CN104218982A - 确定下行信道状态信息的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种确定下行信道状态信息的方法和装置。该方法包括：以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一信道状态信息参考信号，以使得用户设备基于第一信道状态信息参考信号估计得到第一信道状态信息，第一子帧为第一周期中的任一子帧；以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二信道状态信息参考信号，以使得用户设备基于第二信道状态信息参考信号估计得到第二信道状态信息，第二子帧为第二周期中的任一子帧；第二极化方向不同于第一极化方向；接收用户设备反馈的第一信道状态信息和第二信道状态信息；基于第一信道状态信息和第二信道状态信息，通过重构获得下行信道状态信息。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种确定下行信道状态信息的方法和装置。
背景技术
在多天线无线通信系统，例如长期演进（Long Term Evolution，LTE）通信系统中，多入多出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术是一种被广泛使用的技术。其中，MIMO技术的关键是在于多天线发射节点给多天线的接收节点在空间上进行复用或分集发射。分集发射可以提高接收节点接收信号的信号噪声比（Signal to Noise Ratio，SNR），复用能够提高可用的空间并行层数（number of layer），从而提高信道的容量。
目前，要获得多天线通信系统足够的空间复用增益，提高信号的容量，位于基站侧的多天线发射节点需要获得准确的下行信道状态信息（Channel Statement Information，CSI），而下行CSI通常是由终端用户设备UE侧的多天线接收节点获得，因此发射节点需要从接收节点获得下行CSI，其中，发射节点获得下行CSI时，需要通过向UE发射信道状态信息参考信号（Channel Statement Information Reference Signal，CSI-RS），使得UE侧通过对CSI-RS做下行CSI估计，并将估计得到的下行CSI反馈给发射节点。现有技术中，多天线发射节点在进行CSI-RS信号发射时，每个天线端口分别发射一个CSI-RS信号，且每个天线端口在每个资源块（Resource Block，RB）上占用两个资源单元（ResourceElement，RE），现有LTE系统中，仅设计了8个CSI-RS发送端口，而对于CSI-RS又需要用它来对所有的发送天线端口进行CSI的测量，也就是说当实际发送的天线总数超过8个的时候，现有的CSI-RS就不够用了。因此在不改变CSI-RS的前提下，现有技术最多只能支持8个天线的发射节点的CSI-RS发送。
综上，现有多天线发射节点在进行CSI-RS信号发射时，每个天线端口均单独进行CSI-RS信号的发射，使得最多仅能支持8天线的发射节点，且多个天线仅能线性排布，对于更多天线数量的多天线发射节点或具有面状排布的多极化天线的发射节点，将无法有效进行CSI-RS信号的发射。
发明内容
本发明实施例提供一种确定下行信道状态信息的方法和装置，可克服现有技术在发射CSI-RS时受发射节点上天线个数的限制的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种确定下行信道状态信息的方法，所述方法包括：
以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一信道状态信息参考信号，以使得用户设备基于所述第一信道状态信息参考信号估计得到第一信道状态信息，所述第一子帧为所述第一周期中的任一子帧；
以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二信道状态信息参考信号，以使得所述用户设备基于所述第二信道状态信息参考信号估计得到第二信道状态信息，所述第二子帧为所述第二周期中的任一子帧；所述第二极化方向不同于所述第一极化方向；
接收所述用户设备反馈的所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息；
基于所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息，通过重构获得下行信道状态信息。
结合第一方面，在第一种可能实现方式中，所述方法还包括：
接收所述用户设备在所述第一极化方向上反馈的第一上行参考信号；
以及接收所述用户设备在所述第二极化方向上反馈的第二上行参考信号；
所述基于所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息，通过重构获得下行信道状态信息，包括：
基于所述第一信道状态信息、所述第二信道状态信息、所述第一上行参考信号以及所述第二上行参考信号，通过重构获得所述下行信道状态信息。
结合第一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述第一信道状态信息包括：第一秩指示，第一信道质量指示，第一预编码矩阵指示和第一导频时隙指示，所述第二信道状态信息包括：第二秩指示，第二信道质量指示，第二预编码矩阵指示和第二导频时隙指示；
所述基于所述第一信道状态信息、所述第二信道状态信息、所述第一上行参考信号以及所述第二上行参考信号，通过重构获得下行信道状态信息，包括：
