分信号ΔH_k(ω)为一个幅度很小、变换很慢的量。

本发明是直接将所述ΔH_k(ω)差分信号作为信道反馈信息进行反馈，与现有DCFB技术相比，直接反馈所述ΔH_k(ω)差分信号的反馈量能够得到明显下降。但由于在各个子载波上都要反馈差分信号，因此将所述ΔH_k(ω)差分信号作为信道反馈信息进行反馈的反馈量还是相当可观的。

本发明中，为进一步降低反馈量，本发明利用一组正交完备函数集{f_m(τ)}，其中1≤m≤N，N为总的子载波数，对ΔH_k(ω)进行正交变换，如IFFT操作：

$\mathrm{\Δ}{H}_k\left(\mathrm{\ω}\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i{f}_i\left(\mathrm{\τ}\right)$

得到正交变换后的序列C＝{c₁，c₂，…，c_k，…，c_N}序列，所述C序列中的元素为复数，包含实部与虚部(R+iI)；或为由e指数表示的元素(Ae^iφ)，体现出的是幅度与相位，由e指数的级数展开可知，该两种表示法实质相同，在后续的描述中，本发明将以前者为例说明本发明的具体实现。

在得到所述C序列后，本发明对{c₁，c₂，…，c_N}进行量化，取量化间隔为Δ，得到比特序列B＝{ B₁， B₂…， B_k，…， B_N}，其中 B_k是对c_k量化后得到的比特序列B的元素。所述比特序列{ B₁， B₂，…， B_N}即为本发明的反馈序列，并且由所述C序列中元素包含实部与虚部(或幅度与相位)可知，所述B序列中元素同样包含实部与虚部(或幅度与相位)。因此又可将C序列分为实部序列与虚部序列(或幅度序列与相位序列)两部分，并且相应地可将B序列分为实部序列与虚部序列(或幅度序列与相位序列)两部分。

由于信道在时域上同样存在自身的连续性和相关性，C序列中的元素相对于信道冲击响应都比较小，C序列实际上为上述提及的第k个TTI与第k-1个TTI的信道冲击响应在时域上的差值，即C＝h(kT)-h((k-1)T)，因此能够通过反馈由C序列量化得到的B序列极大地减少反馈量。并且该C序列为差分序列，该C序列中实部序列与虚部序列(或幅度序列与相位序列)的元素按照差分序列中元素的排列方式依次排列。

在上述C序列中，如果{c₁，c₂，…，c_N}中的一些元素值相对来说很小甚至可以忽略，比如对于c_k≈0，N₀+1≤k≤N₀，那么在反馈信道的信息时，由于上述C序列中元素的排列方式，可将C序列中下标大于N₀的所有元素置零，并相应地，只反馈k≤N₀那部分C序列所对应的B序列，即只反馈{ B₁， B₂，…， B_N0}序列。如果将每个c_k量化为q个比特，则本次反馈量为N₀q个比特。

在上述本发明给出的进一步降低反馈量的方案中，涉及C序列中N₀这一参量的选取问题，那么如何选取该N₀，以实现在反馈序列B序列中只反馈{ B₁， B₂，…， B_N0}呢？下面将给出本发明对该问题作出的解答。

由于信道冲击响应函数h(t)通常满足0≤t≤τ_max，其中所述τ_max为信道的最大延迟，可通过长期信道特性得到。对于给定的小区，τ_max是固定的。所述N₀即由所述τ_max、子载波总数N和带宽等参数一起决定。

本发明中，一个简单的N₀的取法是，令N₀等于OFDM符号中所采用循环前缀(CP)的长度，所述循环前缀是OFDM符号后尾部分的复制，其长度等于或大于信道的最大延迟τ_max，因此该取法留有足够的余量。

如果还需要进一步减小N₀，则还需对信道进行实时计算，如选取集中信道总能量的90％的区域为所述C序列从0到N₀的区间。在该选取方式中，对于给定的小区，所述N₀是固定的；在复杂情况下，如在快速移动或小区切换的情况下，该选取方式可能出现前后TTI的N₀不一致，导致每次的反馈量都不确定的情形，此时仍取N₀等于上述OFDM符号中的循环前缀长度，并在所述反馈序列B序列中加尾比特确定所述反馈序列的反馈中止位置。

