CN101902304A - 一种信道信息反馈方法、预编码方法、接收站及发送站 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种信道信息反馈方法、预编码方法、接收站及发送站，该信道信息反馈方法包括：预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合；将由当前数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，接收站从所述第一集合中为所述初始子带选择一个RI/PMI；对所述初始子带之外的每一个子带，接收站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中选择一个RI/PMI，并确定选择的RI/PMI在为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的索引；接收站向发送站反馈初始子带的RI/PMI和其他每个子带对应的索引。本发明降低了预编码时的反馈开销，提高了系统性能。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信系统，特别是一种SU-MIMO(Single User Multi-InputMulti-Output，单用户多输入多输出)通信系统中的信道信息反馈方法、预编码方法、接收站及发送站。
背景技术
多天线技术是下一代移动通信中的关键技术，为了提高SU-MIMO通信系统的吞吐量，预编码技术被广泛使用于SU-MIMO通信系统。
在SU-MIMO通信系统使用预编码技术时，BS(Base Station，基站)需要获取基站与UE(User Equipment，用户设备)之间的信道的信道信息。
然而，在FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)系统中，必须充分考虑信道信息的反馈开销，而基于码本(CodeBook)的预编码技术能够减少信道信息的反馈开销。
基于码本的预编码技术中，用户设备需要反馈如下的信道信息：RI(RankIndicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)和CQI(Channel QualityInformation，信道质量信息)。
由于FDD系统的反馈开销限制，用户设备的信道信息反馈都是针对SB(Sub Band，子带)进行。
基于子带的自适应RI和PMI反馈方法中，对每个子带都反馈各自不同的RI和PMI，假定有10个子带，而反馈的RI和PMI分别为A比特和B比特，则基于子带的自适应RI和PMI反馈方法中，UE需要反馈的数为10(A+B)。
考虑到FDD系统的反馈开销限制，3GPP LTE(Long Term Evolution，长期演进)项目中提供了一种信道信息的反馈方法，在一次数据传输过程中，UE针对每个SB都反馈各自的PMI，但针对所有子带仅反馈一个RI。还是以上述的情况为例，3GPP LTE的信道信息的反馈方法需要反馈的比特数为A+10B。
然而，上述的3GPP LTE的信道信息的反馈方法虽然降低了信道信息的反馈开销，但从系统吞吐量来看，其相对于基于子带的自适应RI和PMI反馈方法有大约10％的性能损失。
因此，有必要提供一种信道信息反馈方法、预编码方法、用户设备及基站，在降低信道信息反馈开销的同时，减少系统吞吐量的性能损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种信道信息反馈方法、预编码方法、接收站及发送站，在降低单用户多输入多输出通信系统的信道信息反馈开销的同时，减少系统吞吐量的性能损失。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种信道信息反馈方法，用于单用户多输入多输出通信系统，包括保存步骤、初始选择步骤、相对索引确定步骤和反馈步骤，其中：
保存步骤，预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合，所述第一集合以多个RI/PMI为元素，其中每一个RI/PMI对应一个第二集合，所述第二集合为所述第一集合的非空真子集；所述RI/PMI为秩指示RI和预编码矩阵指示PMI组成的对；
接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率，所述第一机率为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
初始选择步骤，将由当前数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，接收站从所述第一集合中为所述初始子带选择一个RI/PMI；
相对索引确定步骤，对所述初始子带之外的每一个子带，接收站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中选择一个RI/PMI，并确定选择的RI/PMI在为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的索引；
反馈步骤，接收站向发送站反馈在初始选择步骤中选择的初始子带的RI/PMI和在相对索引确定步骤确定的每个子带对应的索引，由发送站根据预先保存的第一集合，以及第一集合中的RI/PMI与第二集合的对应关系进行预编码处理。
上述的信道信息反馈方法，其中，
