背景技术
在点对点通信系统中,若基站侧能够获得一定的信道状态信息(ChannelState Information,CSI),就能够对发送的下行信号的调制方式、编码速率与信号功率的空间分布特性进行优化,从而令发送的下行信号与信道传播特性相匹配,从而实现增强信号接收可靠性、降低对接收算法复杂度要求的效果,特别是在多用户应用场景下,基站侧可以根据其获得的CSI进行调度判决,从而实现系统频谱效率的改善以及小区之间的干扰避免。
目前,长期演进(Long-Term Evolution,LTE)Rel-8/9中规定,演进基站(eNB)可以利用信道互易性或用户设备(UE)的反馈获得下行信道的CSI,其中,物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)的几种主要传输模式都采用了基于码本的隐式CSI反馈方法。上述协议中,规定在传输模式4、5、6,以及传输模式8的预编码矩阵指示(Precodeing MatrixIndicator,PMI)上报模式中,UE基于公共参考符号(Cell-specific ReferenceSignal,CRS)测量下行信道,并根据其自身的接收处理算法向eNB上报下行链路所能支持的用于表征数据流数量的秩指示(RI)、以及PMI,同时,还需要上报每个码字的信道质量信息(CQI);其中,CQI的计算过程中UE需假设eNB使用了本地推荐的RI/PMI。
在LTE Rel-8/9中,规定高层可以配置UE采用上行控制信道(PhysicalUplink Control Channel,PUCCH)进行CSI的周期性上报和/或采用上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel,PUS)进行CSI非周期上报。其中,针对PUCCH而言,上报的CSI信息是从4种上报类型(即PUCCH report type)中选取的report type组合,参阅表1所示,LTE Rel-8/9中规定PUCCH可使用4种report type的组合,每一种PUCCH上报模式(也称为PUCCH reportingmode)对应于一种或多种PUCCH report type,UE使用的PUCCH reporting mode由高层信令进行半静态配置,UE根据网络侧指定的PUCCH reporting mode所对应的PUCCH report type组合方式组建相应的CSI,所谓CSI,可以是RI、PMI和CQI中的一种或任意组合。
表1.
然而,现有的LTE Rel-8/9中采用的PUCCH上报机制是针对单码本结构进行设计的,侧重于单用户应用场景,而在Rel-10(针对LTE-A制定)中将针对PUCCH上报机制作出进一步的优化,以更好地支持多用户场景。目前,已经确定将在Rel-10中采用基于双码本的PUCCH上报机制,在这种机制下,CSI被区分为较为稳定的长期/宽带CSI与具有较高时间/频率选择性的短期/频率选择性CSI,UE可以按照不同的反馈周期在PUCCH上采用两个码本分别对上述两种CSI进行量化。
然而,现有的基于单码本的CSI上报机制,不区分长期/宽带CSI和短期/频率选择性CSI,并不适合于Rel-10规定的基于双码本的PUCCH上报机制,
针对上述问题,现有技术下,采用PMI与RI复用在一起上报的方式加以解决,即现有的PUCCH上报方案中已经包含了一个PMI的上报信息,因此,若将现有的RI上报改为RI+PMI上报,则能够支持两个短期/宽带PMI的上报,然而,采用这种方式,会增加上报的CSI中RI的等效编码速率,从而降低了RI上报的准确性,并且无法针对复用的与RI独立配置上报周期,从而丧失了系统的灵活性,以及PUCCH中无法支持短期/频率选择性PMI上报。
