CN102291199A - 一种上报信道状态信息的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上报信道状态信息的方法及装置，以提高信道状态信息的准确性与效率。该方法为：终端获取系统带宽范围内所包含的频段数；终端根据频段数，确定出各频段的频率范围；终端针对每个频段，根据该频段对应的频率范围的信道估计参数确定出该频段对应的宽带成份信息；终端针对每个子带，根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的信道状态信息，确定出与该子带对应的子带成份信息；终端向基站反馈信道状态信息，该信道状态信息包括各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号。采用本发明技术方案，提高了信道状态信息的准确性与效率。

Description

一种上报信道状态信息的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种基于PUSCH(Physical UplinkShared Channel，物理上行共享信道)上报信道状态信息的方法及装置。

背景技术

目前，无线蜂窝网络系统中每个小区通常有一个基站与终端通信，终端的类型包括移动终端(如手机)、个人电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)等。基站在与终端进行数据传输之前，在约定的时间、特定的频率上向该终端发送已知信号序列，该已知序列即为参考信号或导频信号，以便终端根据接收到的参考信号获得信道估计值，并将信道估计值反馈给基站；基站再根据终端发送的信道估计值对需要向该终端发送的数据进行预处理。

由于相同小区的多个终端通常位于不同的地理位置，因此，每个终端接收信号的强度、噪声和干扰信号的强度都不同，如，位于小区中心区域的终端可以以较高的速率通信，而位于小区边缘的终端只能以较低速率通信。目前，为充分利用终端的传输带宽，基站在给终端发送数据时，尽量保证发送给终端的数据的数据格式能与该终端的信道条件相匹配，发送给终端的数据格式与该终端的信道条件相匹配的技术称为链路自适应。

在OFDM((Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)系统中，多个符号可以在不同的子载波上同时发出，子载波的频率间隔恰好可以保证该多个子载波间的正交性。OFDM调制器通过串并转换电路将输入的数据符号流转换为多路并行的数据符号流，该数据符号流可以视为频域数据符号。系统带宽两侧的子载波不用于数据传输，称为保护带宽。发射端将数据带宽范围的一些子载波上的数据符号设为接收端已知的符号，这些符号称为导频符号；接收端根据发射端发送的导频符号进行信道估计并实现相干解调。由于IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation，逆快速傅里叶变换)的结构可以保证各子载波正交，因此，发射端可采用IFFT将上述频域数据符号转换为时域信号；为克服符号间干扰，发射端在剑锋变换得到的时域信号的末尾若干采样数据拷贝到时域信号前端，称为循环前缀；发射端通过射频电路将该经过循环前缀处理后的时域信号发送给接收端。OFDM接收机获得时间与频率的同步，对接收到的时域信号进行采样，并将采样得到的数据除去循环前缀后，通过FFT(Fast Fourier Transformation，快速傅里叶变换)得到频域数据符号；再对该频域数据符号进行并串转换，将并串转换之后的数据发送至译码器中进行译码。

OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分复用接入)技术是基于OFDM技术的一种多址传输技术；系统带宽内的频率资源划分为一定大小的资源块，每个资源块是频域内资源分配的最小资源单元；OFDMA系统将不同的终端调度到系统带宽内的不同资源块上，以实现不同用户之间的正交传输。

在3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution，第三代合作计划项目长期演进)网络中，在传输下行数据时采用OFDMA技术，每个子帧(1ms)时频资源的最小粒度为OFDM符号，每个子帧包含有12个或14个OFDM符号。在频域上的最小粒度为子载波，每个子载波对应一个基本资源单位，即RE(Resource Element，资源元素)。LTE系统定义最小资源分配单位为PRB(Physical Resource Block，物理资源块)，一个PRB包括一个子帧内所有OFDM符号上连续的12个子载波所对应的RE。终端可能被调度到连续的或者不连续的PRB上。一个子带是指一组连续的PRB，例如连续的4个或者6个PRB为一个子带。

为提高频谱效率，在LTE Rel-8系统中引入了闭环预编码技术，闭环预编码要求基站和终端都保存有同一预编码矩阵的集合，该集合称为码本。终端根据小区公共导频估计出信道信息后，按一定准则从本地存储的码本中选取一个预编码矩阵，选取预编码矩阵的准则可以是最大化互信息量、最大化输出信干噪比，最大化输出功率等；

最大化输出功率的选择方法：记第k个RE上的信道矩阵为H_k，一个PRB内有M个RE，则该PRB上的预编码矩阵可以按下式得到：

$W=\underset{V_i\∈C}{\arg \max }\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i^K{H}_k^H{H}_k{V}_i$

式中，C为码本，V_i为码本中的元素。

一个子带上的预编码矩阵选择算法和PRB的选择算法类似。

终端将选取的预编码矩阵在码本中的索引通过上行信道发送给基站，该索引记为PMI(Precoding Matrix Indicator，预编码矩阵标号)；基站根据终端发送的PMI即可从基站存储的码本中确定出对该终端应使用的预编码矩阵。终端上报的预编码矩阵可作为信道状态信息的量化值。