根据所述第一上行参考信号，确定所述第一极化方向上的上行信道矩阵，根据所述第二上行参考信号，确定所述第二极化方向上的上行信道矩阵H2，根据所述第一极化方向上的上行信道矩阵H1、所述H2和所述第一秩指示以及所述第二秩指示，确定所述下行信道状态信息中秩指示；
根据所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示以及所述下行信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示；
根据所述第一预编码矩阵指示和所述第二预编码矩阵指示以及所述信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中预编码矩阵指示；
根据所述信道状态信息中预编码矩阵指示，确定所述下行信道状态信息中导频时隙指示。
结合第一方面，或第一方面的第一种和第二种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述第一极化方向的天线和第二极化方向的天线为极化方向上相互垂直的天线。
结合第一方面，或结合第一方面的第一种或第二种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述第二子帧相对所述第一子帧存在偏移。
结合第一方面，或结合第一方面的第一种或第二种可能实现方式，在第五种可能实现方式中，所述第一周期小于或等于所述第二周期。
结合第一方面的第五种可能实现方式，在第六种可能实现方式中，若所述第一周期小于所述第二周期，所述第一信道状态信息为所述第一极化方向上最新反馈的信道状态信息，所述第二信道状态信息为所述第二极化方向上的反馈时间最接近所述第一信道状态信息的反馈时间的信道状态信息。
第二方面，本发明实施例提供一种确定下行信道状态信息的装置，包括：
发射器，用于以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一信道状态信息参考信号，以使得用户设备基于所述第一信道状态信息参考信号估计得到第一信道状态信息，所述第一子帧为所述第一周期中的任一子帧；
所述发射器，还用于以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二信道状态信息参考信号，以使得所述用户设备基于所述第二信道状态信息参考信号估计得到第二信道状态信息，所述第二子帧为所述第二周期中的任一子帧；所述第二极化方向不同于所述第一极化方向；
接收器，用于接收所述用户设备反馈的所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息；
处理器，用于基于所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息，通过重构获得下行信道状态信息。
结合第二方面，在第一种可能实现方式中，
所述接收器，还用于接收所述用户设备在所述第一极化方向上反馈的第一上行参考信号；
以及接收所述用户设备在所述第二极化方向上反馈的第二上行参考信号；
所述处理器，还用于基于所述第一信道状态信息、所述第二信道状态信息、所述第一上行参考信号以及所述第二上行参考信号，通过重构获得所述下行信道状态信息。
结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，
所述第一信道状态信息包括：第一秩指示，第一信道质量指示，第一预编码矩阵指示和第一导频时隙指示，所述第二信道状态信息包括：第二秩指示，第二信道质量指示，第二预编码矩阵指示和第二导频时隙指示；
所述处理器，包括：
第一处理单元，用于根据所述第一上行参考信号，确定所述第一极化方向上的上行信道矩阵，根据所述第二上行参考信号，确定所述第二极化方向上的上行信道矩阵H2，根据所述第一极化方向上的上行信道矩阵H1、所述H2和所述第一秩指示以及所述第二秩指示，确定所述下行信道状态信息中秩指示；
第二处理单元，用于根据所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示以及所述下行信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示；
第三处理单元，用于根据所述第一预编码矩阵指示和所述第二预编码矩阵指示以及所述信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中预编码矩阵指示；
第四处理单元，用于根据所述信道状态信息中预编码矩阵指示，确定所述下行信道状态信息中导频时隙指示。
结合第二方面，或结合第一方面的第一种或第二种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述第一极化方向的天线和第二极化方向的天线为极化方向上相互垂直的天线。
结合第二方面，或结合第一方面的第一种或第二种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述第二子帧相对所述第一子帧存在偏移。
结合第二方面，或结合第一方面的第一种或第二种可能实现方式，在第五种可能实现方式中，所述第一周期小于或等于所述第二周期。
结合第二方面的第五种可能实现方式，在第六种可能实现方式中，若所述第一周期小于所述第二周期，所述第一信道状态信息为所述第一极化方向上最新反馈的信道状态信息，所述第二信道状态信息为所述第二极化方向上的反馈时间最接近所述第一信道状态信息的反馈时间的信道状态信息。
本发明实施例提供的确定下行信道状态信息的方法和装置，可在不同极化方向的天线上分别进行CSI-RS的发射，从而可支持多天线，例如超过8个天线的CSI-RS的发射应用。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的确定下行信道状态信息的方法的流程示意图；