因此,需要提供一种新的PUCCH上报机制,以实现长期/宽带CSI和短期/频率选择性的CSI的准确上报。
发明内容
本发明实施例提供一种基于PUCCH上报CSI的方法及装置,用以基于双码本实现CSI的准确上报。
本发明实施例提供的具体技术方案如下:
一种基于上行控制信道上报信道状态信息的方法,包括:
接收网络侧发送的CSI上报模式配置信令,所述CSI上报模式配置信令中至少携带指定的上报模式标识;
确定所述上报模式标识对应的上报参量中包括长期/宽带CSI时,根据所述长期/宽带CSI对应的报文格式组建针对系统全带宽的第一CSI,并按照预设的第一上报周期发送所述第一CSI,确定所述上报模式标识对应的上报参量中进一步包括秩指示RI时,按照所述RI对应的报文格式组建该RI,并按照预设的第三周期发送所述RI,且所述第一CSI中包括针对系统全带宽的第一预编码矩阵指示PMI和针对各码字的第一信道质量信息CQI,第二CSI中包括针对各频带子集的第二PMI和针对各码字的第二CQI,其中,计算所述第一CQI时,判断上报的RI是否不大于预设门限值,若是,则基于上报的RI、上报的第一PMI和上报的第二PMI,计算上报的第一CQI;否则,基于指定的RI、上报的第一PMI和指定的PMI,计算上报的第一CQI;
确定所述上报模式标识对应的上报参量中包括短期/频率选择性CSI时,将系统全带宽划分为至少两个频带子集,并根据所述短期/频率选择性CSI对应的报文格式组建分别针对每一个频带子集的第二CSI,以及按照预设的第二上报周期发送所述第二CSI。
一种基于上行控制信道上报信道状态信息的装置,包括:
通信单元,用于接收网络侧发送的CSI上报模式配置信令,所述CSI上报模式配置信令中至少携带指定的上报模式标识;
第一处理单元,用于确定所述上报模式标识对应的上报参量中包括长期/宽带CSI时,根据所述长期/宽带CSI对应的报文格式组建针对系统全带宽的第一CSI,并按照预设的第一上报周期通过所述通信单元发送所述第一CSI;
第二处理单元,用于确定所述上报模式标识对应的上报参量中包括短期/频率选择性CSI时,将系统全带宽划分为至少两个频带子集,并根据所述短期/频率选择性CSI对应的报文格式组建分别针对每一个频带子集的第二CSI,以及按照预设的第二上报周期,通过所述通信单元发送所述第二CSI;
第三处理单元,用于在确定所述上报模式标识对应的上报参量中进一步包括秩指示RI时,按照所述RI对应的报文格式组建该RI,并按照预设的第三周期通过所述通信单元发送所述RI,且所述第一CSI中包括针对系统全带宽的第一预编码矩阵指示PMI和针对各码字的第一信道质量信息CQI,所述第二CSI中包括针对各频带子集的第二PMI和针对各码字的第二CQI,则所述第一处理单元计算所述第一CQI时,判断上报的RI是否不大于预设门限值,若是,则基于上报的RI、上报的第一PMI和上报的第二PMI,计算上报的第一CQI;否则,基于指定的RI、上报的第一PMI和指定的PMI,计算上报的第一CQI。
本发明实施例的有益效果如下:本发明实施例中,设置了新的CSI上报模式,用于参照Rel 10的相关规定,基于双码本实现了长期/宽带CSI和短期/频率选择性CSI的上报,解决了基于双码本结构的CSI反馈问题,相对于现有方案的PMI-1与RI复用的上报机制,其优势在于:可以独立的配置各report type的上报周期与上报时序偏移量,能够获得较大的灵活性,不需要与现有的上报信息进行复用,不会影响RI及其他现有上报信息的编码速率,因此对RI等信息的上报准确性没有影响.