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵距离，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵距离；
所述第一矩阵距离小于所述第二矩阵距离。
上述的信道信息反馈方法，其中，所述第一矩阵距离和第二矩阵距离为弦距离或欧式距离。
上述的信道信息反馈方法，其中，
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵相关度，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵相关度；
所述第一矩阵相关度大于所述第二矩阵相关度。
上述的信道信息反馈方法，其中，所述第一选择步骤和所述索引确定步骤中，具体利用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法选择RI/PMI。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种预编码方法，用于单用户多输入多输出通信系统，包括保存步骤、第一预编码处理步骤和第二预编码处理步骤，其中：
保存步骤，预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合，所述第一集合以多个RI/PMI为元素；所述第二集合为所述第一集合的非空真子集，其中每一个RI/PMI对应一个第二集合，所述RI/PMI为秩指示RI和预编码矩阵指示PMI组成的对；
接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率；所述第一机率是为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
第一预编码处理步骤，将由待发送数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，发送站对所述初始子带进行基于接收站反馈的RI/PMI的预编码处理；
第二预编码处理步骤，对所述子带序列中的初始子带之外的每一个子带，发送站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中，获取与接收站反馈的索引对应的RI/PMI，利用获取的RI/PMI对所述子带序列中的初始子带之外的子带进行预编码处理。
上述的预编码方法，其中，
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵距离，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵距离；
所述第一矩阵距离小于所述第二矩阵距离。
上述的预编码方法，其中，所述第一矩阵距离和第二矩阵距离为弦距离或欧式距离。
上述的预编码方法，其中，
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵相关度，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵相关度；
所述第一矩阵相关度大于所述第二矩阵相关度。
上述的预编码方法，其中，利用获取的RI/PMI对所述子带序列中的初始子带之外的子带进行预编码处理具体包括：
当前子带的RI为第一数值，而当前子带之前和之后的预定数目的子带的RI均为第二数值时，将当前子带的RI修改为第二数值；
利用修改后的RI/PMI进行预编码处理。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种接收站，用于单用户多输入多输出通信系统，包括：
保存模块，用于预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合，所述第一集合以多个RI/PMI为元素；所述第二集合为所述第一集合的非空真子集；其中每一个RI/PMI对应一个第二集合，所述RI/PMI为秩指示RI和预编码矩阵指示PMI组成的对；
接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率，所述第一机率是为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
初始选择模块，用于将由当前数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，接收站从所述第一集合中为所述初始子带选择一个RI/PMI；
相对索引确定模块，用于对所述初始子带之外的每一个子带，接收站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中选择一个RI/PMI，并确定选择的RI/PMI在为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的索引；
反馈模块，用于向发送站反馈初始选择模块选择的初始子带的RI/PMI和相对索引确定模块确定的每个子带对应的索引，由发送站根据预先保存的第一集合，以及第一集合中的各RI/PMI与第二集合的对应关系进行预编码处理。
上述的接收站，其中，
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵距离，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵距离；
所述第一矩阵距离小于所述第二矩阵距离。
上述的接收站，其中，所述第一矩阵距离和第二矩阵距离为弦距离或欧式距离。