图2A为本发明实施例二提供的确定下行信道状态信息的方法的流程示意图；
图2B为多天线发射节点的天线排列方式；
图2C为图2A的发射示意图；
图3A为本发明实施例三提供的确定下行信道状态信息的方法的流程示意图；
图3B为图3A的发射示意图；
图4为本发明实施例四提供的确定下行信道状态信息的装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中多天线发射节点包括多个天线，且多天线发射节点包括多个极化方向，一个极化方向上有多个天线。如果多天线发射节点至少包括两个极化方向：第一极化方向和第二极化方向，则多天线发射节点的天线包括第一极化方向上的天线和第二极化方向上的天线。多天线发射节点可以是基站（Base Station，BS、演进的节点B（eNB）、远程射频单元（Remote Radio Header，简称RRH）、中继（Relay）、小小区（small cell）、微站（pico）等各种具有发射信号功能的功能实体。
图1为本发明实施例一提供的确定下行信道状态信息的方法的流程示意图。本实施例方法可应用于多天线发射节点发射CSI-RS，该多天线发射节点设置在移动通信网络的基站，本实施例中为多天线发射节点，当多天线发射节点需要获取下行CSI时，可通过本实施例方法来发送CSI-RS，以获取下行CSI。具体地，如图1所示，本实施例方法可包括如下步骤：
步骤101、以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一CSI-RS，以使得用户设备UE基于第一CSI-RS估计得到第一CSI，第一子帧为第一周期中的任一子帧。
步骤102、以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二CSI-RS，以使得UE基于第二CSI-RS估计得到第二CSI，第二子帧为第二周期中的任一子帧。
多天线发射节点至少包括两个不同的极化方向：第一极化方向和第二极化方向，分别在第一极化方向的天线上和第二极化方向的天线上向终端（UE）发射CSI-RS，当多天线发射节点包括三个以上的极化方向时，可以任意选取两个不同的极化方向作为第一极化方向和第二极化方向。
进一步，第一极化方向上的天线和第二极化方向上的天线可以是极化方向上相互垂直的天线，使在第一极化方向上发射的CSI-RS与第二极化方向上发射的CSI-RS具有一定的隔离度，例如几十倍到一百倍的隔离度，从而可以容易区分两个极化方向上的CSI-RS。例如，第一极化方向和第二极化方向其中之一为水平极化方向，另一为垂直极化方向；或者，第一极化方向和第二极化方向其中之一为正45度的极化方向，另一为负45度的极化方向。其中，的多天线可呈线状排列或面状排列，其具体排列形式并不做限制。具有两种不同极化方向的天线组成的多天线发射节点可按本实施例提供的方法进行CSI-RS的发射。
在第一极化方向的天线上发射第一CSI-RS，在第二极化方向的天线上发射CSI-RS，此处的天线可以是天线端口。第一CSI-RS和第二CSI-RS的发射相互独立，第一CSI-RS的发射周期即第一周期与第二CSI-RS的发射周期即第二发射周期可以相同也可以不相同，第一CSI-RS的起始发射子帧即第一子帧和第二CSI-RS的起始发射子帧即第二子帧可以相同也可以不相同。第一子帧和第二子帧用于表示CSI-RS的发射时间。其中，第一子帧为第一周期内的任一个子帧，第二子帧为第二周期内的任一个子帧，举例来说，在移动通信系统中，用于信号发送或接收的帧结构通常包括多个子帧，例如在LTE系统中，一个无线帧长度为10ms，而无线帧中的每个子帧占用1ms。因此，上述的第一子帧和第二子帧也可以用第一时间和第二时间来代替，其实质上相同。
举例来说，第一CSI-RS的发射周期和起始发射子帧可以根据CSI-RS发射周期配置关系确定。同样，第二CSI-RS的发射周期和起始发射子帧也可以根据CSI-RS发射周期配置关系确定。CSI-RS发射周期配置关系包括CSI-RS子帧配置号、发射周期和发射子帧位置之间的对应关系。在发射第一CSI-RS时，多天线发射节点先选取CSI-RS子帧配置号，根据CSI-RS子帧配置号在CSI-RS发射周期配置关系中确定对应的发射周期和起始发射子帧偏移值。以CSI-RS信号为例，CSI-RS发射周期配置关系为表1所示的CSI-RS发射周期配置关系。表1中，ICSI-RS表示子帧配置号，第一列中数字为子帧配置号范围；TCSI-RS表示发射周期，发射周期通过子帧数表示；ΔCSI-RS表示起始发射子帧偏移值，第三列中数字表示起始发射子帧的偏移范围。以表1中第一行为例，多天线发射节点选取的子帧配置号为0-4范围内的任意一个数字时，发射周期为5个子帧，起始发射子帧的编号与子帧配置号相同。根据表1中第一行，5ms配置周期中偏移值是0—4，即发射周期为5ms的CSI-RS，可以在0子帧到4子帧中的任意一个子帧上开始发送。以表1中第二行为例，多天线发射节点选取的子帧配置号为5-14范围内的任意一个数字时，发射周期为10个子帧，起始发射子帧的编号为选取的子帧配置号减去5相同。根据表1中第二行，10ms配置周期中偏移值是0—9，即发射周期为10ms的CSI-RS，可以在0子帧到9子帧中的任意一个子帧上开始发送。
表1为CSI-RS信号发射周期配置关系
进一步，第二子帧相对于第一子帧存在偏移。如果第二子帧与第一子帧没有偏移，则第一CSI-RS和第二CSI-RS需要在不同的资源块上进行发射，如果第二子帧与第一子帧不存在偏移，则第一CSI-RS和第二CSI-RS可以在同一个资源块发射，也可以在不同的资源块上进行发射。
进一步，第一周期小于或等于第二周期。当第一周期小于第二周期时，可以减少在第二极化方向的天线上发送的CSI-RS的数量。
