CN102291214A - 一种信道状态信息的发送、接收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信道状态信息的发送、接收方法和装置，该发送方法包括：计算子载波的信道状态信息CSI矩阵

中各元素的实部和虚部中的最大值

；对

进行

比特的量化得到量化幅度

；利用

对

中各元素的实部、虚部分别进行

比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

；

为正整数；将所述量化幅度

和所述量化后的CSI矩阵

发送出去。相应地，该接收方法包括：根据

恢复出幅度值

；根据对

中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵

。上述方法能够简化CSI量化算法，降低反馈开销，提高系统性能。

Description

一种信道状态信息的发送、接收方法和装置

技术领域

本发明属于无线通信领域，尤其涉及一种信道状态信息的量化反馈方法和装置。

背景技术

MIMO系统中，接入点和用户站点采取空间复用的方式使用多根天线来获取更高的速率。相对于一般的空间复用方法，一种增强的技术是用户站点反馈信道状态信息(CSI)给接入点，接入点根据获得的CSI使用一些发射预编码技术，从而提高传输性能。

MIMO系统中获取信道状态信息的方法有多种，通常采用显示的CSI反馈技术。IEEE 802.11n提出了一种量化反馈CSI矩阵的方案，接入点发起反馈请求，用户站点反馈量化的MIMO信道上的子载波矩阵H_eff，接入点以此计算预编码矩阵Q_k。CSI的矩阵H_eff包含发射端空间映射的输入到接收端FFT输出之间的等效信道。为了便于描述CSI的量化反馈过程，以下将用户站点称作发送端，将接入点称作接收端，量化反馈的具体实现方法如图1所示：

步骤S101：发送端计算子载波的CSI矩阵

中各元素的实部和虚部中的最大值：

$m_H\left(k\right)=\max \left\{\max \right\{{\left|\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)\right|}_{m=1,l=1}^{m=N_r,l=N_c}\},\max \{{\left|\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)\right|}_{m=1,l=1}^{m=N_r,l=N_c}\left\}\right\}---\left(1\right)$

其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，N_r为最大行数，N_c为最大列数，1≤m≤N_r，1≤l≤N_c，N_r≥1，N_c≥1，m、l、N_r和N_c均为正整数；k为子载波的位置参量，具体可为编号形式；

步骤S102：所述发送端对m_H(k)的相对值

进行3bits量化，得到量化结果M_H(k)：

其中：

为最大幅度值Alpha，

表示不超过x的最大整数；NSR为最高数据子载波的下标。

步骤S103：所述发送端计算M_H(k)的线性部分

$M_H^{\mathrm{lin}}\left(k\right)=\frac{\max {\left\{m_H\left(z\right)\right\}}_{z=-N_{\mathrm{SR}}}^{z=N_{\mathrm{SR}}}}{{10}^{M_H\left(k\right)/20}}---\left(3\right)$

步骤S104：所述发送端对

矩阵中每个元素的实部、虚部分别进行Nb比特的量化：

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{M_H^{\mathrm{lin}}\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)---\left(4\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{M_H^{\mathrm{lin}}\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)---\left(5\right)$

步骤S105：所述发送端向接收端反馈Alpha、M_H(k)和量化后的

步骤S106：所述接收端接收Alpha、M_H(k)和量化后的

步骤S107：所述接收端根据M_H(k)计算线性值

$r\left(k\right)={10}^{M_H\left(k\right)/20}---\left(6\right)$

步骤S108：所述接收端根据Alpha、r(k)对

中的各个元素的实部

和虚部

进行缩放，以恢复出CSI矩阵(也称作H矩阵)：

$\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{\max {{\left\{m_H\left(z\right)\right\}}_{z=-N_{\mathrm{SR}}}^{z=N_{\mathrm{SR}}}H}_{\mathrm{ff}(m,l)}^{q\left(R\right)}\left(k\right)}{r\left(k\right)(2^{N_b-1}-1)}$

(7)