上述的接收站，其中，
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵相关度，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵相关度；
所述第一矩阵相关度大于所述第二矩阵相关度。
上述的接收站，其中，所述第一选择模块和所述索引确定模块具体利用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法选择RI/PMI。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种发送站，用于单用户多输入多输出通信系统，包括：
保存模块，用于预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合，所述第一集合以多个RI/PMI为元素；所述第二集合为所述第一集合的非空真子集；其中每一个RI/PMI对应一个第二集合，所述RI/PMI为秩指示RI和预编码矩阵指示PMI组成的对；
接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率，所述第一机率是为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
第一预编码处理模块，用于将由待发送数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，发送站对所述初始子带进行基于接收站反馈的RI/PMI的预编码处理处理；
第二预编码处理模块，用于对所述子带序列中的初始子带之外的每一个子带，发送站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中，获取与接收站反馈的索引对应的RI/PMI，利用获取的RI/PMI对所述子带序列中的初始子带之外的子带进行预编码处理。
上述的发送站，其中，
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵距离，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵距离；
所述第一矩阵距离小于所述第二矩阵距离。
上述的发送站，其中，所述第一矩阵距离和第二矩阵距离为弦距离或欧式距离。
上述的发送站，其中，
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵相关度，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵相关度；
所述第一矩阵相关度大于所述第二矩阵相关度。
上述的发送站，其中，所述第二预编码处理模块具体包括纠正单元和预编码单元：
纠正单元，用于当前子带的RI为第一数值，而当前子带之前和之后的预定数目的子带的RI均为第二数值时，将当前子带的RI修改为第二数值；
预编码单元，用于利用修改后的RI/PMI进行预编码处理。
本发明实施例具有以下的有益效果：
本发明实施例中，考虑到在频率域，信道变化是缓慢的，因此相邻子带上的信道之间具有一定的相关性，而在信道具有相关性时，对于相邻子带上的信道而言，接收站从码本中选择的预编码矩阵(对应于一个RI/PMI)也会具有一定的相关性。根据上述的考虑，预先确定一个RI/PMI与一个RI/PMI集合的对应关系，该集合中的元素是当前子带选择RI/PMI时，与该子带相邻且在其后的子带最可能选择的RI/PMI，由于预先确定了上述的对应关系，在一个子带确定RI/PMI后，与之相邻且在其后的子带只需要从一个小的集合中选择RI/PMI，而且只需要反馈选择的子带在小的集合中的位置信息，所以，相对于3GPP LTE的信道信息的反馈方法，不但为子带选择RI/PMI的计算量减小了，同时每个子带上的反馈开销也减小了，同时，性能还有一定程度的提升。
附图说明
图1为用于说明本发明实施例中用到的子带的示意图；
图2为本发明实施例的接收站的结构示意图；
图3为本发明实施例的发送站的结构示意图；
图4为本发明实施例的仿真图。
具体实施方式
考虑在频率域，信道变化是缓慢的，因此相邻子带上的信道之间具有一定的相关性，而在信道具有相关性时，对于相邻子带上的信道而言，接收站从码本中选择的预编码矩阵(对应于一个RI/PMI)也会具有一定的相关性。
本发明实施例的一种信道信息反馈方法、接收站及发送站中，针对一个预先定义的第一RI/PMI集合(包括多个RI/PMI元素，RI/PMI为一个RI和一个PMI组成的对)，其中每一个RI/PMI对应于一个用于预编码的矩阵，所述第一RI/PMI集合中的任意一个RI/PMI均具有各自对应的由预定数目的RI/PMI组成的第二RI/PMI集合，所述第二RI/PMI集合为所述第一RI/PMI集合的真子集；
同时，接收站为当前子带选择一个第一RI/PMI时，接收站为当前子带的后一个相邻子带选择的RI/PMI来自所述第二RI/PMI集合的机率大于来自第三RI/PMI集合的机率；
所述第三RI/PMI集合为第一RI/PMI集合中第二RI/PMI集合的补集。
接收站为当前子带的相邻子带选择的RI/PMI来自所述第二RI/PMI集合的机率大于来自第三RI/PMI集合(属于第一RI/PMI集合，但不属于第二RI/PMI集合)的机率也可以解释为：
接收站为当前子带选择了一个第一RI/PMI，在接收站为当前子带的相邻子带选择RI/PMI时，被选择的RI/PMI所对应的第二RI/PMI集合中的任意一个RI/PMI被选择的机率大于被选择的RI/PMI所对应的第三RI/PMI集合中的任意一个RI/PMI被选择的机率。