为获得最优的性能，终端上报的预编码矩阵应该尽量与信道状态相匹配，即终端上报的预编码矩阵应尽量适应传输带宽范围内的信道变化。对于非频率选择性信道或者信道的频域变化较为平缓的信道环境，终端可以向基站仅上报一个预编码矩阵，该预编码矩阵与整个系统带宽对应，即无论该终端被调度到系统带宽范围内的哪个子带上，基站都可以采用该终端上报的预编码矩阵对需要发送给该终端的数据进行预处理。对于频率选择性信道，终端应该向基站上报多个预编码矩阵，该多个预编码矩阵分别系统带宽范围内的多个子带一一对应；基站在向该终端发送数据时，确定出终端当前所处的子带，并采用该子带所对应的预编码矩阵对需要发送给该终端的数据进行预处理。

终端反馈的频域颗粒度是指反馈的预编码矩阵对应的频域范围，该预编码矩阵为终端根据该频域范围内的信道信息来选取的；基站在对该频域范围内传输的数据进行预处理时，采用该频域范围所对应的预编码矩阵进行预处理。终端反馈的频域颗粒度可以是整个系统带宽，也可以是子带；若终端反馈的频域颗粒度是整个系统带宽，则为宽带反馈，反馈的信息为宽带成份信息；若终端反馈的频域颗粒度是一个子带，则为子带反馈，反馈的信息为子带成份信息。

为满足MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)对信道状态信息的高精度要求，同时不过分增加信道信息的反馈量，LTE Rel-10标准的制定过程中提出了一种多颗粒度反馈的方案。终端上报的预编码矩阵分成宽带和子带两部分，宽带和子带成份信息通过一个映射最终得到如下式(1)所示的子带预编码矩阵：

$W=G(W_{\mathrm{MI}1}^{\left(1\right)},W_{\mathrm{MI}2}^{\left(2\right)})$ 式(1)

式(1)中，G(·，·)为用于描述映射关系的矩阵函数，

为表示宽带成份信息，宽带成份信息为一个矩阵；

为表示子带成份信息，子带成份信息为一个矩阵；其中，

从码本C₁中选取得到，即

MI1为宽带成份信息在码本C₁中的标号；

从码本C₂中选取得到，即

MI2为子带成份信息在码本C₂中的标号。

用于描述信道的长时宽带特性，对应于信道的高相关部分，以较大的频域颗粒度反馈

不会带来明显的性能损失，因此，其反馈颗粒度一般为整个系统带宽。

用于描述信道的短时窄带特性，对应于信道的低相关部分，以较小的频域颗粒度反馈，其反馈颗粒度为子带；一般情况下，反馈每个

所需的比特数较少，因此，从整体上来说，多颗粒度反馈的方案可以降低反馈量。

多颗粒度反馈方案中，每个子带的最终预编码矩阵都需要根据各自对应的宽带成份信息

和子带成份信息来计算得到。不同子带的子带成份信息

可以相同也可以不相同，但是，连续的若干个子带对应的宽带成份信息

却是相同的，在多大范围内相同取决于

的颗粒度，如果的颗粒度为系统带宽，则整个系统带宽范围内的所有子带所对应的宽带成份信息都相同。多颗粒度反馈方案有效的前提条件是，在整个系统带宽范围内都是有效的，在理想条件下，在整个系统带宽范围内都是有效的。

在实际的网络系统中，基站的任意两根天线的射频发射电路在传递函数时都会存在一定的差异，如在时延、幅度上都会有差异。时延会引起频域内的相位旋转，如果系统带宽较大(如，20MHz)，由于天线间时延差异较大可能会引起频域内相位旋转，从而可能会导致码本中任何一个预编码矩阵都无法适合整个系统带宽。如果码本用8-DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)向量，则相邻的两个向量之间的相位差为π/4，假设在LTE系统中，设定天线之间的时延差不能超过65纳秒，则可以通过下式(2)计算得到同一个预编码向量应用的带宽范围为：

$\frac{\mathrm{\π}/4}{2\mathrm{\π}\×65\×{10}^{-9}}\≈2\×{10}^6$ 式(2)

但是针对系统带宽范围较大的情况，如系统带宽为20MHz，由于该系统带宽范围内所有子带在计算各自的预编码矩阵时所采用的宽带成份信息相同，都为同一个带宽信息

则可能会由于带宽信息

与某些子带的信道不匹配，从而导致这些子带根据该宽带成份信息

计算得到的相应的预编码矩阵与该子带的信道并不匹配。

在基于线性预编码的多天线系统中，接收机根据信道状态信息从线性预编码码本中选择合适的预编码矩阵(或向量)，并将选取的预编码矩阵的索引值PMI反馈给发射机，使之能够对发送信号进行适当的预处理，以提高信息传输的有效性、可靠性。但是，在非理想天线校准的情况下，发射机中的任意两根天线的射频发射链路之间都会存在一定的时延差(在LTE系统中射频链路之间的时延差不能超过65ns)。时延会引起频域内的相位旋转，如果系统带宽较大，如20MHz以上，由于天线间不同时延引起的频域内相位旋转而会使得码本中任何一个预编码矩阵都无法适合整个系统带宽。

在3GPP LTE的Rel-8和Rel-9版本中，基站可以通过高层信令，指示终端采用PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行控制信道)周期性向基站上报信道状态信息，或指示终端采用PUSCH(Physical Uplink SharedChannel，物理上行共享信道)非周期向基站上报信道状态信息。