$\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{\max {{\left\{m_H\left(z\right)\right\}}_{z=-N_{\mathrm{SR}}}^{z=N_{\mathrm{SR}}}H}_{\mathrm{ff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)}{r\left(k\right)(2^{N_b-1}-1)}$

根据接收端对量化后的CSI矩阵的解码过程(算式7)，可知，CSI矩阵量化反馈方式下所需的反馈开销为Alpha、M_H(k)和量化后的

所需的比特数之和：N_Alpha+3+2×N_b×N_r×N_c。

CSI反馈过程中，量化算法的复杂度，反馈开销的大小都会对系统的性能造成影响，因此，如果能够降低CSI量化算法的复杂度，降低反馈开销，将有助于系统性能的提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种信道状态信息的发送、接收方法和装置，能够简化CSI量化算法，降低反馈开销，提高系统性能。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种信道状态信息CSI的发送方法，包括：

计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

对m_H(k)进行M比特的量化得到量化幅度M_H(k)；

利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵N_b为正整数；

将所述量化幅度M_H(k)和所述量化后的CSI矩阵

发送出去。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

对m_H(k)进行M比特的量化包括：

M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}；

其中，M_H(k)用于取(2^M-1)与f(g(m_H(k)))中的最小值；

g(m_H(k))＝alog_b(m_H(k))；a、b均为正实数，g(m_H(k))用于将线性的m_H(k)映射为一个自然数到对数表示的区间；f(g(m_H(k)))函数表示对g(m_H(k))的计算结果的映射结果进行取整运算；M为正整数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述取整运算为上取整运算、下取整运算或者round运算。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

M大于等于3。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

a＝5，b＝2。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化包括：

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；

示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化幅度M_H(k)和量化后的CSI矩阵一起发送出去。

为了解决上述技术问题，本发明还提出一种信道状态信息CSI的发送方法，包括：

计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

将所述量化后的CSI矩阵

发送出去。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化包括：

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵一起发送出去。

为了解决上述技术问题，本发明还提出一种信道状态信息CSI的接收方法，包括：

接收采用权利要求1-7中任何一项所述的方法发送来的子载波的量化后的CSI矩阵

和量化幅度M_H(k)；

根据M_H(k)恢复出幅度值r(k)；

根据r(k)对

中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

当M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}时，根据M_H(k)恢复出幅度值r(k)包括：

$r\left(k\right)=g^{-1}\left(M_H\left(k\right)\right)=b^{M_H\left(k\right)/a};$

其中，g^-1(M_H(k))为g(m_H(k))的反函数；a、b均为正实数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

根据r(k)对

中各个元素的实部和虚部进行缩放包括：

$\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

$\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

其中，表示

中的元素，

表示的实部，

表示

的虚部，

表示

的实部；示

的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，量化比特N_b为正整数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。

为了解决上述技术问题，本发明还提出一种信道状态信息CSI的接收方法，包括：

接收子载波量化后的CSI矩阵

根据

计算所述子载波的预编码矩阵Q_k。

为了解决上述技术问题，本发明还提出一种信道状态信息CSI的发送装置，包括：

运算模块，用于计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

幅度量化模块，用于对m_H(k)进行M比特的量化得到量化幅度M_H(k)；

CSI矩阵量化模块，用于利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

发送模块，用于将所述量化幅度M_H(k)和所述量化后的CSI矩阵发送出去。

进一步地，上述发送装置还可具有以下特点：

所述幅度量化模块，用于按照M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}对m_H(k)进行M比特的量化；其中，M_H(k)用于取(2^M-1)与f(g(m_H(k)))中的最小值；g(m_H(k))＝alog_b(m_H(k))；a、b均为正实数，g(m_H(k))用于将线性的m_H(k)映射为一个自然数到对数表示的区间；f(g(m_H(k)))函数表示对g(m_H(k))的计算结果的映射结果进行取整运算；M为正整数。