当然，该预设的数目可以是根据需求进行确定。
举例说明如下。
假设预先定义的RI/PMI集合中包括10个RI/PMI，分别命名为A1、A2、A3、A4、......、A10。
假定A1与如下的RI/PMI具有对应关系：
A1、A5和A7。
则，对于A1而言，其对应的第二RI/PMI集合为{A1 A5 A7}，第三RI/PMI集合为{A3 A2 A4 A6 A8 A9 A10}
这个对应关系具有如下的含义，假定当前子带选择RI/PMI A1，则实际情况下，接收站为当前子带的相邻子带选择的RI/PMI来自{A1 A5 A7}的机率大于来自{A3 A2 A4 A6 A8 A9 A10}的机率，当然，也可以理解为接收站为当前子带的相邻子带选择RI/PMI时，{A1 A5 A7}中的任意一个RI/PMI被选择的机率大于{A3 A2 A4 A6 A8 A9 A10}中的任意一个RI/PMI被选择的机率。
同时，在本发明的具体实施例中，会涉及到如下3个子带的概念，以图1为例进行说明。
第一个子带，即子带1，即数据帧的第一个子带；
第一子带，数据帧中的任意一个都可以作为第一子带，如子带1、子带2、...、子带n、......；
第二子带，是相对于第一子带而言的一个子带，在第一子带确定之后，该第二子带为在第一子带之后且与第一子带相邻的子带，也就是第一子带的后一相邻子带，举例说明如下。
以图1为例，假定第一子带为子带1，则第二子带为子带2，假定第一子带为子带n，则第二子带为子带n+1。
在本发明的具体实施例中，该对应关系可以根据如下的方式建立。
<方式一>
仿真，并对仿真结果进行统计，详细说明如下。
针对一个RI/PMI A进行重复仿真，得到仿真结果，在仿真时，通过仿真条件的设置，使得UE在当前子带反馈RI/PMI A，且与当前子带相邻的子带均采用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法进行RI/PMI的选择；
根据仿真结果统计，与当前子带相邻的子带选择的所有的RI/PMI中每个RI/PMI被选择的次数；
从与当前子带相邻的子带选择的所有的RI/PMI中，按照被选择次数从多到少的顺序，选择预定个数的RI/PMI；
建立RI/PMI A与选择的预定个数的RI/PMI之间的对应关系。
针对每一个RI/PMI执行上述过程，即可得到每一个RI/PMI对应的预定个数的RI/PMI。
<方式二>
也采用仿真，并对仿真结果进行统计，详细说明如下。
针对足够多的情况分别进行仿真，得到仿真结果，在仿真时，所有子带均采用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法进行RI/PMI的选择；
对所有仿真结果进行统计，统计每一个子带选择的RI/PMI的情况，以及每个子带相邻的子带选择的RI/PMI的情况；
最后针对每一个RI/PMI进行如下的统计：
在当前子带选择RI/PMI A时，随后的子带选择的所有的RI/PMI中的每个RI/PMI被选择的次数；
按照选择次数从多到少的顺序对与当前子带相邻的子带选择的RI/PMI进行排序；
按照排列顺序选择预定个数的RI/PMI；
建立RI/PMI A与选择预定个数的RI/PMI之间的对应关系。
<方式三>
根据RI/PMI对应的矩阵之间的弦距离建立对应关系，详细过程包括如下步骤：
步骤11，针对预先定义的RI/PMI集合，从中选择一个RI/PMI；
步骤12，计算选择的RI/PMI对应的矩阵与预先定义的集合中的每一个RI/PMI对应的矩阵的弦距离(Chordal Distance)；
步骤13，按照Chordal距离从小到大的顺序，从预先定义的集合中选择预定个数的RI/PMI；
步骤14，建立步骤11中选择的RI/PMI与步骤13中选择的预定个数的RI/PMI之间的对应关系。
重复步骤11-14，直至预先定义的RI/PMI集合中的所有RI/PMI处理完成。
其中，矩阵Fp和Fq的弦距离为：
其中||·||F表示F-范数运算，
<方式四>
根据RI/PMI对应的矩阵之间的欧氏距离(Euclidian Distance)建立对应关系，详细过程包括如下步骤：
步骤21，针对预先定义的RI/PMI集合，从中选择一个RI/PMI；
步骤22，计算选择的RI/PMI对应的矩阵与预先定义的集合中的每一个RI/PMI对应的矩阵的欧式距离；
步骤23，按照欧式距离从小到大的顺序，从预先定义的集合中选择预定个数的RI/PMI；
步骤24，建立步骤21中选择的RI/PMI与步骤23中选择的预定个数的RI/PMI之间的对应关系。
重复步骤21-24，直至预先定义的RI/PMI集合中的所有RI/PMI处理完成。
其中，矩阵Fp和Fq的欧式距离为：
||Fp-Fq||。
||·||表示范数运算。
<方式五>
根据RI/PMI对应的矩阵之间的相关度建立对应关系，详细过程包括如下步骤：
步骤31，针对预先定义的RI/PMI集合，从中选择一个RI/PMI；
步骤32，计算选择的RI/PMI对应的矩阵与预先定义的集合中的每一个RI/PMI对应的矩阵的相关度；
步骤33，按照相关度从大到小的顺序，从预先定义的集合中选择预定个数的RI/PMI；
步骤34，建立步骤31中选择的RI/PMI与步骤33中选择的预定个数的RI/PMI之间的对应关系。
重复步骤31-34，直至预先定义的RI/PMI集合中的所有RI/PMI处理完成。
其中，矩阵Fp和Fq的相关度为：
其中，trace为矩阵迹运算。