可见，上述两种N₀的选取方式中，无论是哪一种选取方式，都可以将所述差分序列C中下标大于N₀的值取为0，即只需要反馈{ B₁， B₂，…， B_N0}。

下面结合附图具体说明本发明的技术方案的实现过程。

结合附图1，并采用单比特(即q＝1)表征信道的变化，具体说明接收端反馈信道信息的方案：

步骤11、接收端根据导频信号计算每个子载波上的信道增益；

步骤12、判断当前是否需要反馈事个信道波形，如果当前需要反馈整个信道波形，执行步骤13，否则，执行步骤14；

具体可以根据设置的反馈整个波形的条件进行判断，例如，当设置信道增益大于预定值后，则反馈整个信道波形，则该步骤中需要判断当前信道增益是否大于所述预定值，如果大于，执行步骤13，否则，执行步骤14；另外，还可以预先设定相应的时间条件等；

步骤13、由整个信道波形形成反馈序列，并执行步骤112；

步骤14、计算当前子载波上的信道增益与上一个TTI信道增益的差分信号ΔH_k(ω)；

步骤15、对ΔH_k(ω)作IFFT变换，得出正交变换后的序列C序列；

步骤16、将所述C序列中下标大于N₀的元素全部置零；

步骤17、用参数j指代C序列的下标，由与所述参数j的取值对应的c_j具体指代所述C序列中任一元素，并且c_j＝c_jR+ic_jI(或c_j＝c_jRe^ic _jI)，即由c_jR和c_jI分别表示所述C序列中的实部序列和虚部序列(或幅度序列与相位序列)元素的数值；相应地，用 B_j指代步骤19中将要形成的反馈序列B序列中的某元素，用 B_jR和 B_jI分别表示B序列中实部序列和虚部序列(或幅度序列与相位序列)的数值，即 B_j＝ B_jR+i B_jI，(或 ${\stackrel{\‾}{B}}_j={\stackrel{\‾}{B}}_{\mathrm{jR}}{e}^{i{\stackrel{\‾}{B}}_{\mathrm{jI}}}$ )；令j＝1，并执行步骤18；

步骤18、对C序列中的实部序列和虚部序列(或幅度序列与相位序列)分别进行量化处理：若c_jR或c_jI大于0，则与对应的 B_jR或 B_jI的量化值为“+1”；如果c_j等于0，则不发射该c_j元素，即与该c_j元素对应的 B_j元素为空，即无信号；如果c_jR或c_jI小于0，则对应的 B_jR或 B_jI量化值为“-1”；

所述 B_j中只包含两个比特，即实部一个比特加虚部一个比特(或者幅度一个比特加相位一个比特)。

步骤19、将得到的 B_jR与 B_jI组合成 B_j元素并依次排列形成反馈序列；

步骤110、对参数j作加1操作后得到重新被赋值的j；

步骤111、如果作加1操作后的j不大于(即小于或等于)N₀，执行步骤18；否则执行步骤112；

步骤112、将反馈序列反馈回发射端。

步骤112中所述的反馈序列包括两种可选内容，即包含整个信道波形的反馈序列或由步骤19形成的反馈序列。

上述步骤为采用单比特表征信道变化时本发明提出的相应方案，如果采用多比特表征信道变化的快慢，如取q＝2，那么在步骤18中，所述 B_j中包含四个比特，即实部两个比特加虚部两个比特(或者幅度两个比特加相位两个比特)，并且如果c_j等于0，可设定某比特表示，如00或11等，来表示与该c_j元素对应的 B_j元素。

可见，由本发明技术方案利用信道自身的连续性和相关性，反馈的是当前信道增益与前一个TTI的信道增益的差分信号这一特点可知，本发明技术方案能够在信道变化非常慢的时候，采用上述单比特表征信道的变化，不仅能保证反馈量的减少，还能够保持与现有DCFB技术同样的反馈效果；在信道变化相对较快，用多比特表征信道变化时，或对C序列作更精确的量化值时，q的取值也将增加，相应地反馈量会增加，但反馈量相对现有DCFB技术而言还是能够得到明显降低。