进一步地，上述发送装置还可具有以下特点：

所述取整运算为上取整运算、下取整运算或者round运算。

进一步地，上述发送装置还可具有以下特点：

M大于等于3。

进一步地，上述发送装置还可具有以下特点：

a＝5，b＝2。

进一步地，上述发送装置还可具有以下特点：

所述CSI矩阵量化模块，用于按照

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化；其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

进一步地，上述发送装置还可具有以下特点：

所述发送模块，用于将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化幅度M_H(k)和量化后的CSI矩阵一起发送出去。

为了解决上述技术问题，本发明还提出一种信道状态信息CSI的发送装置，包括：

运算模块，用于计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

CSI矩阵量化模块，用于利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

发送模块，用于将所述量化后的CSI矩阵

发送出去。

进一步地，上述发送装置还可具有以下特点：

所述CSI矩阵量化模块，用于按照

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化；其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；

示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

进一步地，上述发送装置还可具有以下特点：

所述发送模块，用于将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵一起发送出去。

为了解决上述技术问题，本发明还提出一种信道状态信息CSI的接收装置，包括：

接收模块，用于接收权利要求17-23中任何一项所述的发送装置发送来的子载波的量化后的CSI矩阵和量化幅度M_H(k)；

幅度恢复模块，用于根据M_H(k)恢复出幅度值r(k)；

CSI矩阵恢复模块，用于根据r(k)对

中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵

进一步地，上述接收装置还可具有以下特点：

所述幅度恢复模块，用于按照

恢复出幅度值r(k)；其中，M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}，g^-1(M_H(k))为g(m_H(k))的反函数；a、b均为正实数。

进一步地，上述接收装置还可具有以下特点：

所述CSI矩阵恢复模块，用于按照

$\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

$\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

对

中各个元素的实部和虚部进行缩放；其中，

表示

中的元素，

表示

的实部，

表示

的虚部，

表示

的实部；

示的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，量化比特N_b为正整数。

进一步地，上述接收装置还可具有以下特点：

还包括：

第一运算模块，用于根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。

进一步地，上述接收装置还可具有以下特点：

还包括：

第二运算模块，用于根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。

为了解决上述技术问题，本发明还提出一种信道状态信息CSI的接收装置，包括：

接收模块，用于接收子载波量化后的CSI矩阵

运算模块，用于根据计算所述子载波的预编码矩阵Q_k。

本发明提供的一种信道状态信息的发送、接收方法和装置，能够简化CSI量化算法，降低反馈开销，提高系统性能。

说明书附图

图1是802.11定义的一种信道状态信息的量化反馈方法流程图；

图2是本发明第一实施例信道状态信息的发送方法流程图；

图3是本发明第一实施例信道状态信息的接收方法流程图；

图4是采用本发明第一实施例信道状态信息的量化反馈方法与802.11的H矩阵MSE性能比较示意图；

图5是本发明第二实施例信道状态信息的发送方法流程图；

图6是采用本发明第二实施例信道状态信息的量化反馈方法与802.11的预编码矩阵MSE性能比较示意图；

图7是本发明实施例一种信道状态信息的发送装置方框图；

图8是本发明实施例另一种信道状态信息的发送装置方框图；

图9是本发明实施例一种信道状态信息的接收装置方框图；

图10是本发明实施例另一种信道状态信息的接收装置方框图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

第一实施例

为了降低CSI矩阵的量化反馈算法的运算量，减少反馈开销，通过深入研究和反复试验后，本发明实施例提供了一种CSI矩阵的量化反馈方案，在进行CSI矩阵量化时，直接使用m_H(k)完成CSI矩阵的量化和量化幅度M_H(k)的计算，从而有效地简化了编码和解码过程的算法。下面将从发送侧和接收侧分别予以详细说明。