目前已有的技术方案中，PUSCH上报格式只能上报整个系统带宽的宽带成份信息和子带成份信息，无法完成多个频段的宽带成份信息和子带成份信息的上报。

发明内容

本发明提供一种上报信道状态信息的方法及装置，以提高上报信道状态信息的准确性和效率。

一种上报信道状态信息的方法，包括：

终端获取系统带宽范围内所包含的频段数；

终端根据频段数，确定出各频段的频率范围；

终端针对每个频段，根据频段对应的频率范围的信道估计参数确定出该频段对应的宽带成份信息；

终端分别针对各频段中的每个子带，根据子带所属频段的宽带成份信息和子带的信道状态信息，确定出与子带对应的子带成份信息；

终端向基站反馈信道状态信息，该信道状态信息包括确定出的各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号。

一种上报信道状态信息的方法，包括：

基站获得系统带宽范围内所包含的频段数，并将该频段数通知给终端；

基站接收终端上报的信道状态信息，该信道状态信息中包括各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号；所述各子带的子带成份信息为终端根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的信道状态信息所确定得到。

一种上报信道状态信息的装置，包括：

获取模块，用于获取系统带宽范围内所包含的频段数；

频率范围确定模块，用于根据所述获取模块获取的频段数，确定出各频段的频率范围；

宽带成份信息确定模块，用于针对每一个频段，根据该频段对应的频率范围的信道估计参数确定出该频段对应的宽带成份信息；以及，分别针对各频段中的每个子带，根据子带所属频段的宽带成份信息和子带的信道状态信息，确定出与子带对应的子带成份信息；

收发模块，用于向基站反馈信道状态信息，该信道状态信息包括所述宽带成份信息确定模块确定出的各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号。

一种上报信道状态信息的装置，包括：

频段数确定模块，用于获得系统带宽范围内所包含的频段数；

收发模块，用于将所述频段数确定模块获得的频段数通知给终端；以及，用于接收终端上报的信道状态信息，该信道状态信息中包括各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号，所述各子带的子带成份信息为终端根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的信道状态信息所确定得到。

本发明实施例中，由于将整个系统带宽细划为多个频段，每个频段包括一个或多个子带；每个子带根据其所属的频段对应的带宽信息和该子带的子带成份信息来确定出预编码矩阵，由于每个频段相对于整个系统带宽来说，所包含的频率范围较窄，频段所对应的宽带成份信息与归属于该频段的子带的信道更匹配，因此，子带根据其所归属的频段的宽带成份信息确定出的预编码矩阵与该子带的信道更匹配，从而提高了信道反馈信息的准确性；另外，实现了上报多个频段的宽带成份信息或宽带成份信息在码本中的标号，以及各子带的子带成份信息或个子带成份信息在码本中的标号，从而提高了信道状态信息的反馈效率与准确性，节省了信道资源。

附图说明

图1为本发明实施例中上报信道状态信息的流程图；

图2为本发明实施例中基站确定射频链路时延差的结构示意图；

图3为本发明实施例中上报信道状态信息装置的结构示意图之一；

图4为本发明实施例中上报信道状态信息基站的结构示意图之二。

具体实施方式

现有技术中，在确定子带对应的预编码矩阵时，所采用的宽带成份信息为整个系统宽带所对应的宽带成份信息，由于整个系统的带宽信息并不能与所有子带的信道相匹配，从而导致有些子带选取的预编码矩阵与该子带的信道不匹配，继而导致反馈的信道状态信息不准确的问题；并且，目前PUSCH上报格式不能实现多个频段的宽带成份信息和子带成份信息的上报。针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供一种上报信道状态信息的方法，该方法主要为：将系统带宽划分为多个频段，针对每个频段，根据该频段所对应的频率范围的信道估计参数，确定出与该频段相对应的宽带成份信息；针对每个子带根据该子带所属频段的宽带成份信息与该子带的信道状态信息，确定出与该子带对应的子带成份信息，并根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的子带成份信息确定出与该子带对应的预编码矩阵；根据系统带宽内各子带对应的预编码矩阵和信道状态信息确定出宽带CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示符)；向基站反馈信道状态信息，该信道状态信息包括各子带的子带成份信息或各子带对应的子带成份信息在码本中的标号。采用本发明技术方案，一方面，由于将整个系统带宽细划为多个频段，每个频段包括一个或多个子带；每个子带根据其所属的频段对应的带宽信息和该子带的信道状态信息来确定出预编码矩阵，由于每个频段相对于整个系统带宽来说，所包含的频率范围较窄，频段所对应的宽带成份信息与归属于该频段的子带的信道更匹配，因此，子带根据其所归属的频段的宽带成份信息确定出的预编码矩阵与该子带的信道更匹配，从而提高了信道反馈信息的准确性；另一方面，实现了可以上报多个频段的宽带成份信息或各频段宽带成份信息在码本中的标号，以及各子带的子带成份信息或个子带成份信息在码本中的标号，从而提高了信道状态信息的反馈效率与准确性，节省了信道资源。

下面结合说明书附图对本发明技术方案进行详细的描述。

参见图1，为本发明实施例中基于PUSCH上报信道状态信息的流程图，该流程包括步骤：

步骤101、终端获取系统带宽范围内所包含的频段数。

步骤102、终端根据获取的频段数，确定出每个频段的频率范围。

步骤103、终端针对每个频段，根据该频段对应的频率范围的信道估计参数确定出该频段对应的宽带成份信息；以及，终端针对系统带宽中的每一个子带，根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的信道状态信息确定出与该子带对应的子带成份信息。

步骤104、终端向基站反馈信道状态信息，该信道状态信息包括各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号。