步骤103、接收UE反馈的第一CSI和第二CSI。
步骤104、基于第一CSI和第二CSI，通过重构获得下行CSI。
当UE接收到第一CSI-RS，基于第一CSI-RS评估得到第一极化方向的天线的下行CSI即第一CSI。UE接收到第二CSI-RS，基于第二CSI-RS评估得到第二极化方向的天线的下行CSI即第二CSI。其中，UE根据CSI-RS评估得到下行CSI的具体过程与现有技术相同或类似，在此不再赘述。UE基于第一CSI-RS评估得到第一CSI后，多天线发射节点在第一极化方向的天线上接收UE反馈的第一CSI，UE基于第二CSI-RS评估得到第二CSI后，多天线发射节点在第二极化方向的天线上接收UE反馈的第二CSI。
多天线发射节点基于第一CSI和第二CSI，通过重构获得下行CSI，此处的下行CSI可以是多天线发射节点的下行CSI，即多天线发射节点完整的下行CSI。
本实施例提供的确定下行信道状态信息CSI的方法，多天线发射节点向终端发射CSI-RS时，在两个不同极化方向的天线上分别进行CSI-RS的发射，并在两个极化方向上分别接收到UE反馈的CSI，根据UE反馈的两个CSI，重构整个多天线发射节点的下行CSI。由于，多天线发射节点可以在不同极化方向的天线上向UE分别发射CSI-RS，使得CSI-RS的发射不受发射节点上天线个数的限制，例如可支持超过8个天线的CSI-RS的发射应用。
图2A为本发明实施例二提供的确定下行信道状态信息的方法的流程示意图；图2B为多天线发射节点的天线排列方式；图2C为图2A的发射示意图。本实施例中，多天线发射节点的天线具有16个，如图2B所示，呈面状交叉极化，其中8个天线呈正45度排列，另8个天线呈负45度排列，其中呈正45度排列的为第一极化方向的天线，呈负45度排列的为第二极化方向的天线；本实施例在进行CSI-RS发射时，第一CSI-RS和第二CSI-RS的发射周期相同，均为4个子帧长度，第一CSI-RS和第二CSI-RS发射时的起始时间不同，具有一定的偏移值，本实施例中为1个子帧长度。具体地，如图2A-图2C所示，本实施例方法可包括如下步骤：
步骤201、以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一CSI-RS。
多天线发射节点确定CSI-RS子帧配置号为0，根据表1确定发射周期为5ms即5个子帧长度，起始发射子帧为0子帧。如图2C所示，多天线发射节点在子帧0上向UE发射第一极化方向的第一CSI-RS，每隔5个子帧进行一次第一CSI-RS的发射。在子帧0处所示的多天线阵列中，实线所示的极化方向为第一极化方向，表示在子帧0时刻第一极化方向的天线上有CSI-RS发射；虚线所示的方向为第二极化方向，表示在子帧0时刻第二极化方向的天线上没有CSI-RS发射。
步骤202、以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二CSI-RS，第二周期与第一周期相同，第二子帧相对第一子帧存在偏移。
设置第二周期与第一周期相同，在第一周期内选择与第一子帧不同的子帧作为第二子帧，即第二子帧与第一子帧具有时间偏移。第一周期为5ms，如表1所示，5ms发射周期中偏移值是0—4，因此，第一周期内的子帧包括子帧0、子帧1、子帧2、子帧3和子帧4。根据表1中5ms发射周期中偏移值和第一子帧确定第二子帧，第二子帧与第一子帧不相同，第一子帧为子帧0，因此，第二子帧为1子帧到4子帧中的任意一个子帧。
如图2C所示，本实施例选择子帧2为第二CSI-RS的起始子帧，第二CSI-RS发射的初始时间相对第一CSI-RS的偏移值为1个子帧。在子帧2上开始发射第二极化方向的第二CSI-RS，每隔5个子帧进行一次第二CSI-RS的发射，即第二CSI-RS的发射周期为5ms,，与第一周期相同。在子帧2处所示的多天线阵列中，实线所示的极化方向为第二极化方向，表示在子帧2在第二极化方向的天线上有CSI-RS发射；虚线所示的方向为第一极化方向。表示在子帧2时刻第一极化方向的天线上没有CSI-RS发射。第二CSI-RS的起始发射子帧相对于第一CSI-RS的起始发射子帧的偏移值可以为0个，或者为1个、2个或3个子帧长度。
步骤203、UE接收到第一CSI-RS后，基于第一CSI-RS测量得到第一CSI并反馈至多天线发射节点，UE接收到第二CSI-RS后，基于第二CSI-RS测量得到第二CSI并反馈至多天线发射节点。
具体地，假设LTE工作于FDD模式，UE接收到第一极化方向的天线在子帧0发射的第一CSI-RS后，可测量得到第一极化方向的天线的下行CSI即第一CSI，同时按照LTE中的FDD的上、下行的时序要求，将会在上行的子帧4中发射UE估计得到的第一CSI发射给多天线发射节点。同样地，UE接收到第二极化方向的天线在子帧2上发射的第二CSI-RS后，估计得到第二极化方向的天线的下行CSI即第二CSI，并在上行的子帧6中将估计得到的第二CSI发射给基站。本领域技术人员可以理解，由于第一极化方向的天线和第二极化方向的天线数量分别为8个，因此，UE在发射CSI时，即可按照LTE中8个发射天线的反馈机制来进行反馈。
本领域技术人员可以理解，当LTE系统工作于TDD模式时，只是TDD模式下的帧结构与FDD模式下的帧结构以及不同帧结构下的反馈时序列有所不同，UE在第a个子帧接收到基站发送的CSI-RS后，会在第a+k个上行子帧上反馈UE测量得到的下行CSI，其中，的k值与TDD的子帧类型以及子帧号有关，具体可配置成如下表2所示。
表2为TDD上下行配置表
其中，表2中与子帧号对应的是相应的k值，而空格部分则表示为对应的上行子帧。
步骤204、多天线发射节点接收UE反馈的第一CSI和第二CSI，并基于该第一CSI和第二CSI获得多天线发射节点的下行CSI。