参见图2，该图示出了本发明第一实施例一种信道状态信息的发送方法，包括：

步骤S201：计算子载波的CSI矩阵中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

具体地，可采用下述算式实现：

$m_H\left(k\right)=\max \left\{\max \right\{{\left|\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)\right|}_{m=1,l=1}^{m=N_r,l=N_c}\},\max \{{\left|\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)\right|}_{m=1,l=1}^{m=N_r,l=N_c}\left\}\right\}---\left(8\right)$

其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，N_r为最大行数，N_c为最大列数，1≤m≤N_r，1≤l≤N_c，N_r≥1，N_c≥1，m、l、N_r和N_c均为正整数；k为子载波的位置参量，具体可为编号形式；

是用户站点根据CSI反馈请求进行信道估计得到的，其行数为N_r，列数为N_c。其中，N_c等于接入点(AP)的发射天线数，是用户站点在与接入点进行能力协商的过程中获取到的。N_r是由接入点配置的，并在发起CSI反馈请求时，将其承载于CSI反馈请求中发送至用户站点的。

步骤S202：对m_H(k)进行Mbits量化得到量化幅度M_H(k)；

具体地，可采用下述算式实现：

M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}                 (9)

其中：M表示量化比特数；M为正整数；综合考虑性能和开销，较佳地，本发明实施例中可选取M＝3。

g(m_H(k))是用于将线性的m_H(k)映射到对数表示的区间的函数。例如，可以采用g(m_H(k))＝alog_b(m_H(k))；a、b均为正实数。

f(g(m_H(k)))表示对g(m_H(k))的计算结果进行取整运算。所述取整运算可以是上取整运算、下取整运算或者四舍五入(round)运算，即，f(g(m_H(k)))可以是如下的具体映射函数：

f(m_H(k))＝round(g(m_H(k))

其中，

表示下取整运算；表示上取整运算；

步骤S203：利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化；

具体地，可采用下述算式实现：

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

(10)

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

其中，

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；

示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；round表示四舍五入运算，N_b为正整数；N_b是用户站点通过CSI反馈请求中携带的资源分配信息和反馈MCS等级计算量化开销，进而根据量化开销计算出的。

步骤S204：发送M_H(k)和量化后的

矩阵。

较佳地，发送端在反馈CSI矩阵时，可以以需要进行量化反馈的子载波集合为单位，将所述集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵和M_H(k)一起发送出去。所述需要进行量化反馈的子载波集合由接入点发起CSI反馈请求时指示。

相应地，本发明实施例还提供了一种信道状态信息的接收方法，通过对量化后的CSI矩阵

做逆向的处理，以恢复出CSI矩阵，参见图3，包括步骤：

步骤S301：接收量化幅度M_H(k)和量化后的子载波的CSI矩阵

步骤S302：根据M_H(k)恢复出幅度值r(k)：

具体地，根据M_H(k)量化时方法做逆处理恢复出r(k)。例如，当M_H(k)采用M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}量化时，可采用下述算式计算出r(k)：

$r\left(k\right)=g^{-1}\left(M_H\left(k\right)\right)=b^{M_H\left(k\right)/a};---\left(11\right)$

其中g^-1(M_H(k))为g(m_H(k))的反函数；a、b均为正实数；

g(m_H(k))及其反函数g^-1(M_H(k))是发送端和接收端预先协商好，并分别保存在本地的。

步骤S303：根据r(k)对

中各个元素

的实部

虚部

进行缩放，以恢复出所述子载波的CSI矩阵

具体地，可采用下述算式实现：

$\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

(12)

$\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

将本发明第一实施例方案与802.11的方案进行比较后发现：

在实现算法的复杂度上：802.11方案中，M_H(k)的计算都是基于m_H(k)的相对值，即

实现的，CSI矩阵的量化是基于M_H(k)的线性部分

实现的，在CSI矩阵编码和解码的过程中，均需要Alpha参与；而本发明第一实施例方案中，无需引入Alpha和

通过比对两者的计算式，很明显，采用本发明第一实施例的方法，运算量更少。

在反馈开销上：根据本发明上述发送端的CSI矩阵反馈编码过程(S201～S204)，可知，CSI矩阵量化反馈方式下所需的反馈开销为M_H(k)和量化后的

所需的比特数之和：M+2×N_b×N_r×N_c，其开销比802.11定义的方案少了N_Alpha。具体可参见表1，从反馈开销上将802.11方案与本发明第一实施例的方案进行比较，由于都是针对实部和虚部的量化，两者采用相同的量化比特数Nb，本发明第一实施例方案不需要反馈Alpha值。因此，采用本发明第一实施例方案的反馈开销略少。