该步骤中，终端可以在PUSCH中周期或非周期的向基站发送信道状态信息。

本发明实施例还提供一中信道状态信息的流程，该流程包括步骤：

步骤1、基站获得系统带宽范围内所包含的频段数，并将该频段数通知给终端；

步骤2、基站接收终端上报的信道状态信息，该信道状态信息中包括各子带的子带成份信息或各子带对应的子带成份信息在码本中的标号；所述各子带的子带成份信息为终端根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的信道状态信息所确定得到。

较佳地，上述步骤103还进一步包括步骤：针对每个子带，根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的子带成份信息，确定出与该子带对应的预编码矩阵；并根据各子带的预编码矩阵计算出宽带CQI。步骤104中的信道状态信息中还包括宽带CQI信息。

该步骤中，确定出子带的预编码矩阵可通过下式(3)得到：

$W=G(W_{\mathrm{MI}1}^{\left(1\right)},W_{\mathrm{MI}2}^{\left(2\right)})$ 式(3)

式(3)中，G(·，·)为用于描述映射关系的矩阵函数，W为确定出的与子带相对应的预编码矩阵，为该子带所属频段的宽带成份信息，MI1为宽带成份信息在码本中的标号；

为该子带的子带成份信息，MI2为子带成份信息在码本中的标号。

在计算所述宽带信道质量信息时，假定数据从整个系统带宽范围内发出，每个子带上用该子带对应的预编码矩阵进行预编码处理。

该步骤103中，可以对码字1来计算得到第一宽带CQI，或/和对码字2计算得到第二宽带CQI。所述的码字是指基站向终端传输的数据块，码字1和码字2为空分复用的两个数据块。

上述步骤101中，终端获取系统带宽的频段数，可采用以下三种方式实现：

方式一、由基站确定出系统带宽范围内的频段数，并将该频段数通过高层信令(如RRC(Radio Resource Control，无线资源控制协议)信令)或物理层信令通知给终端，信令中携带有频段数信息；或者，基站通过广播的形式在整个小区内进行广播，将确定出的频段数通知给终端。终端根据接收到的信令信息或广播获取频段数。

基站确定出系统带宽范围内的频段数，具体为：

若基站包含两根天线，如图2所示，包括天线1与天线2。基站检测天线1向终端发射信号的射频链路传播时延为t₁，检测天线2向终端发射信号的射频链路传播时延为t₂，并根据射频链路传播时延t₁，t₂确定出该两个天线的天线射频链路之间的时延差|t₁-t₂|，该时延差|t₁-t₂|用Δ表示；

基站根据确定出的时延差Δ、基站设定的同一频段内两根天线间相对相位变化的最大值，确定出频段大小，可通过式(4)得到：

$\frac{\mathrm{\φ}}{2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δ}}$ 式(4)

式(4)中，φ为基站设定的同一频段内两根天线间相位变化的最大值，Δ为天线射频链路时延差。

两根天线间相对相位变化的最大值可以参考码本中相邻两个之间的相位变化确定。例如码本用8-DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)向量，则相邻的两个向量之间的相位差为π/4。据此，两根天线间相对相位变化的最大值可以设置为π/4。

基站再根据确定出的频段大小，确定出频段数，具体为：对系统带宽除以频段大小得到的数值，再向上取整即可得到频段数目，所谓向上取整是指取不小于该数值的最小整数。

若基站包含多根天线，基站采用上述方式确定出多根天线两两之间的射频链路时延差，得到多个时延差；将该多个时延差中取值最大或最小的时延差作为Δ，还或者，是对该多个时延差取平均值，将该平均值作为Δ。

若基站的天线设置有自校准装置，则可认为不同天线之间的天线射频链路之间的时延差为0，基站确定频段的大小与系统带宽相同，此时的频段数目为1。

除上述方式之外，基站还可以根据终端上报的信道状态信息确定出频段的大小。终端上报的信道状态信息尤其是子带成份信息是可以反映天线间的相位变化的，其变化程度可以在一定程度上说明天线间射频链路的时间差大小，从而为频段大小的设置提供一定的依据。

方式二、预先设定系统带宽宽度与频段数的映射关系，并在基站与终端分别建立相同的映射表，该映射表中记录有系统带宽宽度与频段数的映射关系，可如表1所示。

表1

系统带宽	频段数
		1.4MH	1
2.5MHz	1
		5.0MHz	1
10MHz	2
		15MHz	3
20MHz	4

终端获取系统信息，并根据系统信息确定出系统带宽宽度信息；终端从本地存储的映射表中获取与该系统带宽宽度信息对应的频段数，并根据频段数确定出每个频段的频率范围。

方式三、首先由每个终端根据该终端到基站的信道状态信息确定出频段数建议值，并将频段数建议值反馈给基站；基站从各终端反馈的频段数建议值中确定出一个频段数值作为频段数，并将该频段数通过高层信令或物理层信令的方式通知给终端。

每个终端根据基站到该终端的信道状态信息(如信道的相干带宽)，确定出频段的大小，如将频段大小设定为k×x，其中，k为经验值，x为相干带宽。

基站从各终端反馈的频段数建议值中确定出频段数，具体为：基站对所述多个终端返回的频段数建议值取平均值，将与该平均值最接近的整数确定为频段数；或者，基站从所述多个终端中确定出位于小区中心区域的若干个终端，并对该若干个终端返回的频段数建议值取平均值，将与该平均值最接近的整数确定为频段数；还或者，将该多个终端反馈的频段数中取值最大频段数作为最终的频段数。