结合附图2，并采用单比特(即q＝1)表征信道的变化，具体说明发射端接收并处理反馈信道信息的方案：

步骤21、发射端接收到由接收端反馈的反馈序列；

步骤22、如果反馈序列B序列是整个信道波形，则该整个信道波形为反馈的信道信息，执行步骤211；否则，执行步骤23；

步骤23、用参数a指代所述B序列的下标，即 B_a可指代所述B序列中任一元素，并且 B_a＝ B_aR+i B_aI，(或 ${\stackrel{\‾}{B}}_a={\stackrel{\‾}{B}}_{\mathrm{aR}}{e}^{i{\stackrel{\‾}{B}}_{\mathrm{aI}}}$ )，即由 B_aR和 B_aI分别表示所述B序列中中的实部序列和虚部序列(或幅度序列与相位序列)的元素；相应地，用c_a指代下面的步骤中将要形成的正交变换后的序列C序列中任一元素，并且c_a＝c_aR+ic_aI，即由c_aR和c_aI分别表示所述C序列中的实部序列和虚部序列(或幅度序列与相位序列)的元素；令a＝1，并执行步骤24；

步骤24、将所述B序列还原为正交变换C序列：若 B_aR或 B_aI等于+1，则与 B_a对应的c_a中c_aR或c_aI值为一个量化间隔Δ；如果 B_a无信号，则与 B_a对应的c_a值为0；如果 B_aR或 B_aI等于-1，则与 B_a对应的c_a中c_aR或c_aI值为一个量化间隔(－Δ)；

步骤25、将得到的c_aR和c_aI组合形成c_a元素并依次排列，形成所述C序列序列；

步骤26、对参数a作加1操作得到重新被赋值的a；

步骤27、如果作加1操作后的a值不大于(即小于或等于)N₀，执行步骤24；否则执行步骤28；

步骤28、对步骤25中形成的C序列进行补零操作，即在该C序列中加入步骤16中所有被置零的0元素，使该C序列的长度从N₀恢复为N；

步骤29、对做过补零操作后得到的所述C序列进行FFT操作，得到差分信号ΔH_k(ω)；

步骤210、由ΔH_k(ω)＝H_k(ω)-H_k-1(ω)，将ΔH_k(ω)与H_k-1(ω)相加，得出当前所有子载波上的信道增益，该信道增益即为反馈的信道信息；

所述H_k-1(ω)为相对当前信道增益的前一个TTI的信道增益。

步骤211、根据反馈的信道信息进行相应的预编码，以调整信道，优化OFDM系统性能。

步骤211中如果反馈的信道信息为整个信道波形，则预编码根据该信道波形进行，如果反馈的信道信息为当前TTI的信道增益，则预编码根据该信道增益进行。

另外，对于采用多比特表征信道变化的快慢的情况，在上述步骤24中，如果 B_a为某设定的比特表示，如00或11等，则对应的c_a元素为零。

综上所述，与现有DCFB技术相比，本发明技术方案的实现能够有效减少反馈量。本发明技术方案能够用很少的反馈表示信道的变化，在信道变化很慢时，甚至可以采用单比特赖表征信道变化，极大地降低反馈量，同时还能够与现有DCFB技术保持同样的反馈效果，实现发射端对信道的实时跟踪。

本发明还提供一种如图3所示的通信系统中实现信道反馈的装置，所述的装置在接收端主要包括：

差分信号计算模块，用于根据信道增益计算模块得出的所有子载波上的信道增益得出所有子载波上的当前TTI的信道增益与前一个TTI信道增益之间的差分信号；

反馈序列反馈模块，用于将所述的差分信息反馈回发射端。

所述的装置在接收端还包括：

信道增益计算模块，用于计算得出所有子载波上的信道增益；

反馈需求分析模块，用于判断当前是否需要反馈整个信道波形，并在判断结果为不需要时，触发差分信号计算模块，否则，触发反馈序列形成模块；

反馈序列形成模块，用于在差分信号计算模块的触发下，将差分信号形成反馈序列，并传递给反馈序列反馈模块，或者用于在反馈需求分析模块的触发下获取整个信道波形，形成反馈序列，并传递给反馈序列反馈模块。

当反馈序列形成模块由反馈需求分析模块触发，反馈序列形成模块所形成的反馈序列是整个信道波形，即所述反馈序列反馈模块所反馈的是整个信道波形；当反馈序列形成模块由差分信号计算模块触发，反馈序列形成模块所形成的是由差分信号形成的反馈序列，即所述反馈序列反馈模块所反馈的是由差分信号形成的反馈序列。

所述的反馈序列形成模块还包括：

正交变换后的序列形成模块，用于形成正交变换后的序列；

量化处理模块，用于根据简化正交变换后的序列形成模块得出的简化正交变换后的序列，对简化正交变换后的序列中所有元素作量化处理。

所述正交变换后的序列形成模块还包括：

正交变换操作模块，用于对由差分信号计算模块得到的差分信号进行正交变换，保存变换结果，并触发正交变换后的序列形成模块从正交变换操作模块获取组成正交变换后的序列的元素，形成正交变换后的序列；