上述说明了5种方式来确定RI/PMI以及与之对应的RI/PMI第二集合，但应当了解的是还可以通过其他的方式来确定。
在确定了上述的对应关系之后，下面对本发明实施例的信道信息反馈方法、预编码方法、接收站及发送站进行详细说明。
其中反馈和预编码放在一起进行说明，其包括：
保存步骤，在接收站和发送站预先保存一个RI/PMI组成的第一集合，以及第一集合中的每一个RI/PMI与第二集合的对应关系；
任意一个第二集合均由预定数目的RI/PMI组成，且为所述第一集合的真子集；
根据基于子带的自适应RI和PMI反馈方法，接收站为一个子带选择一个RI/PMI后，为所述子带之后的相邻子带选择RI/PMI时，从所述子带选择的RI/PMI所对应的第二集合中进行选择，为所述子带选择的RI/PMI所对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率大于为所述子带选择的RI/PMI所对应的第三集合中的任意一个元素被选择的机率，也就是接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率，所述第一机率是为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
对所述第一集合而言，RI/PMI对应的第三集合为第二集合的补集；
初始选择步骤，对于当前数据帧的第一个子带(也可称之为初始子带)，接收站利用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法，从所述第一集合中选择一个RI/PMI；
对当前数据帧中第一个子带之外的每一个第二子带执行的相对索引确定步骤，该相对索引确定步骤包括：
步骤A1，确定为第一子带选择的RI/PMI后，根据RI/PMI与第二集合的对应关系，获取为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合；第二子带和第一子带为相对概念，第二子带在第一子带之后，且与第一子带相邻。
步骤A2，利用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法，从为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合中为第二子带选择RI/PMI；
步骤A3，确定为第二子带选择的RI/PMI在为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的位置信息(索引)；
反馈步骤，接收站为当前数据帧的第一个子带反馈选择的RI/PMI，对当前数据帧的每个第二子带，反馈为第二子带选择的RI/PMI在为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的位置信息；
第一预编码处理步骤，对于待发送数据帧的第一个子带，发送站根据接收站反馈的RI/PMI进行预编码处理；
对于待发送数据帧的第一个子带之外的每一个第二子带执行的第二预编码处理步骤，包括：
步骤B1，确定为第一子带选择的RI/PMI之后，根据RI/PMI与第二集合的对应关系，确定为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合；第一子带在第二子带之前，且与第二子带相邻；
步骤B2，利用接收站反馈的位置信息，从为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合获取RI/PMI；
步骤B3，利用步骤B2中获取的RI/PMI对第二子带进行预编码处理。
如图2所示，本发明实施例的接收站包括：
保存模块，用于预先保存一个RI/PMI组成的第一集合，以及第一集合中的每一个(RI，PMI)与第二集合的对应关系；
任意一个第二集合均由预定数目的RI/PMI组成，且为所述第一集合的真子集；
根据基于子带的自适应RI和PMI反馈方法，接收站为一个子带选择一个RI/PMI后，为所述子带之后的相邻子带选择RI/PMI时，为所述子带选择的RI/PMI所对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率大于为所述子带选择的RI/PMI所对应的第三集合中的任意一个元素被选择的机率。
为所述子带选择的RI/PMI所对应的第三集合为所述第一集合中，为所述子带选择的RI/PMI对应的第二集合的补集；
初始选择模块，用于利用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法，从所述第一集合中为接收到的数据帧的第一个子带选择一个RI/PMI；
集合确定模块，用于对所述数据帧中的除第一个子带的每一个第二子带，根据RI/PMI与第二集合的对应关系，获取为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合；第一子带在第二子带之前，且与第二子带相邻；
第二选择模块，用于利用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法，从为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合中为第二子带选择RI/PMI；
相对索引确定模块，用于确定第二选择模块选择的RI/PMI在集合确定模块确定的第二集合中的位置信息；
反馈模块，用于利用无线网络发送为数据帧的第一个子带选择的RI/PMI，以及与数据帧的每个第二子带对应的位置信息。
如图3所示，本发明实施例的发送站包括：