表1反馈开销

其中，B_feedback为反馈开销，N_feedback为反馈子载波集合Ω_feedback内的元素数目，scaleB为M_H(k)的量化比特，N_tx为CAP发送天线数，N_rx为STA接收天线数，realB为实部的量化精度，imagB为虚部的量化精度。

在反馈性能上：本发明第一实施例选择：f(m_H(k))＝round(5·log₂(m_H(k))，b＝2，a＝5，M＝3，与IEEE802.11n同在信道D，Tx＝Rx＝4的情况下，对采样两种反馈方法恢复H矩阵的性能进行对比，评价的标准是MSE，定义如下：

其中，Ω_feedback表示反馈子载波集合。比较结果如图4所示，可见，采用本发明第一实施例的方案能够完全恢复出H矩阵，且在H矩阵的MSE性能上与在IEEE802.11n相当。

结合上述对比可以看出，本发明第一实施例提供的CSI矩阵反馈方法相对于IEEE802.11n提供的CSI反馈方法简化了算法，降低了运算量，减少了反馈开销，且能够达到与IEEE802.11n相当的MSE性能。

在恢复出

之后，接收端即可根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。由于采用本发明第一实施例上述方式恢复出的

与IEEE802.11n恢复出的

MSE性能相当，因此，能够得到准确度相当的Q_k。

第二实施例

为了进一步降低CSI矩阵的量化反馈算法的运算量，减少反馈开销，通过深入研究和反复试验后，本发明实施例还提供了另一种CSI矩阵的量化反馈方案，只反馈量化后的矩阵

在计算预编码矩阵时，直接根据

完成。下面将从发送侧和接收侧分别予以详细说明。

参见图5，该图示出了本发明第二实施例一种信道状态信息的发送方法，包括：

步骤S501：计算子载波的CSI矩阵

中各元素的实部和虚部中的最大值；

具体地，可采用下述算式实现：

$m_H\left(k\right)=\max \left\{\max \right\{{\left|\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)\right|}_{m=1,l=1}^{m=N_r,l=N_c}\},\max \{{\left|\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)\right|}_{m=1,l=1}^{m=N_r,l=N_c}\left\}\right\}---\left(13\right)$

其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，N_r为最大行数，N_c为最大列数，1≤m≤N_r，1≤l≤N_c，N_r≥1，N_c≥1，m、l、N_r和N_c均为正整数；k为子载波的位置参量，具体可为编号形式；

是用户站点根据CSI反馈请求进行信道估计得到的，其行数为N_r，列数为N_c。其中，N_c等于接入点(AP)的发射天线数，是用户站点在与接入点进行能力协商的过程中获取到的。N_r是由接入点配置的，并在发起CSI反馈请求时，将其承载于CSI反馈请求中发送至用户站点的。

步骤S502：利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化；

具体地，可采用下述算式实现：

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

(14)

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

其中，

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；round表示四舍五入运算，N_b为正整数；N_b是用户站点通过CSI反馈请求中携带的资源分配信息和反馈MCS等级计算量化开销，进而根据量化开销计算出的。

步骤S503：发送量化后的

矩阵。

较佳地，发送端在反馈CSI矩阵时，可以以需要进行量化反馈的子载波集合为单位，将所述集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵一起发送出去。所述需要进行量化反馈的子载波集合由接入点发起CSI反馈请求时指示。