元素置零操作模块，用于将交变换序列形成模块形成的正交变换后的序列中的元素值小于预定值的所有元素置零。

所述的装置在发射端包括：

反馈序列接收模块，用于接收由接收端反馈回的反馈序列；

差分信号还原模块，用于根据反馈序列接收模块接收到的由差分信号形成的反馈序列还原出差分信号；

当前TTI信道增益计算模块，用于将差分信号还原模块得出的差分信号与相对当前TTI的前一个TTI的信道增益相加，得出当前TTI信道增益，为当前信道信息。

所述装置在发射端还包括：

反馈序列分析模块，用于判断当前接收到的反馈序列是否是整个信道波形，如果是，将反馈序列送给预编码模块，否则，触发差分信号还原模块；

预编码模块，用于根据反馈序列分析模块的分析结果进行相应的预编码，如果分析结果为反馈序列是整个信道波形，则所述预编码模块根据整个信道波形进行预编码；如果分析结果为反馈序列不是整个信道波形，则所述预编码模块等待当前TTI信道增益计算模块的触发，之后，根据当前TTI信道增益计算模块的计算结果进行预编码。

由本发明对预编码模块的描述可见，预编码模块的具体操作与由接收端的反馈序列反馈模块所反馈的内容相关。

所述差分信号还原模块还包括：

正交变换后的序列还原模块，用于将反馈序列还原为正交变换后的序列；

正交变换处理模块，用于对由正交变换后的序列还原模块得到的正交变换后的序列作正交变换，得到差分信号。

所述正交变换后的序列还原模块包括：

还原处理模块，由反馈序列分析模块触发，并用于将反馈序列接收模块接收到的反馈序列还原为所述正交变换后的序列；

补零操作模块，用于保存正交变换后的序列，并在该正交变换后的序列中加入将被元素置零操作模块置零的所有0元素。

所述正交变换后的序列还原模块从补零操作模块获取所有序列元素，形成正交变换后的序列，并触发正交变换处理模块。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (21)

1、一种通信系统中实现信道反馈的方法，其特征在于，包括：

A、接收端，在频域上得出子载波上的当前发射时间间隔TTI的信道增益与之前一个TTI的信道增益之间的差分信号；

B、将所述差分信号反馈回发射端。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行步骤A之前包括：

计算OFDM系统中每个子载波上的信道增益，根据预先设定的条件判断当前是否需要反馈整个信道波形，如果需要，则由整个信道波形形成反馈序列反馈回发射端；否则，执行步骤A。

3、根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、对所述差分信号进行正交变换操作，得出对应的正交变换后的序列；

B2、对所述正交变换后的序列作量化处理，得到对应的反馈序列；

B3、将所述反馈序列反馈回发射端。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B1中所述正交变换后的序列为差分序列，其中各个元素为复数，包含的两个部分为实部与虚部，或幅度部分与相位部分。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在执行步骤B2之前还包括：

B21、设定正交变换后的序列中元素序号的预定值，将所述正交变换后的序列中元素序号大于所述预定值的所有元素值置零，并且该元素序号的预定值由信道最大延迟、OFDM系统中的子载波总数和带宽的参数决定。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述元素序号的预定值取OFDM符号中采用的循环前缀CP的长度；或取信道总能量的集中区域为所述正交变换后的序列中元素个数的选取区间。

7、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B2包括：

采用单比特或多比特表征信道变化的快慢，对所述正交变换后的序列中各个元素依次作量化处理，并且在处理时对各元素的实部与虚部，或幅度部分与相位部分分别作量化处理，再由量化处理结果组合形成对应的反馈序列的元素。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述量化处理具体包括：

如果所述正交变换后的序列中元素的某部分的数值大于0，则反馈序列中对应元素的该部分的量化值为相应的正量化值；

如果正交变换后的序列中元素中某部分的数值小于0，则反馈序列中对应元素的该部分的量化值为相应的负量化值。

9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述量化处理具体还包括：

在采用单比特表征信道变化的快慢时，如果正交变换后的序列中元素值为0，则反馈序列中对应的元素值为空；

在采用多比特表征信道变化的快慢时，如果正交变换后的序列中元素值为0，设定某比特表示来表征反馈序列中对应的元素值。

10、根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：

C、在发射端将接收到的反馈序列作还原处理，还原为所述正交变换后的序列；

D、对所述正交变换后的序列作正交变换操作，得到频域上的差分信号，并由所述差分信号加上相对于当前TTI的前一个TTI信道增益得出当前子载波上的信道增益，将该信道增益作为信道信息，并根据该信道信息进行预编码。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在执行步骤C之前还包括：