保存模块，用于预先保存一个RI/PMI组成的第一集合，以及第一集合中的每一个(RI，PMI)与第二集合的对应关系；
任意一个第二集合均由预定数目的RI/PMI组成，且为所述第一集合的真子集；
根据基于子带的自适应RI和PMI反馈方法，接收站为一个子带选择一个RI/PMI后，为所述子带之后的相邻子带选择RI/PMI时，为所述子带选择的RI/PMI所对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率大于为所述子带选择的RI/PMI所对应的第三集合中的任意一个元素被选择的机率。
为所述子带选择的RI/PMI所对应的第三集合为所述第一集合中，为所述子带选择的RI/PMI对应的第二集合的补集；
接收模块，用于接收接收站发送的一个RI/PMI，以及位置信息。
第一预编码处理模块，用于根据接收站反馈的RI/PMI待发送数据帧的第一个子带进行预编码处理；
集合确定模块，用于对所述待发送数据帧中的除第一个子带的每一个第二子带，根据RI/PMI与第二集合的对应关系，获取为第一子带选择的RI/PMI对应的第二集合；第一子带在第二子带之前，且与第二子带相邻；
RI/PMI确定模块，用于利用接收站反馈的位置信息，对第二子带，从集合确定模块获取的第二集合中获取RI/PMI；
第二预编码处理模块，用于利用RI/PMI确定模块确定的RI/PMI对待发送数据帧的第二子带进行预编码处理。
同时，在发送站侧，考虑到误差传播的问题，连续的SB的RI应该具有一定的连续性，基于以上考虑，本发明实施例的发送站还包括：
RI纠正模块，用于在第一RI/PMI确定模块为一个第二子带确定的RI/PMI中RI为第一数值，而第一RI/PMI确定模块为该第二子带之前和之后的预定数目的子带确定的RI/PMI中的RI均为第二数值时，将所述第二子带的RI修改为第二数值。
第二预编码处理模块利用修改后的RI/PMI对待发送数据帧的第二子带进行预编码处理。
为了阻断误差传播，本发明实施例中，在发送站端和接收站端，都可以将数据帧的子带分成两个或两个以上的子带序列，然后对每一个子带序列利用上述的方法进行处理，而将数据帧的子带分为两个或两个以上的子带序列应该满足如下的要求：
每一个子带序列中包括的子带为数据帧中的连续的子带；
数据帧的每一个子带属于而且仅属于一个子带序列。
因此，如果是部分连续子带进行处理，上述的具体实施例中的第一个子带为子带序列中第一个子带，第一子带为子带序列中的任意一个；而第二子带，是相对于第一子带而言的一个子带，在第一子带确定之后，该第二子带为子带序列中，在第一子带之后且与第一子带相邻的子带。
由于其他处理过程与对数据帧的所有子带进行处理完全相同，只不过处理的对象的大小不同，所以在此不再详细描述。
通过上述的处理，假定传输过程中属于第一部分的一个子带的RI/PMI的传输发生错误时，不会传递到第二部分的子带，阻断了误差的传播。
下面对本发明具体实施例的方法的仿真进行说明，仿真参数如下
| Carrier frequency | 2GHz |
| Bandwidth | 10MHz |
| FFT size | 1024 |
| Effective subcarriers | 600 |
| SB number | 10 |
| SB size(subcarriers) | 60RB |
| MIMO configuration | 4x4 |
| MIMO detection | Linear MMSE |
| Channel model | 3GPP TR 25.996Case II |
| Channel estimation | Ideal |
| Mobile speed | 3km/h |
| Codebook | Householder， |
| Transmit antenna correlation | 0 |
图4为上述仿真条件下，不同SNR下的系统吞吐量的仿真曲线，图3中，处于下方的曲线为使用3GPP LTE的信道信息的反馈方法的仿真曲线，而上方的曲线为使用本发明实施例的信道信息的反馈方法的仿真曲线，从图中可以看出，相对于3GPP LTE的信道信息的反馈方法，在SNR相同的情况下，本发明实施例的信道信息的反馈方法可以提高系统的吞吐量。
同时，由于本发明实施例的方法中，由于用户终端在确定第一个SB的RI/PMI之后，对于接下来的SB，可从上一个SB的RI/PMI所对应的集合中去选择确定RI/PMI，同时，在接收站和发送站都同时维持了这种对应关系，所以接收站只需要向发送站反馈该RI/PMI在一个集合中的位置即可，由于RI/PMI所对应的集合中的RI/PMI的数量小于原始的RI/PMI的数量，所以可以减少反馈开销，举例说明如下。
假定，系统中原始的预编码矩阵的数量为64(PMI＝1、2、3、...、16，RI＝1、2、3、4)，则按照3GPP LTE的信道信息的反馈方法，在10个子带的情况下，接收站的反馈量为2比特(RI反馈)+10*4(用于反馈PMI)，也就是42比特，假定本发明实施例中的方法，每个RI/PMI对应的集合中包括8个RI/PMI，此时接收站的反馈量为6(2+4，第一个子带需要反馈的比特数)+9*3(用于反馈选择的RI/PMI在集合中的位置信息)，所以，利用本发明实施例的方法，仅需要反馈33比特，相对于3GPP LTE的信道信息的反馈方法，不但减小了反馈开销，还提高了系统吞吐量。
即使每个RI/PMI对应的集合中包括16个RI/PMI，利用本发明实施例的方法，也只需要反馈6+9*4＝42比特，与3GPP LTE的信道信息的反馈方法的反馈开销相同，但性能得到了提升。