相应地，本发明第二实施例还提供了一种信道状态信息的接收方法，接收端接收到后，直接根据

计算所述子载波的预编码矩阵Q_k。具体可以通过对

进行SVD分解，得到波束赋形矩阵V。

本发明第二实施例提供的方案相对于第一实施例的方案减少了计算和反馈M_H(k)的步骤，进一步简化了算法和反馈开销。

具体参见表2，从反馈开销上将802.11方案与本发明第二实施例的方案进行比较，由于都是针对实部和虚部的量化，两者采用相同的量化比特数Nb，本发明第二实施例方案不需要反馈Alpha值，也不需要反馈MH(k)。因此，采样本发明第二实施例方案的反馈开销进一步减少。

表2反馈开销

其中，B_feedback为反馈开销，N_feedback为反馈子载波集合Ω_feedback内的元素数目，scaleB为M_H(k)的量化比特，N_tx为CAP发送天线数，N_rx为STA接收天线数，realB为实部的量化精度，imagB为虚部的量化精度。

在反馈性能上：将本发明第二实施例方案与IEEE802.11n同在信道D，Tx＝Rx＝4的情况下，对采样两种反馈方法计算预编码矩阵Q_k的性能进行对比，评价的标准是MSE，定义如下：

比较结果如图6所示，可见，采用本发明第二实施例的方案，接收端能够恢复出Q_k矩阵，且在Q_k矩阵的MSE性能上与在IEEE802.11n相当。

第三实施例

本发明实施例还提供了又一种CSI量化反馈方案，发送方法同第一实施例中的发送方法(参见图2)，接收方法可采用本发明第二实施例提供的方案，即，接收端接收到

后，直接根据计算所述子载波的预编码矩阵Q_k。

为了实现上述方法，本发明实施例还提供了一种信道状态信息CSI的发送装置，如图7所示，包括：

运算模块701，用于计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

幅度量化模块702，用于对m_H(k)进行M比特的量化得到量化幅度M_H(k)；

CSI矩阵量化模块703，用于利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

发送模块704，用于将所述量化幅度M_H(k)和所述量化后的CSI矩阵

发送出去。

较佳地，所述幅度量化模块702，用于按照M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}对m_H(k)进行M比特的量化；其中，M_H(k)用于取(2^M-1)与f(g(m_H(k)))中的最小值；g(m_H(k))＝alog_b(m_H(k))；a、b均为正实数，g(m_H(k))用于将线性的m_H(k)映射为一个自然数到对数表示的区间；f(g(m_H(k)))函数表示对g(m_H(k))的计算结果的映射结果进行取整运算；M为正整数。

较佳地，所述取整运算为上取整运算、下取整运算或者round运算。

较佳地，M大于等于3。

较佳地，a＝5，b＝2。

较佳地，所述CSI矩阵量化模块703，用于按照

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化；其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

较佳地，所述发送模块704，用于将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化幅度M_H(k)和量化后的CSI矩阵一起发送出去。

为了实现上述方法，本发明实施例还提供了另一种信道状态信息CSI的发送装置，如图8所示，包括：

运算模块801，用于计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

CSI矩阵量化模块802，用于利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

发送模块803，用于将所述量化后的CSI矩阵

发送出去。

较佳地，所述CSI矩阵量化模块802，用于按照

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化；其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

较佳地，所述发送模块803，用于将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵一起发送出去。

为了实现上述方法，本发明实施例还提供了一种信道状态信息CSI的接收装置，如图9所示，包括：

接收模块901，用于接收图7所示的发送装置发送来的子载波的量化后的CSI矩阵

和量化幅度M_H(k)；

幅度恢复模块902，用于根据M_H(k)恢复出幅度值r(k)；

CSI矩阵恢复模块903，用于根据r(k)对

中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵

较佳地，所述幅度恢复模块902，用于按照

恢复出幅度值r(k)；其中，M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}，g^-1(M_H(k))为g(m_H(k))的反函数；a、b均为正实数。