本实施例中，由于多天线发射节点并不是在一个子帧上接收到的第一CSI和第二CSI，因此，其在接收到一个下行CSI后，会在另一个CSI被接收到后，才会基于该两个下行CSI获得发射节点的下行CSI。具体地，如图2C所示，基站会在子帧4上和子帧6上分别接收得到UE反馈的第一CSI和第二CSI，这样，基于该第一CSI和第二CSI就可以得到多天线发射节点的下行CSI。
具体地，基站基于该第一CSI和第二CSI就可以得到多天线发射节点的下行CSI，多天线发射节点的下行CSI具体包括秩指示（Rank Indication，RI)、信道质量指示（Channel Quality Indication，CQI）和预编码矩阵指示（Precoding Matrix Indication，PMI）以及导频时隙指示（Pilot TimeslotIndication，PTI），其中，第一CSI和第二CSI中均包括有RI、CQI和PMI。下面对多天线发射节点的下行CSI的具体获取过程进行说明。
根据UE基于不同极化方向的天线上反馈上来的下行CSI，来重构对于整个天线在下行信道上的下行CSI。具体地，UE会在第4个子帧上反馈第一极化方向上的第一CSI，其包括RI1、CQI1和PMI1以及PTI1；在第6个子帧上反馈上第二极化方向上的第二CSI，其包括RI2、CQI2和PMI2以及PTI2。多天线发射节点接收到该第一CSI和第二CSI后，可以按如下步骤来重构得到多天线发射节点的下行CSI。
步骤1、根据UE在第一极化方向上发送的第一上行参考信号，确定第一极化方向上的上行信道矩阵，根据UE在第二极化方向上发送的第二上行参考信号，确定第二极化方向上的上行信道矩阵。
具体地，多天线发射节点会接收到来自UE的不同的上行参考信号，这些上行参考信号包括来自UE在物理上行链路控制信道（Physical UplinkControl Channel，PUCCH）和物理上行共享信道（Physical Uplink SharedChannel，PUSCH）中发射的解调参考信号，也包括上行发射的信道探测参考信号（Sounding Reference Signal，SRS）。多天线发射节点在第一极化方向接收UE反馈的第一上行参考信号，根据第一上行参考信号上估计出第一极化方向的上行信道矩阵H1。多天线发射节点在第二极化方向接收UE反馈的第二上行参考信号，根据第二上行参考信号上，估计出第二极化方向的上行信道矩阵H2。
步骤2、根据第一极化方向上的上行信道矩阵H1、第二极化方向上的上行信道矩阵H2和第一CSI中秩指示以及第二CSI中秩指示，确定多天线发射节点的下行RI。
若第一极化方向上的上行信道矩阵H1和第二极化方向上的上行信道矩阵H2组成的矩阵H的秩Ru、大于RI1且大于RI2，确定下CSI中秩指示RI为所述矩阵H的秩Ru，否则确定下行CSI中秩指示RI为RI1和所述第二秩指示RI2中的最大值。具体地，先根据H1和H2，计算多天线发射节点的CSI中的RI值，即上行方向的RI值，其计算方法为计算上行信道矩阵H的秩，其中上行信道矩阵H由H1和H2作为两个分块矩阵组成，例如，H=[H1;H2]，其中“；”表示不同的矩阵放在不同的行构成一个新的矩阵，即H1和H2在矩阵H的行上的顺序可以调换，需要说明的是，本领域技术人员应当知道，这里的H=[H1;H2]仅为矩阵H的一个示例，具体实施时，上行信道矩阵H中的两个分块矩阵H1和H2还可以按列排放的，比如，发射节点在接收的时候，每个矩阵下行的信道都是2x4，且H1，H2是按下行的方式放置的，那么发射节点侧重构的时候就应该按行放。计算出H的轶Ru的大小后，若Ru>RI1，Ru>RI2，则多天线发射节点的上行RI=Ru，将上行RI确定为多天线发射节点的下行RI，即确定多天线发射节点的下行RI=Ru；否则RI=max(RI1,RI2)，即RI为UE反馈的轶指示中的最大者。H的轶Ru的计算方法可以是，对H进行SVD分解，SVD分解后对角矩阵中大于一定门限的非零元的个数即为H的轶Ru。
步骤3、根据第一CSI中的CQI1和第二CSI中的CQI2以及多天线发射节点的下行RI，确定多天线发射节点的下行CQI。
若下行CSI中秩指示RI为矩阵H的秩Ru，确定下行CSI中信道质量指示CQI包括CQI11和CQI2；若下行CSI中秩指示RI为RI1和RI2中的最大值，确定下行CSI中CQI为RI1和RI2中最大值对应的CQI。具体地，当RI＝Ru时，CQI有2个值，即CQI1和CQI2，即在下行方向上总共的RI个空间层上可以分别以CQI1和CQI2的方式来发送数据。如果RI=max(RI1,RI2)，则CQI的值为最大的RI对应的CQI值。
步骤4、根据第一CSI中PMI和第二CSI中的PMI以及多天线发射节点的下行RI，确定多天线发射节点的下行PMI。
多天线发射节点的下行PMI={PMI1,α*PMI2}，即PMI是由UE反馈上来的两个PMI值合并得到的，其中a值为第一极化方向和第二极化方向之间的相位差。假设UE有M个天线，则有：
H1=[h1,1,h1,2,…,h1,M]；H2=[h2,1,h2,2,…,h2,M]。
α=a/|a|
其中，M为UE侧的天线数，h1,j是从多天线发射节点的第1个极化天线上收到的来自UE的第j个天线上的信道向量，a是计算出的非归一化的两个极化方向上的向位差，α是归一化后的两个极化方向上的相位差，N为单一极化方向上基站侧多天线发射节点的天线数，符号“+”表示共轭转置。
当RI＝RI1＝RI2时，则PMI为：
其中，PMI=[PMI1α×PMI2]是表示，将长为N的PMI2乘以α后与PMI1级联成一个长为2N的向量。
当RI＝RI1+RI2时，则PMI为：
PMI=[PMI1,PMI2]