所以如果需要确保反馈开销小于或等于3GPP LTE的信道信息的反馈方法，则保证RI/PMI对应的集合中包括的RI/PMI的数量小于或等于原始集合中PMI的数量即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种信道信息反馈方法，用于单用户多输入多输出通信系统，其特征在于，包括保存步骤、初始选择步骤、相对索引确定步骤和反馈步骤，其中：
保存步骤，预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合，所述第一集合以多个RI/PMI为元素，其中每一个RI/PMI对应一个第二集合，所述第二集合为所述第一集合的非空真子集；所述RI/PMI为秩指示RI和预编码矩阵指示PMI组成的对；
接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率，所述第一机率是为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
初始选择步骤，将由当前数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，接收站从所述第一集合中为所述初始子带选择一个RI/PMI；
相对索引确定步骤，对所述初始子带之外的每一个子带，接收站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中选择一个RI/PMI，并确定选择的RI/PMI在为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的索引；
反馈步骤，接收站向发送站反馈在初始选择步骤中选择的初始子带的RI/PMI和在相对索引确定步骤确定的每个子带对应的索引，由发送站根据预先保存的第一集合，以及第一集合中的RI/PMI与第二集合的对应关系进行预编码处理。
2.根据权利要求1所述的信道信息反馈方法，其特征在于：
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵距离，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵距离；
所述第一矩阵距离小于所述第二矩阵距离。
3.根据权利要求2所述的信道信息反馈方法，其特征在于，所述第一矩阵距离和第二矩阵距离为弦距离或欧式距离。
4.根据权利要求1所述的信道信息反馈方法，其特征在于：
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵相关度，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵相关度；
所述第一矩阵相关度大于所述第二矩阵相关度。
5.根据权利要求1所述的信道信息反馈方法，其特征在于，所述初始选择步骤和所述相对索引确定步骤中，具体利用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法选择RI/PMI。
6.一种预编码方法，用于单用户多输入多输出通信系统，其特征在于，包括保存步骤、第一预编码处理步骤和第二预编码处理步骤，其中：
保存步骤，预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合，所述第一集合以多个RI/PMI为元素；其中每一个RI/PMI对应一个第二集合，所述第二集合为所述第一集合的非空真子集，所述RI/PMI为秩指示RI和预编码矩阵指示PMI组成的对；
接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率；所述第一机率是为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
第一预编码处理步骤，将由待发送数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，发送站对所述初始子带进行基于接收站反馈的RI/PMI的预编码处理；
第二预编码处理步骤，对所述子带序列中的初始子带之外的每一个子带，发送站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中，获取与接收站反馈的索引对应的RI/PMI，利用获取的RI/PMI对所述子带序列中的初始子带之外的子带进行预编码处理。
7.根据权利要求6所述的预编码方法，其特征在于：
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵距离，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵距离；
所述第一矩阵距离小于所述第二矩阵距离。
8.根据权利要求7所述的预编码方法，其特征在于，所述第一矩阵距离和第二矩阵距离为弦距离或欧式距离。
9.根据权利要求6所述的预编码方法，其特征在于：
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵相关度，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵相关度；
所述第一矩阵相关度大于所述第二矩阵相关度。
10.根据权利要求6所述的预编码方法，其特征在于，利用获取的RI/PMI对所述子带序列中的初始子带之外的子带进行预编码处理具体包括：
当前子带的RI为第一数值，而当前子带之前和之后的预定数目的子带的RI均为第二数值时，将当前子带的RI修改为第二数值；