上述步骤102中，终端根据频段数，确定出每个频段的频率范围，具体为：若确定出的频段数为m，系统带宽内的子带数为n，且子带从最低频率开始依次递增编号为第1、2、3、...、n子带，频段从最低频率开始依次递增编号为第1、2、3、...、m频段，则可根据式(5)或(6)来确定每个频段所包含的子带数为：

式(5)

式(5)中，n为系统带宽范围内所包含的子带总数，m为确定出的频段数，

表示对(n/m)向上取整，

为不小于(n/m)的最小整数。

式(6)

式(6)中，n为系统带宽范围内所包含的子带总数，m为确定出的频段数，表示对(n/m)向下取整，

为不大于(n/m)的最大整数。

根据上式(5)计算得到的

对系统带宽进行划分，将可能使得第m个频段所包含的子带数要少于第1～(m-1)频段分别所包含的子带数。

根据上式(6)计算得到的

对系统带宽进行划分，将可能使得第m个频段所包含的子带数大于第1～(m-1)频段分别所包含的子带数。

举个具体实例来理解，假设系统带宽范围包括14个子带、基站确定频段数为4，则按照式(5)计算出

划分系统带宽结果为：第1频段包含第1～4子带，第2频段包含第5～8子带，第3频段包含第9～12子带，第4频段包含第13～14子带；按照式(6)计算出的

划分系统结果为：第1频段包含第1～3子带，第2频段包含第4～6子带，第3频段包含第7～9子带，第4频段包含第10～14子带。

上述步骤104中，终端向基站反馈的信道状态信息中还包括：各频段对应的宽带成份信息或各频段对应的宽带成份信息在码本中的标号。

较佳地，上述流程包括步骤：终端确定宽带信道的秩指示信息RI(RankIndicator，秩指示)，步骤104中，终端向基站反馈的信道状态信息中还包括：秩指示信息RI。

较佳地，在实际的应用中，若秩大于设定的秩阈值，信道状态信息还包括各频段的宽带成份信息和各子带的子带成份信息，将可能带来较大的损失，因此，针对该问题，本发明实施例中，若终端判断RI小于或等于设定的秩阈值时，则上报给基站的信道状态信息包括各频段的宽带成份信息或各频段对应的宽带成份信息在码本中的标号，以及各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号；若判断RI大于该秩阈值，则上报给基站的信道状态信息中不包含各频段的宽带成份信息或各频段的宽带成份信息在码本中的标号。

较佳地，上述流程还进一步包括步骤：

终端根据各子带对应的预编码矩阵，为各子带生成相应的CQI，后续用子带CQI表示；上述步骤104中，终端向基站反馈的信道状态信息还可以包括：各子带对应的子带CQI信息。

该步骤中，针对每个子带，终端可对码字1进行计算得到该子带对应的第一子带CQI，或/和，对码字2进行计算得到该子带对应的第二子带CQI。

下面结合具体的应用环境来对本发明实施例中基于PUSCH上报格式上报信道状态信息进行详细的描述。

假设基站为8天线配置，系统带宽为20MHz，该系统包含有110个PRB，每个子带包括8个PRB，该系统带宽包括14个子带；若基站确定出频段大小为5MHz，则确定出的频段数为4；每个频段所包含的子带数为若将子带从最低频率开始向上递增编号依次为第1、2、...、14子带；频段从最低频率开始向上递增编号依次为第1、2、3、4频段，频段1包括第1～4子带，第2频段包括第5～8子带，第3频段包括第9～12子带，第4频段包括第13～14子带；若设定的秩阈值为2，则采用PUSCH格式上报信道状态信息的内容及比特数如表2所示，该信道状态信息中不包含各子带对应的子带CQI信息：

表2

从表2可知，当RI≤2时，的码本大小为4比特，

的码本大小为2比特，每个频段上报一个每个子带上报一个

当RI＞2时，的码本大小为0比特(即不上报

)，

的码本大小为4比特，每个子带上报一个

表2中，上报的信道状态信息还包括第一宽带CQI和第二宽带CQI，除此之外，还可以是只上报第一宽带CQI，或者是上报第一宽带CQI和第二宽带CQI相对于第一宽带CQI的差分CQI。

基于上述具体应用场景，信道状态信息中还可以包括子带CQI，如下表3所示：

表3

从表3可知，当RI≤2时，

的码本大小为4比特，

的码本大小为2比特，每个频段上报一个每个子带上报一个当RI＞2时，

的码本大小为0比特(即不上报

)，

的码本大小为4比特，每个子带上报一个

表3中，上报的信道状态信息还包括第一宽带CQI和第二宽带CQI，还可以是只上报第一宽带CQI，或者是上报第一宽带CQI和第二宽带CQI相对于第一宽带CQI的差分CQI。上报的信道状态信息还包括第一子带CQI和第二子带CQI，其中第一子带CQI与码字1相对应，第二子带CQI与码字2相对应。在计算所述子带CQI时，假定数据从该子带上发出，用该子带对应的预编码矩阵进行预编码处理。第一子带CQI值为该子带的CQI与第一宽带CQI的差分值，第二子带CQI值为该子带的CQI与第二宽带CQI的差分值。