具体实施方式
参照Rel 10的相关规定,为了基于双码本实现CSI的准确上报,本发明实施例中,提出了一种基于PUCCH的CSI的上报机制,适用于采用了两级码本的预编码过程,在该机制下,UE可通过PUCCH向网络侧(如,eNB)上报RI、长期/宽带PMI及相应的CQI信息,并可以通过轮询的方式向网络侧上报多个频带子集的短期/频率选择性PMI(Precoding Matrix Indicator)以及相应的CQI信息。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
参阅图1所示,本发明实施例中,基于PUCCH上报CSI的装置(如,UE)包括通信单元10、第一处理单元11和第二处理单元12,其中,
通信单元10,用于接收网络侧发送的信道状态信息CSI上报模式配置信令,所述CSI上报模式配置信令中至少携带指定的上报模式标识;
第一处理单元11,用于确定所述上报模式标识对应的上报参量中包括长期/宽带CSI时,根据所述长期/宽带CSI对应的报文格式组建针对系统全带宽的第一CSI,并按照预设的第一上报周期通过所述通信单元发送所述第一CSI;
第二处理单元12,用于确定所述上报模式标识对应的上报参量中包括短期/频率选择性CSI时,将系统全带宽划分为至少两个频带子集,并根据所述短期/频率选择性CSI对应的报文格式组建分别针对每一个频带子集的第二CSI,以及按照预设的第二上报周期,通过所述通信单元发送所述第二CSI。
其中,所述第一CSI中包括针对系统全带宽的第一预编码矩阵指示PMI和第一信道质量信息CQI,所述第二CSI中包括针对各频带子集的第二PMI和针对各码字的第二CQI,
如图1所示,基于PUCCH上报CSI的装置中进一步包括第三处理单元13,用于在确定所述上报模式标识对应的上报参量中进一步包括秩指示RI时,按照所述RI对应的报文格式组建该RI,并按照预设的第三周期通过所述通信单元发送所述RI。
本发明实施例中,为了支持基于两级码本的CSI反馈机制,需要在现有的PUCCH reporting mode中增加专门用于两级反馈的新mode,例如,以8Tx(即8天线)为例,参阅表2所示,在表1的基础上,针对8Tx进行反馈进行反馈增强而新引入的PUCCH reporting mode2-2所包含的PUCCH report type及其bit数如下:
表2
如表2所示,为了更好地支持双码本上报机制,本实施例中,制定了新的PUCCH Reporting Modes,即reporting mode 2-2,在此模式下,扩展了原PUCCHreport type(以下简称report type)的相关内容,并制定了新的report type 1-1,具体为:
扩展了原report type3,用于上报RI,由于Rel-10将引入8Tx的下行MIMO,因此需要将reporttype3扩展为最大3bit。例如,参阅表2所示,当基站侧采用8天线时,UE采用3bits来上报RI,RI的具体数值由UE根据本地的数据流数量自行确定。
扩展了原report type2,用于支持长期/宽带CSI上报。例如,参阅表2所示,当基站侧采用8天线且UE选择的RI取值为1时,UE在上报长期/宽带CSI时,需要上报的第一CSI包括针对系统全带宽的PMI-1(也可以称为第一PMI)和针对单码字的CQI-1(也可以称为第一CQI),而当基站侧采用8天线且1<RI≤RT(RT为预设门限值)时,UE在上报长期/宽带CSI时,需要上报的第一CSI包括针对系统全带宽的PMI-1和针对双码字的CQI-1和CQI-2(也可以统称为第一CQI)。其占用的比特数由采用的码本决定,如,采用16位码本时,上报的PMI-1所占用的比特数即为4bits,而相应的第一CQI占用的比特数为4bits。PMI-1的取值由UE根本地的预编码方式自行确定,CQI-1和CQI-2取值由UE根据PMI-1及上报的RI进行相关计算获得,后续实施例中将进行详细介绍。