利用修改后的RI/PMI进行预编码处理。
11.一种接收站，用于单用户多输入多输出通信系统，其特征在于，包括：
保存模块，用于预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合，所述第一集合以多个RI/PMI为元素，其中每一个RI/PMI对应一个第二集合；所述第二集合为所述第一集合的非空真子集；所述RI/PMI为秩指示RI和预编码矩阵指示PMI组成的对；
接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率，所述第一机率是为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
初始选择模块，用于将由当前数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，接收站从所述第一集合中为所述初始子带选择一个RI/PMI；
相对索引确定模块，用于对所述初始子带之外的每一个子带，接收站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中选择一个RI/PMI，并确定选择的RI/PMI在为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的索引；
反馈模块，用于向发送站反馈初始选择模块选择的初始子带的RI/PMI和相对索引确定模块确定的每个子带对应的索引，由发送站根据预先保存的第一集合，以及第一集合中的各RI/PMI与第二集合的对应关系进行预编码处理。
12.根据权利要求11所述的接收站，其特征在于：
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵距离，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵距离；
所述第一矩阵距离小于所述第二矩阵距离。
13.根据权利要求12所述的接收站，其特征在于，所述第一矩阵距离和第二矩阵距离为弦距离或欧式距离。
14.根据权利要求11所述的接收站，其特征在于：
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵相关度，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵相关度；
所述第一矩阵相关度大于所述第二矩阵相关度。
15.根据权利要求11所述的接收站，其特征在于，所述初步选择模块和所述相对索引确定模块具体利用基于子带的自适应RI和PMI反馈方法选择RI/PMI。
16.一种发送站，用于单用户多输入多输出通信系统，其特征在于，包括：
保存模块，用于预先保存一个第一集合，以及所述第一集合中的每个元素对应的第二集合，所述第一集合以多个RI/PMI为元素，其中每一个RI/PMI对应一个第二集合；所述第二集合为所述第一集合的非空真子集；所述RI/PMI为秩指示RI和预编码矩阵指示PMI组成的对；
接收站为当前子带的后一相邻子带选择RI/PMI时，第一机率大于第二机率，所述第一机率是为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合中的任意一个元素被选择的机率，所述第二机率为属于所述第一集合但不属于为所述当前子带选择的RI/PMI对应的第二集合的任意一个元素被选择的机率；
第一预编码处理模块，用于将由待发送数据帧的全部子带或部分连续子带组成的子带序列中的第一个子带作为初始子带，发送站对所述初始子带进行基于接收站反馈的RI/PMI的预编码处理处理；
第二预编码处理模块，用于对所述子带序列中的初始子带之外的每一个子带，发送站从为前一相邻子带选择的RI/PMI对应的第二集合中，获取与接收站反馈的索引对应的RI/PMI，利用获取的RI/PMI对所述子带序列中的初始子带之外的子带进行预编码处理。
17.根据权利要求16所述的发送站，其特征在于：
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵距离，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵距离；
所述第一矩阵距离小于所述第二矩阵距离。
18.根据权利要求17所述的发送站，其特征在于，所述第一矩阵距离和第二矩阵距离为弦距离或欧式距离。
19.根据权利要求16所述的发送站，其特征在于：
对于第一集合中的任意一个RI/PMI而言，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与所述任意一个RI/PMI对应的第二集合中的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第一矩阵相关度，所述任意一个RI/PMI所对应的矩阵与属于所述第一集合但不属于所述任意一个RI/PMI对应的第二集合的任意一个RI/PMI对应的矩阵具有第二矩阵相关度；
所述第一矩阵相关度大于所述第二矩阵相关度。
20.根据权利要求16所述的发送站，其特征在于，所述第二预编码处理模块具体包括纠正单元和预编码单元：
纠正单元，用于当前子带的RI为第一数值，而当前子带之前和之后的预定数目的子带的RI均为第二数值时，将当前子带的RI修改为第二数值；
预编码单元，用于利用修改后的RI/PMI进行预编码处理。
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