本发明实施例中，信道状态信息中包含各子带的第一子带CQI和第二子带CQI，以及第一宽带CQI、第二宽带CQI时，在RI小于或等于2时，总比特数为111比特，当RI大于2时，总比特数为123比特；若信道状态信息中不包含各子带的第二子带CQI和第二宽带CQI时，在RI小于或等于2时，总比特数为79比特，当RI大于2时，总比特数为91比特。

基于上述方法流程相同的构思，本发明实施例还提供一种上报信道状态信息装置。

参见图3，为本发明实施例中上报信道状态信息装置的结构示意图之一，该装置包括：

获取模块31，用于获取系统带宽范围内所包含的频段数；

频率范围确定模块32，用于根据获取模块31获取的频段数，确定出各频段的频率范围；

宽带成份信息确定模块33，用于针对每一个频段，根据该频段对应的频率范围的信道估计参数确定出该频段对应的宽带成份信息；以及，分别针对各频段中的每个子带，根据子带所属频段的宽带成份信息和子带的信道状态信息，确定出与子带对应的子带成份信息；

收发模块34，用于向基站反馈信道状态信息，该信道状态信息包括所述宽带成份信息确定模块33确定出的各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号。

较佳地，上述装置还包括：

预编码矩阵确定模块35，与宽带成份信息确定模块33相连接，用于分别针对各频段中的每个子带，根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的子带成份信息确定出与该子带对应的预编码矩阵；

质量信息确定模块36，用于根据预编码矩阵确定模块35确定出的各子带的预编码矩阵，确定出系统带宽对应的宽带CQI信息。

收发模块34在PUSCH中向基站反馈的信道状态信息中还包括：所述质量信息确定模块确定出的宽带CQI信息。

质量信息确定模块36确定出系统带宽对应的宽带CQI信息，具体为：

对码字1进行计算生成的第一宽带CQI，所述宽带CQI信息包括第一宽带CQI；

或者，对码字1进行计算生成的第一宽带CQI和对码字2进行计算生成的第二宽带CQI，所述宽带CQI信息包括第一宽带CQI和第二宽带CQI；

或者，对码字1进行计算生成的第一宽带CQI和和对码字2进行计算生成的第二宽带CQI；并确定出第二宽带CQI相对于第一宽带CQI的差分CQI，所述宽带CQI信息中包括第一宽带CQI和所述差分CQI。

质量信息确定模块36进一步用于，分别针对各频段中的每个子带，确定出该子带的子带CQI信息；

收发模块34在PUSCH中向基站反馈的信道状态信息中还包括：各子带的子带CQI信息。

质量信息确定模块36确定出子带CQI信息，具体为：

对码字1进行计算生成的第一子带CQI，所述子带CQI信息中包括第一子带CQI；

或者，对码字1进行计算生成第一子带CQI和对码字2进行计算生成的第二子带CQI，所述子带CQI信息中包括第一子带CQI和第二子带CQI。

获取模块31进一步用于，获取宽带信道的秩指示RI；

收发模块34在PUSCH中向基站反馈的信道状态信息中还包括：秩指示RI。

较佳地，当所述RI小于或等于设定的秩阈值时，收发模块34在向基站反馈的信道状态信息中还包括：各频段对应的宽带成份信息或各频段的宽带成份信息在码本中的标号。

收发模块34进一步用于，接收基站下发的通知消息，所述通知消息中携带有频段数信息，所述频段数为基站根据确定出的天线射频链路之间的时延差确定出的频段数，或所述频段数为所述基站从多个终端反馈的频段数建议值中确定出的频段数；

获取模块31，具体应用为：从收发模块34接收到的通知消息中获取频段数。

较佳地，上述装置还包括：

存储模块37，用于存储预先设定的各系统带宽宽度与频段数的映射关系，该映射关系根据天线射频链路时延差要求、天线间相对相位变化的最大值确定；

所述获取模块31具体应用为：获取系统信息，并从所述系统信息中确定出系统带宽宽度；从所述存储模块37存储的映射关系中获取与该系统带宽宽度相对应的频段数。

参见图4，为本发明实施例中上报信道状态信息装置的结构示意图之二，该装置包括：

频段数确定模块41，用于获得系统带宽范围内所包含的频段数；

收发模块42，用于将频段数确定模块41获得的频段数通知给终端；以及，用于接收终端上报的信道状态信息，该信道状态信息中包括各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号，所述各子带的子带成份信息为终端根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的信道状态信息所确定得到。

本发明实施例中，由于将整个系统带宽细划为多个频段，每个频段包括一个或多个子带；每个子带根据其所属的频段对应的带宽信息和该子带的子带成份信息来确定出预编码矩阵，由于每个频段相对于整个系统带宽来说，所包含的频率范围较窄，频段所对应的宽带成份信息与归属于该频段的子带的信道更匹配，因此，子带根据其所归属的频段的宽带成份信息确定出的预编码矩阵与该子带的信道更匹配，从而提高了信道反馈信息的准确性；另外，实现了上报多个频段的宽带成份信息或多个频段的宽带成份信息在码本中的标号，以及各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号，从而提高了信道状态信息的反馈效率与准确性，节省了信道资源。

显然，本领域的技术人员可以对本发明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，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (32)