即将PMI1和PMI2按不同的列构成多天线发射节点的PMI。
本领域技术人员可以理解，实际应用中，除了采用上述重构方法得到整个发射节点的下行CSI外，也可通过其他方法确定。
本领域技术人员可以理解，实际应用中，第一CSI-RS和第二CSI-RS发射时，也可在一部分天线上进行发射，对此本实施例并不做限制。
图3A为本发明实施例三提供的确定下行信道状态信息的方法的流程示意图；图3B为图3A的发射示意图。与上述图2A-图2C所示实施例不同的是，本实施例中，第一CSI-RS和第二CSI-RS的发射周期并不相同，其中，第一CSI-RS的发射周期小于第二CSI-RS的发射周期。
步骤301、以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一CSI-RS。
步骤302、以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二CSI-RS，第二周期大于第一周期，第二子帧与第一子帧存在偏移。
设置第二周期大于第一周期，根据CSI-RS发射周期配置关系可知，第一周期包括的所有子帧在第二周期的子帧范围内。在第一周期内选取与第一子帧具有时间偏移的子帧作为第二子帧，第二子帧也包含在CSI-RS发射周期配置关系中第二周期对应的起始发射子帧偏移值对应的子帧范围内。如图3B所示，第一周期为5ms，第二周期为10ms，第一子帧为子帧0，第一周期内的子帧包括；从子帧0到子帧4的所有子帧，第二子帧为子帧2，子帧2是第一周期内与第一子帧具有时间偏移的子帧。根据表1中第二行，10ms发射周期中偏移值是0—9，10ms发射周期包括的子帧为从子帧0到子帧9的所有子帧，子帧2在10ms发射周期包括的子帧内。
步骤303、UE接收到第一CSI-RS后，基于第一CSI-RS测量得到第一CSI并反馈至多天线发射节点，UE接收到第二CSI-RS后，基于第二CSI-RS测量得到第二CSI并反馈至多天线发射节点。
步骤304、接收UE反馈的第一CSI和第二CSI，并基于第一CSI和第二CSI，通过重构获得多天线发射节点的下行CSI，其中，第一CSI为最新接收到的第一CSI，第二CSI为第二极化方向上的反馈时间最接近第一CSI的反馈时间的CSI。
本实施例中，在第二极化方向的天线上发射的第二CSI-RS的发射周期比第一极化方向的天线上发射的第一CSI-RS的周期长，可适用于UE基于第一CSI-RS反馈的第一CSI和基于第二CSI-RS反馈的第二CSI差异较小的应用场景中，这样，可减少第二极化方向上的天线上发射第二CSI-RS的发射密度，且不会影响获取的CSI的效果。实际应用中，可根据实际应用情况，设置合适大小的第一周期和第二周期。UE基于第一CSI-RS反馈的第一CSI和基于第二CSI-RS反馈的第二CSI差异较小的应用场景中，重构时依据的第一CSI可以是在第一极化方向上最新接收到的CSI，重构依据的第二CSI可以是第二极化方向上上行的反馈时间最接近第一CSI的反馈时间的CSI。
如图3B所示，当上述步骤301在子帧0发射第一CSI-RS后，就会在子帧4接收到UE基于第一CSI-RS反馈的第一个第一CSI；上述步骤302在子帧2发射第二CSI-RS后，就会在子帧6接收到UE基于第二CSI-RS反馈的第一个第二CSI；而当步骤301在5ms后，即在子帧5发射第二个第一CSI-RS后，就会在子帧9接收UE基于第二个第一CSI-RS反馈的第二个第一CSI；而步骤302在10ms后发射第二个第二CSI-RS后，基站会在下一个10ms无线帧中的第6个子帧上接收UE基于第二个第二CSI-RS反馈的第二个第二CSI。由于第二个第一CSI与第一个第二CSI最接近，因此可以以第二个第一CSI和第一个第二CSI，获得多天线发射节点的下行CSI。
上述本发明各实施例中，上述的第一子帧、第二子帧、第一周期和第二周期，具体是基站为各UE配置的，其配置过程与现有技术相同或类似，在此不再赘述。
图4为本发明实施例四提供的确定下行信道状态信息的装置的结构示意图。本实施例提供的装置可以是基站（Base Station，BS、演进的节点B（eNB）、远端无线射频头（RRH）、中继（Relay）、小小区（small cell）、微站（pico）等各种具有发射信号功能的功能实体。本实施例提供的装置包括多个天线，且该多个天线包括多个第一极化方向的天线和多个第二极化方向的天线，如图4所示，本实施例提供的装置包括：发射器20、接收器30和处理器40。
发射器20，用于以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一信道状态信息参考信号，以使得用户设备基于所述第一信道状态信息参考信号估计得到第一信道状态信息，所述第一子帧为所述第一周期中的任一子帧。
发射器20，还用于以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二信道状态信息参考信号，以使得所述用户设备基于所述第二信道状态信息参考信号估计得到第二信道状态信息，所述第二子帧为所述第二周期中的任一子帧；所述第二极化方向不同于所述第一极化方向。
其中，第一极化方向的天线和第二极化方向的天线可以是极化方向上相互垂直的天线，以容易区分第一极化方向上的CSI-RS和第二级化方向上的CSI-RS。举例来说，的第一极化方向和第二极化方向其中之一为水平极化方向，另一为垂直极化方向；或者第一极化方向和第二极化方向其中之一为正45度的极化方向，另一为负45度的极化方向。
其中，第二子帧相对第一子帧存在偏移。以使第一CSI-RS和第二CSI-RS可以在同一个资源块上发送。
其中，第一周期小于或等于第二周期。第一周期小于第二周期，可以适应于UE基于第一CSI-RS反馈的第一CSI和基于第二CSI-RS反馈的第二CSI差异较小的应用场景。