C1、在发射端判断接收到的反馈序列是否是整个信道波形，如果是，执行步骤C2，否则，执行步骤D；

C2、直接将该整个信道波形作为信道信息进行预编码，过程结束。

12、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤C中所述还原处理具体包括：

将反馈序列中元素的两个部分分别作还原处理，如果反馈序列中元素的某部分的量化值为正，则正交变换后的序列中对应元素的该部分的数值为相应个数的正量化间隔；

如果反馈序列中元素的某部分的量化值为负，则正交变换后的序列中对应元素的该部分的数值为相应个数的负量化间隔。

13、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述还原处理还包括：

在采用单比特表征信道变化的快慢时，如果反馈序列中某元素为空，则与该元素对应的正交变换后的序列中的元素值为0；

在采用多比特表征信道变化的快慢时，如果反馈序列中某元素为设定的所述某比特表示，则与该元素对应的正交变换后的序列中的元素值为0。

14、一种通信系统中实现信道反馈的装置，其特征在于，在所述装置的接收端包括：

差分信号计算模块，用于根据信道增益计算模块得出的所有子载波上的信道增益得出所有子载波上的当前TTI的信道增益与前一个TTI信道增益之间的差分信号；

反馈序列反馈模块，用于将所述的差分信息反馈回发射端。

15、根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括：

信道增益计算模块，用于计算得出所有子载波上的信道增益；

反馈需求分析模块，用于判断当前是否需要反馈整个信道波形，并在判断结果为不需要时，触发差分信号计算模块，否则，触发反馈序列形成模块；

反馈序列形成模块，用于在差分信号计算模块的触发下，将差分信号形成反馈序列，并传递给反馈序列反馈模块，或者用于在反馈需求模块的触发下获取整个信道波形，形成反馈序列，并传递给反馈序列反馈模块。

16、根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述的反馈序列形成模块还包括：

正交变换后的序列形成模块，用于形成正交变换后的序列；

量化处理模块，用于根据简化正交变换后的序列形成模块得出的简化正交变换后的序列，对简化正交变换后的序列中所有元素作量化处理。

17、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述正交变换后的序列形成模块还包括：

正交变换操作模块，用于对由差分信号计算模块得到的差分信号进行正交变换，保存变换结果，并触发正交变换后的序列形成模块从正交变换操作模块获取组成正交变换后的序列的元素，形成正交变换后的序列；

元素置零操作模块，用于将交变换序列形成模块形成的正交变换后的序列中的元素值小于预定值的所有元素置零。

18、根据权利要求14至17中任一项所述的装置，其特征在于，在发射端包括：

反馈序列接收模块，用于接收由接收端反馈回的反馈序列；

差分信号还原模块，用于根据反馈序列接收模块接收到的由差分信号形成的反馈序列还原出差分信号；

当前TTI信道增益计算模块，用于将差分信号还原模块得出的差分信号与相对当前TTI的前一个TTI的信道增益相加，得出当前TTI信道增益，为当前信道信息。

19、根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置在发射端还包括：

反馈序列分析模块，用于判断当前接收到的反馈序列是否是整个信道波形，如果是，将反馈序列送给预编码模块，否则，触发差分信号还原模块；

预编码模块，用于根据反馈序列分析模块的分析结果进行相应的预编码，如果分析结果为反馈序列是整个信道波形，则所述预编码模块根据整个信道波形进行预编码；如果分析结果为反馈序列不是整个信道波形，则所述预编码模块等待当前TTI信道增益计算模块的触发，之后，根据当前TTI信道增益计算模块的计算结果进行预编码。

20、根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述差分信号还原模块还包括：

正交变换后的序列还原模块，用于将反馈序列还原为正交变换后的序列；

正交变换处理模块，用于对由正交变换后的序列还原模块得到的正交变换后的序列作正交变换，得到差分信号。

21、根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述正交变换后的序列还原模块包括：

还原处理模块，由反馈序列分析模块触发，并用于将反馈序列接收模块接收到的反馈序列还原为所述正交变换后的序列；

补零操作模块，用于保存正交变换后的序列，并在该正交变换后的序列中加入将被元素置零操作模块置零的所有0元素。

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