1.一种上报信道状态信息的方法，其特征在于，包括：

终端获取系统带宽范围内所包含的频段数；

终端根据频段数，确定出各频段的频率范围；

终端针对每个频段，根据频段对应的频率范围的信道估计参数确定出该频段对应的宽带成份信息；

终端分别针对各频段中的每个子带，根据子带所属频段的宽带成份信息和子带的信道状态信息，确定出与子带对应的子带成份信息；

终端向基站反馈信道状态信息，该信道状态信息包括确定出的各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，终端向基站反馈信道状态信息之前，还包括步骤：

终端分别针对各频段中的每个子带，根据子带所属频段的宽带成份信息和子带的子带成份信息确定出与子带对应的预编码矩阵；

终端根据各子带对应的预编码矩阵，计算出系统带宽的宽带信道质量信息CQI；以及

终端向基站反馈的信道状态信息中还包括：所述宽带CQI信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述宽带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一宽带CQI；

或者，所述宽带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一宽带CQI和对码字2进行计算生成的第二宽带CQI；

或者，所述宽带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一宽带CQI和差分CQI，所述差分CQI为对码字2进行计算生成的第二宽带CQI相对于第一宽带CQI的差分CQI。

4.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，终端向基站反馈信道状态信息之前，还包括步骤：

终端分别针对各频段中的每个子带，确定出该子带的子带CQI信息；

终端在向基站反馈的信道状态信息中还包括：各子带的子带CQI信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述子带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一子带CQI；

或者，所述子带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一子带CQI和对码字2进行计算生成的第二子带CQI。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端向基站反馈信道状态信息之前，还包括步骤：

获取宽带信道的秩指示RI；

所述终端向基站反馈的信道状态信息中还包括：秩指示RI。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述RI小于或等于设定的秩阈值时，终端向基站反馈的信道状态信息中还包括：各频段对应的宽带成份信息或各频段的宽带成份信息在码本中的标号。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端向基站反馈的信道状态信息中还包括：各频段对应的宽带成份信息或各频段对应的宽带成份信息在码本中的标号。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端获取系统带宽范围内所包含的频段数，具体为：

终端从基站下发的通知消息中获取频段数，所述频段数为基站根据天线射频链路之间的时延差确定，或所述频段数为基站从多个终端反馈的频段数建议值中选择出的一个；或者，

所述终端获取系统带宽宽度信息，根据预先设定的系统带宽宽度与频段数的映射关系，确定出与该系统宽带宽度信息相对应的频段数，所述映射关系为根据系统参数中天线射频链路时延差要求、天线间相对相位变化的最大值确定。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，终端反馈的频段数建议值为终端根据该终端到所述基站的信道的相干带宽确定所得，具体为：

终端将所述相干带宽与设定的加权值相乘得到的乘积确定为频段大小，所述加权值为经验值；

终端对系统带宽除以所述频段大小得到的商值取整，得到的整数确定为频段数建议值。

11.一种上报信道状态信息的方法，其特征在于，包括：

基站获得系统带宽范围内所包含的频段数，并将该频段数通知给终端；

基站接收终端上报的信道状态信息，该信道状态信息中包括各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号；所述各子带的子带成份信息为终端根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的信道状态信息所确定得到。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息中还包括宽带信道质量信息CQI，所述宽带CQI为终端根据各子带对应的预编码矩阵计算得到，所述各子带的预编码矩阵为终端根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的子带成份信息确定得到。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述宽带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一宽带CQI；

或者，所述宽带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一宽带CQI和对码字2进行计算生成的第二宽带CQI；

或者，所述宽带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一宽带CQI和差分CQI，所述差分CQI为对码字2进行计算生成的第二宽带CQI相对于第一宽带CQI的差分CQI。

14.如权利要求11～13任一项所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息还包括各子带对应的子带CQI信息，所述子带CQI信息为终端确定。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述子带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一子带CQI；

或者，所述子带CQI信息包括对码字1进行计算生成的第一子带CQI和对码字2进行计算生成的第二子带CQI。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述基站接收的信道状态信息中还包括：各频段的宽带成份信息或各频段对应的宽带成份信息在码本中的标号。

17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基站获得系统带宽范围内所包含的频段数，具体为：

基站确定出天线射频链路之间的时延差，并根据所述时延差确定出系统带宽范围内所包含的频段数；或者，

所述基站接收多个终端反馈的频段数建议值，并从所述多个终端反馈的频段数建议值中确定出一个频段数建议值作为所述系统带宽的频段数，所述频段数建议值为终端根据该终端到所述基站的信道相干带宽得到；或者，

所述基站获取系统带宽的宽度信息，并根据预先设定的系统带宽宽度与频段数的映射关系，确定出所述宽度信息对应的频段数，所述映射关系为根据系统参数中天线射频链路时延差要求、天线间相对相位变化的最大值确定。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述基站根据天线射频链路之间的时延差得到频段数，具体为：

基站根据下式得到频段的大小：

$\frac{\mathrm{\φ}}{2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δ}}$

式中，φ为基站设定的同一频段内两根天线间相位变化的最大值，Δ为基站确定出的天线射频链路的时延差；

基站根据确定出的频段大小、系统带宽，确定出系统带宽范围内所包含的频段数。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述基站确定天线射频链路之间的时延差，具体包括：

若所述基站包含第一天线和第二天线，基站确定出第一天线向终端发射信号的射频链路传播时延为第一时延，并确定出第二天线向所述终端发射信号的射频连路传播时延为第二时延；基站将所述第一时延与第二时延之间的差值确定为天线射频链路之间的时延差；