较佳地，所述CSI矩阵恢复模块903，用于按照

$\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

$\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

对

中各个元素的实部和虚部进行缩放；其中，

表示中的元素，表示

的实部，表示的虚部，

表示

的实部；

示

的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，量化比特N_b为正整数。

较佳地，上述接收装置，还可以包括：

第一运算模块904，用于根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。

较佳地，上述接收装置，还可以包括：

第二运算模块905，用于根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。

为了实现上述方法，本发明实施例还提供了一种信道状态信息CSI的接收装置，如图10所示，包括：

接收模块1001，用于接收子载波量化后的CSI矩阵

运算模块1002，用于根据

计算所述子载波的预编码矩阵Q_k。

根据所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。本发明提供的STA获得传输资源的方案并不仅仅限制于中短距离无线通信系统，对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (32)

1.一种信道状态信息CSI的发送方法，其特征在于，包括：

计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

对m_H(k)进行M比特的量化得到量化幅度M_H(k)；

利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

将所述量化幅度M_H(k)和所述量化后的CSI矩阵发送出去。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对m_H(k)进行M比特的量化包括：

M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}

其中，M_H(k)用于取(2^M-1)与f(g(m_H(k)))中的最小值；g(m_H(k))＝alog_b(m_H(k))；a、b均为正实数，g(m_H(k))用于将线性的m_H(k)映射为一个自然数到对数表示的区间；f(g(m_H(k)))函数表示对g(m_H(k))的计算结果的映射结果进行取整运算；M为正整数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述取整运算为上取整运算、下取整运算或者round运算。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

M大于等于3。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

a＝5，b＝2。

6.如权利要求1-5中任何一项所述的方法，其特征在于，对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化包括：

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

7.如权利要求1-5中任何一项所述的方法，其特征在于：

将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化幅度M_H(k)和量化后的CSI矩阵一起发送出去。

8.一种信道状态信息CSI的发送方法，其特征在于，包括：

计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

将所述量化后的CSI矩阵

发送出去。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化包括：

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；

示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于：

将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵一起发送出去。

11.一种信道状态信息CSI的接收方法，其特征在于，包括：

接收采用权利要求1-7中任何一项所述的方法发送来的子载波的量化后的CSI矩阵

和量化幅度M_H(k)；

根据M_H(k)恢复出幅度值r(k)；

根据r(k)对中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

当M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}时，根据M_H(k)恢复出幅度值r(k)包括：

$r\left(k\right)=g^{-1}\left(M_H\left(k\right)\right)=b^{M_H\left(k\right)/a};$

其中，g^-1(M_H(k))为g(m_H(k))的反函数；a、b均为正实数。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，根据r(k)对

中各个元素的实部和虚部进行缩放包括：

$\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

$\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

其中，

表示中的元素，

表示

的实部，

表示

的虚部，

表示

的实部；

示

的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，量化比特N_b为正整数。

14.如权利要求11-13中任何一项所述的方法，其特征在于，还包括：根据计算子载波的预编码矩阵Q_k。

15.如权利要求11-13中任何一项所述的方法，其特征在于，还包括：根据计算子载波的预编码矩阵Q_k。

16.一种信道状态信息CSI的接收方法，其特征在于，包括：

接收子载波量化后的CSI矩阵

根据

计算所述子载波的预编码矩阵Q_k。

17.一种信道状态信息CSI的发送装置，其特征在于，包括：

运算模块，用于计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

幅度量化模块，用于对m_H(k)进行M比特的量化得到量化幅度M_H(k)；

CSI矩阵量化模块，用于利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

发送模块，用于将所述量化幅度M_H(k)和所述量化后的CSI矩阵

发送出去。

18.如权利要求17所述的发送装置，其特征在于：

所述幅度量化模块，用于按照M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}对m_H(k)进行M比特的量化；其中，M_H(k)用于取(2^M-1)与f(g(m_H(k)))中的最小值；g(m_H(k))＝alog_b(m_H(k))；a、b均为正实数，g(m_H(k))用于将线性的m_H(k)映射为一个自然数到对数表示的区间；f(g(m_H(k)))函数表示对g(m_H(k))的计算结果的映射结果进行取整运算；M为正整数。