增设了新的report type1-1:用于支持短期/频率选择性CSI上报。例如,参阅表2所示,当基站侧采用8天线且UE选择的RI取值为1时,UE在上报短期/频率选择性CSI时,需要上报第二CSI包括针对各频带子集的PMI-2(也可以称为第二PMI)和针对单码字的CQI-1(也可以称为第二CQI),而当基站侧采用8天线且1<RI≤RT(RT为预设门限值)时,UE在上报短期/频率选择性CSI时,需要上报的第二CSI包括针对各频带子集的PMI-2和针对双码字的CQI-1和CQI-2(也可以统称为第二CQI)。其占用的比特数由采用的码本决定,如,采用16位码本时,上报的PMI-2所占用的比特数即为4bits,而相应的第二CQI占用的比特数为4bits。PMI-2的取值由UE根本地的预编码方式自行确定,CQI-1和CQI-2取值由UE根据PMI-2及上报的RI进行相关计算获得,后续实施例中将进行详细介绍。
参阅表2所示,为了节省反馈开销,可以对双码字下的CQI1和CQI2采用差分编码,如8TX Antennas 1<RI≤RT时,CQI-1(RI,PMI-1,PMI-2),ΔCQI-2(RI,,PMI-1,PMI-2)。
本实施例中,在reporting mode2-2中,各report type的上报周期与上报时序偏移量可以由高层信令进行半静态控制,并且其上报周期与上报的时序偏移量可以独立配置。如,report type1-1对应的短期/频率选择性CSI和扩展后的report type2对应的长期/宽带CSI,可以分别按照不同的上报周期,在不同的上报起始时隙开始向网络侧发送。
另一方面,由于各report type采用独立配置的上报周期和上报的时序偏移量,因此,各report type之间的上报时刻可能会发生碰撞。在这种情况下,UE应选择高优先级的report type进行上报而放弃低优先级的report type。例如,假设reporting mode2-2包含的report type为short-term/frequency selectiveCQI/PMI、long-term/wideband CQI/PMI和RI,那么可以指定其上报的优先级由高至低的顺序为:RI>long-term/wideband CQI/PMI>short-term/sub-bandCQI/PMI。
基于上述参量设置,参阅图2所示,本发明实施例中,UE基于PUCCH向网络侧上报CSI的详细流程如下:
步骤200:接收网络侧发送的CSI上报模式配置信令,该CSI上报模式配置信令中至少携带指定的上报模式标识。
本实施例中,假设网络侧指定的上报模式为reporting mode2-2,而reportingmode2-2对应的各report type的上报周期和上报起始时隙可以通过CSI上报模式配置信令发送至UE,也可以预先配置在UE本地配置完毕,在此不再赘述。
步骤210:确定接收的上报模式标识对应的上报参量中包括长期/宽带CSI时,根据所述长期/宽带CSI对应的报文格式组建针对系统全带宽的第一CSI,并按照预设的第一上报周期发送所述第一CSI。
如表2所示,reporting mode2-2对应的report type2是用于支持长期/宽带CSI上报的,因此,UE应参照report type2对应的报文格式针对系统全带宽来组建第一CSI,所谓第一CSI,包括了针对系统全带宽的PMI-1和相应的CQI-1。
步骤220:确定接收的上报模式标识对应的上报参量中包括短期/频率选择性CSI时,将系统全带宽划分为至少两个频带子集,并根据所述短期/频率选择性CSI对应的报文格式组建分别针对每一个频带子集的第二CSI,以及按照预设的第二上报周期发送所述第二CSI。
如表2所示,reporting mode2-2对应的report type1-1是用于支持短期/频率选择性CSI上报的,因此,UE应将系统全带宽划分为若干频带子集,一个频带子集可以包含若干物理资源块(PRB)、若干子带(sub-band)或者若干带宽部分(bandwidth part),接着,参照report type1-1对应的报文格式针对每个频带子集来组建相应的第二CSI。
在执行步骤220时,为了保证eNB能够获得下行信道的短期/频率选择性CSI,同时尽可能保持较低的PUCCH反馈开销,较佳的,应尽量选择基于bandwidth part划分频带子集,因为带宽的划分方式将直接影响反馈开销。
另一方面,本实施例中,UE在发送上述第二CSI时,较佳的,采用轮询的方式进行。具体为:按照预设规则设定一个轮询顺序,按照预设的第二周期,在每个report type1-1对应的上报子帧,UE根据上述轮询顺序将第二CSI中针对指定频带子集的部分CSI上报至eNB。