接收器30，用于接收所述用户设备反馈的所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息。
处理器40，用于基于所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息，通过重构获得下行信道状态信息。
若第一周期小于第二周期，第一CSI为第一极化方向上最新上行的CSI，第二CSI为第二极化方向上上行的反馈时间最接近第一CSI的反馈时间的CSI。
进一步，所述接收器，还用于接收所述用户设备在所述第一极化方向上反馈的第一上行参考信号；以及接收所述用户设备在所述第二极化方向上反馈的第二上行参考信号。所述处理器，还用于基于所述第一信道状态信息、所述第二信道状态信息、所述第一上行参考信号以及所述第二上行参考信号，通过重构获得所述下行信道状态信息。
所述第一信道状态信息CSI包括：所述第一信道状态信息包括：第一秩指示，第一信道质量指示，第一预编码矩阵指示和第一导频时隙指示，所述第二信道状态信息包括：第二秩指示，第二信道质量指示，第二预编码矩阵指示和第二导频时隙指示。
具体地，所述处理器，包括：第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元和第四处理单元。
第一处理单元，用于根据所述第一上行参考信号，确定所述第一极化方向上的上行信道矩阵，根据所述第二上行参考信号，确定所述第二极化方向上的上行信道矩阵H2，根据所述第一极化方向上的上行信道矩阵H1、所述H2和所述第一秩指示以及所述第二秩指示，确定所述下行信道状态信息中秩指示；
进一步，所述第一处理单元，还用于若矩阵H的秩Ru、大于所述第一秩指示且大于所述第二秩指示，则确定所述下行信道状态信息中秩指示为所述矩阵H的秩，否则确定所述下行信道状态信息中秩指示为所述第二秩指示和所述第二秩指示中的最大值，其中，所述H由所述H1和所述H2作为两个分块矩阵组成；
第二处理单元，用于根据所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示以及所述下行信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示；
进一步，所述第二处理单元，还用于若所述下行信道状态信息中秩指示为所述矩阵H的秩Ru，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示包括所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示；若所述下行信道状态信息中秩指示为所述第二秩指示和所述第二秩指示中的最大值，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示为所述最大值对应的信道质量指示。
第三处理单元，用于根据所述第一预编码矩阵指示和所述第二预编码矩阵指示以及所述信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中预编码矩阵指示。
进一步，所述第三处理单元，还用于若所述下行信道状态信息中秩指示等于所述第一秩指示且等于第二秩指示，所述信道状态信息中预编码矩阵指示为所述第二预编码矩阵指示乘以α与第一预编码矩阵指示组成的向量；其中，所述α为所述第一极化方向与所述第二极化方向之间的相位差；若所述下行信道状态信息中秩指示等于所述第一秩指示和第二秩指示之和，所述下行信道状态信息中预编码矩阵指示为所述第一预编码矩阵指示与第二预编码矩阵指示组成的向量。
本实施例提供的装置发射CSI-RS时，在两个不同极化方向的天线上分别进行CSI-RS的发射，并在两个极化方向上分别接收到UE在上行反馈的CSI，根据UE反馈的两个CSI，重构整个多天线发射节点的下行CSI。由于，可以在不同极化方向的天线上向UE分别发射CSI-RS，使得CSI-RS的发射不受发射节点上天线个数的限制，例如可支持超过8个天线的CSI-RS的发射应用。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (16)
1.一种确定下行信道状态信息的方法，其特征在于，所述方法包括：
以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一信道状态信息参考信号，以使得用户设备基于所述第一信道状态信息参考信号估计得到第一信道状态信息，所述第一子帧为所述第一周期中的任一子帧；
以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二信道状态信息参考信号，以使得所述用户设备基于所述第二信道状态信息参考信号估计得到第二信道状态信息，所述第二子帧为所述第二周期中的任一子帧；所述第二极化方向不同于所述第一极化方向；
接收所述用户设备反馈的所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息；
基于所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息，通过重构获得下行信道状态信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收所述用户设备在所述第一极化方向上反馈的第一上行参考信号；
以及接收所述用户设备在所述第二极化方向上反馈的第二上行参考信号；
所述基于所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息，通过重构获得下行信道状态信息，包括：