若所述基站包含两根以上天线时，基站确定出每两个天线之间的天线射频链路的时延差，得到若干个时延差并将其中的最大时延差值或最小时延差值确定为所述Δ，还或者将该若干个时延差取的平均值确定为所述Δ。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述基站从多个终端反馈的频段数建议值中确定出频段数，具体包括：

基站对所述多个终端返回的频段数建议值取平均值，将与该平均值最接近的整数确定为频段数；或者，基站从所述多个终端中确定出位于小区中心区域的若干个终端，并对该若干个终端返回的频段数建议值取平均值，将与该平均值最接近的整数确定为频段数；还或者，基站将所述多个终端反馈的频段数建议值中的最大值确定为频段数。

21.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述基站从多个终端反馈的频段数建议值中确定出频段数，具体包括：

基站对所述多个终端返回的频段数建议值取平均值，将与该平均值最接近的整数确定为频段数；或者，基站从所述多个终端中确定出位于小区中心区域的若干个终端，并对该若干个终端返回的频段数建议值取平均值，将与该平均值最接近的整数确定为频段数；还或者，基站将所述多个终端反馈的频段数建议值中的最大值确定为频段数。

22.一种上报信道状态信息的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取系统带宽范围内所包含的频段数；

频率范围确定模块，用于根据所述获取模块获取的频段数，确定出各频段的频率范围；

宽带成份信息确定模块，用于针对每一个频段，根据该频段对应的频率范围的信道估计参数确定出该频段对应的宽带成份信息；以及，分别针对各频段中的每个子带，根据子带所属频段的宽带成份信息和子带的信道状态信息，确定出与子带对应的子带成份信息；

收发模块，用于向基站反馈信道状态信息，该信道状态信息包括所述宽带成份信息确定模块确定出的各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，还包括：

预编码矩阵确定模块，与所述宽带成份信息确定模块相连接，用于分别针对各频段中的每个子带，根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的子带成份信息确定出与该子带对应的预编码矩阵；

质量信息确定模块，用于根据所述预编码矩阵确定模块确定出的各子带的预编码矩阵，确定出系统带宽对应的宽带信道质量指示符CQI信息；

所述收发模块在PUSCH中向基站反馈的信道状态信息中还包括：所述质量信息确定模块确定出的宽带CQI信息。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述质量信息确定模块确定出系统带宽对应的宽带CQI信息，具体为：

对码字1进行计算生成的第一宽带CQI，所述宽带CQI信息包括第一宽带CQI；

或者，对码字1进行计算生成的第一宽带CQI和对码字2进行计算生成的第二宽带CQI，所述宽带CQI信息包括第一宽带CQI和第二宽带CQI；

或者，对码字1进行计算生成的第一宽带CQI和和对码字2进行计算生成的第二宽带CQI；并确定出第二宽带CQI相对于第一宽带CQI的差分CQI，所述宽带CQI信息中包括第一宽带CQI和所述差分CQI。

25.如权利要求22～24任一项所述的装置，其特征在于，所述质量信息确定模块进一步用于，分别针对各频段中的每个子带，确定出该子带的子带CQI信息；

所述收发模块在PUSCH中向基站反馈的信道状态信息中还包括：各子带的子带CQI信息。

26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述质量信息确定模块确定出子带CQI信息，具体为：

对码字1进行计算生成的第一子带CQI，所述子带CQI信息中包括第一子带CQI；

或者，对码字1进行计算生成第一子带CQI和对码字2进行计算生成的第二子带CQI，所述子带CQI信息中包括第一子带CQI和第二子带CQI。

27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述获取模块进一步用于，获取宽带信道的秩指示RI；

所述收发模块向基站反馈的信道状态信息中还包括：秩指示RI。

28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，当所述RI小于或等于设定的秩阈值时，所述收发模块向基站反馈的信道状态信息中还包括：各频段对应的宽带成份信息或各频段的宽带成份信息在码本中的标号。

29.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述收发模块向基站反馈的信道状态信息中还包括：各频段对应的宽带成份信息或各频段对应的宽带成份信息在码本中的标号。

30.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述收发模块进一步用于，接收基站下发的通知消息，所述通知消息中携带有频段数信息，所述频段数为基站根据确定出的天线射频链路之间的时延差确定出的频段数，或所述频段数为所述基站从多个终端反馈的频段数建议值中确定出的频段数；

所述获取模块，具体应用为：从所述收发模块接收到的通知消息中获取频段数。

31.如权利要求22所述的装置，其特征在于，还包括：

存储模块，用于存储预先设定的系统带宽宽度与频段数的映射关系，所述映射关系为根据系统参数中天线射频链路时延差要求、天线间相对相位变化的最大值确定；

所述获取模块具体应用为：获取系统信息，并从所述系统信息中确定出系统带宽的宽度信息；从所述存储模块存储的映射关系中获取与该系统带宽宽度信息相对应的频段数。

32.一种上报信道状态信息的装置，其特征在于，包括：

频段数确定模块，用于获得系统带宽范围内所包含的频段数；

收发模块，用于将所述频段数确定模块获得的频段数通知给终端；以及，用于接收终端上报的信道状态信息，该信道状态信息中包括各子带的子带成份信息或各子带的子带成份信息在码本中的标号，所述各子带的子带成份信息为终端根据该子带所属频段的宽带成份信息和该子带的信道状态信息所确定得到。

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