参阅表2所示,reporting mode2-2对应的reporttype3是用于支持RI上报的,因此,UE还应该参照report type3对应的报文格式组建RI,并按照RI对应的上报周期将其上报至eNB,在此不再赘述。
基于上述实施例,在实际应用中,若各report type的上报时刻发生了碰撞,UE需要进一步基于预设的优先级进行选择性上报,以report type1-1为例,若report type1-1的上报起始时隙与其他report type的上报起始时隙发生了冲突,且report type1-1上报具有较高优先级,则丢弃低优先级上报而保留reporttype1-1上报;反之,若report type1-1的上报起始时隙与其他report type的上报起始时隙发生了冲突,且report type1-1优先级较低,则只在冲突子帧上报高优先级report type。同时,可以在下一个无冲突或report type1-1优先级较高的子帧中,根据当时的信道条件补充上报由于冲突而未能完成的report type1-1上报。
本实施例中,由于表2所设置的reporting mode2-2主要用于MU-MIMO场景(低rank),因此一种可能的码本结构是:
RI≤RT时,PMI-1的维数为NT×RT,而PMI-2的维数为RT×RI,其中NT为eNB的发射天线数量,RT为预设的RI门限值
RI>R
T时,PMI-1固定为N
T×N
T(记为
,称为单位阵),而PMI-2的维数为N
T×RI。
参阅表2所示,在reporttype 2和reporttype 1-1中都需要上报CQI,分别称为第一CQI和第二CQI,若采用上述两级码本结构,则第一CQI和第二CQI的计算方式可分别表述为:
report type2中的第一CQI的计算方式如下:
RI≤RT时,第一CQI=CQI(RI,PMI-1,PMI-2),其中,PMI-1是针对系统全带宽的,PMI-2是针对各个频带子集的,UE需要将各频带子集对应的PMI-2分别与PMI-1组合成预编码矩阵来计算第一CQI。以下公式中均采用同样方式解释相应参量的含义,不再赘述。
RI>RT时,第一CQI=CQI(RIx,PMI-1,PMI-2x),其中,RIx是针对系统全带宽的,PMI-2x是针对各频带子集的,各频带子集可以指定统一的PMI-2x,也可以是针对不同的频带子集指定不同的PMI-2X。
report type1-1中的第二CQI的计算方式如下:
RI≤RT时,第二CQI=CQI(RI,PMI-1,PMI-2)
RI>RT时,第二CQI=CQI(RI,
,PMI-2)
其中,CQI(a,b,c)表示UE假设信道的rank为a,而eNB使用了与PMI-1=b且PMI-2=c所对应的合成预编码矩阵PM=G(PMI-1,PMI-2)。函数G()表示由两级PMI合成预编码矩阵的函数。RIx表示某个小于等于RT的数,可以是固定的或按照某种规律选择的,而PMI-2x表示RT×RIx维预编码矩阵,可以是从码本中按照某种规律选择的,也可以是固定的。
表示N
T×N
T维单位阵。
本发明实施例中,设置了新的reporting mode2-2,用于参照Rel10的相关规定,基于双码本,实现长期/宽带CSI和短期/频率选择性CSI的上报,解决了基于双码本结构的CSI反馈问题,相对于现有方案的PMI-1与RI复用的上报机制,其优势在于:可以独立的配置各report type2的上报周期与上报时序偏移量,能够获得较大的灵活性,不需要与现有的上报信息进行复用,不会影响RI及其他现有上报信息的编码速率,因此对RI等信息的上报准确性没有影响,并且在每个上报子帧中,UE根据各report type的优先级确定上报对象,不需要额外增加反馈开销,同时,不论当前RI的取值,UE始终提供低rank的长期/宽带CQI与短期/频率选择性CSI,便于eNB进行SU/MU-MIMO动态切换并进行自适应调制编码(AMC)
显然,本领域的技术人员可以对本发明中的实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明实施例中的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。