19.如权利要求18所述的发送装置，其特征在于：

所述取整运算为上取整运算、下取整运算或者round运算。

20.如权利要求18所述的发送装置，其特征在于：

M大于等于3。

21.如权利要求18所述的发送装置，其特征在于：

a＝5，b＝2。

22.如权利要求17-21中任何一项所述的发送装置，其特征在于

所述CSI矩阵量化模块，用于按照

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化；其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；

示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

23.如权利要求17-21中任何一项所述的发送装置，其特征在于：

所述发送模块，用于将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化幅度M_H(k)和量化后的CSI矩阵一起发送出去。

24.一种信道状态信息CSI的发送装置，其特征在于，包括：

运算模块，用于计算子载波的信道状态信息CSI矩阵H_eff(k)中各元素的实部和虚部中的最大值m_H(k)；

CSI矩阵量化模块，用于利用m_H(k)对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化，得到量化后的CSI矩阵

N_b为正整数；

发送模块，用于将所述量化后的CSI矩阵

发送出去。

25.如权利要求24所述的发送装置，其特征在于：

所述CSI矩阵量化模块，用于按照

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right)$

$H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}\left(k\right)=\mathrm{round}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(H_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)}{m_H\left(k\right)}(2^{N_b-1}-1)\right);$

对H_eff(k)中各元素的实部、虚部分别进行N_b比特的量化；其中，H_eff(m，l)(k)表示H_eff(k)中的元素，Re(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的实部，Im(H_eff(m，l)(k))表示H_eff(m，l)(k)的虚部；

表示H_eff(m，l)(k)量化后的实部；

示H_eff(m，l)(k)量化后的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量；round表示四舍五入运算，N_b为正整数。

26.如权利要求24或25所述的发送装置，其特征在于：

所述发送模块，用于将需要进行CSI反馈的子载波集合中的各子载波的量化后的CSI矩阵一起发送出去。

27.一种信道状态信息CSI的接收装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收权利要求17-23中任何一项所述的发送装置发送来的子载波的量化后的CSI矩阵

和量化幅度M_H(k)；

幅度恢复模块，用于根据M_H(k)恢复出幅度值r(k)；

CSI矩阵恢复模块，用于根据r(k)对中各个元素的实部和虚部进行缩放，得到恢复出的所述子载波的CSI矩阵

28.如权利要求27所述的接收装置，其特征在于：

所述幅度恢复模块，用于按照

恢复出幅度值r(k)；

其中，M_H(k)＝min{2^M-1，f(g(m_H(k)))}，g^-1(M_H(k))为g(m_H(k))的反函数；a、b均为正实数。

29.如权利要求27所述的接收装置，其特征在于：

所述CSI矩阵恢复模块，用于按照

$\mathrm{Re}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(R\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

$\mathrm{Im}\left({\stackrel{\·}{H}}_{\mathrm{eff}(m,l)}\left(k\right)\right)=\frac{r\left(k\right)H_{\mathrm{eff}(m,l)}^{q\left(I\right)}}{(2^{N_b-1}-1)}$

对

中各个元素的实部和虚部进行缩放；其中，

表示

中的元素，

表示

的实部，

表示

的虚部，

表示

的实部；

示

的虚部；m为行位置参量，l为列位置参量，量化比特N_b为正整数。

30.如权利要求27-29中任何一项所述的接收装置，其特征在于，还包括：

第一运算模块，用于根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。

31.如权利要求27-29中任何一项所述的接收装置，其特征在于，还包括：

第二运算模块，用于根据

计算子载波的预编码矩阵Q_k。

32.一种信道状态信息CSI的接收装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收子载波量化后的CSI矩阵运算模块，用于根据

计算所述子载波的预编码矩阵Q_k。

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