基于所述第一信道状态信息、所述第二信道状态信息、所述第一上行参考信号以及所述第二上行参考信号，通过重构获得所述下行信道状态信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一信道状态信息包括：第一秩指示，第一信道质量指示，第一预编码矩阵指示和第一导频时隙指示，所述第二信道状态信息包括：第二秩指示，第二信道质量指示，第二预编码矩阵指示和第二导频时隙指示；
所述基于所述第一信道状态信息、所述第二信道状态信息、所述第一上行参考信号以及所述第二上行参考信号，通过重构获得下行信道状态信息，包括：
根据所述第一上行参考信号，确定所述第一极化方向上的上行信道矩阵H1，根据所述第二上行参考信号，确定所述第二极化方向上的上行信道矩阵H2，根据所述H1、所述H2和所述第一秩指示以及所述第二秩指示，确定所述下行信道状态信息中秩指示；
根据所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示以及所述下行信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示；
根据所述第一预编码矩阵指示和所述第二预编码矩阵指示以及所述信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中预编码矩阵指示；
根据所述信道状态信息中预编码矩阵指示，确定所述下行信道状态信息中导频时隙指示。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
根据所述H1、所述H2和所述第一秩指示以及所述第二秩指示，确定所述下行信道状态信息中秩指示，包括：
若矩阵H的秩Ru大于所述第一秩指示且大于所述第二秩指示，则确定所述下行信道状态信息中秩指示为所述矩阵H的秩，否则确定所述下行信道状态信息中秩指示为所述第二秩指示和所述第二秩指示中的最大值，其中，所述H由所述H1和所述H2作为两个分块矩阵组成；
根据所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示以及所述下行信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示，包括：
若所述下行信道状态信息中秩指示为所述矩阵H的秩Ru，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示包括所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示；
若所述下行信道状态信息中秩指示为所述第二秩指示和所述第二秩指示中的最大值，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示为所述最大值对应的信道质量指示；或者，
根据所述第一预编码矩阵指示和所述第二预编码矩阵指示以及所述信道状态信息中秩指示，确定所述信道状态信息中预编码矩阵指示，包括：
若所述下行信道状态信息中秩指示等于所述第一秩指示且等于第二秩指示，所述信道状态信息中预编码矩阵指示为所述第二预编码矩阵指示乘以α与所述第一预编码矩阵指示组成的向量；其中，所述α为所述第一极化方向与所述第二极化方向之间的相位差；
若所述下行信道状态信息中秩指示等于所述第一秩指示和第二秩指示之和，所述下行信道状态信息中预编码矩阵指示为所述第一预编码矩阵指示与第二预编码矩阵指示组成的向量。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述第一极化方向的天线和第二极化方向的天线为极化方向上相互垂直的天线。
6.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述第二子帧相对所述第一子帧存在偏移。
7.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述第一周期小于或等于所述第二周期。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若所述第一周期小于所述第二周期，所述第一信道状态信息为所述第一极化方向上最新反馈的信道状态信息，所述第二信道状态信息为所述第二极化方向上的反馈时间最接近所述第一信道状态信息的反馈时间的信道状态信息。
9.一种确定下行信道状态信息的装置，其特征在于，包括：
发射器，用于以第一子帧为起始时间，并以第一周期为发射周期，在第一极化方向的至少一个天线上发射第一信道状态信息参考信号，以使得用户设备基于所述第一信道状态信息参考信号估计得到第一信道状态信息，所述第一子帧为所述第一周期中的任一子帧；
所述发射器，还用于以第二子帧为起始时间，并以第二周期为发射周期，在第二极化方向的至少一个天线上发射第二信道状态信息参考信号，以使得所述用户设备基于所述第二信道状态信息参考信号估计得到第二信道状态信息，所述第二子帧为所述第二周期中的任一子帧；所述第二极化方向不同于所述第一极化方向；
接收器，用于接收所述用户设备反馈的所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息；
处理器，用于基于所述第一信道状态信息和所述第二信道状态信息，通过重构获得下行信道状态信息。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：
所述接收器，还用于接收所述用户设备在所述第一极化方向上反馈的第一上行参考信号；以及接收所述用户设备在所述第二极化方向上反馈的第二上行参考信号；
所述处理器，还用于基于所述第一信道状态信息、所述第二信道状态信息、所述第一上行参考信号以及所述第二上行参考信号，通过重构获得所述下行信道状态信息。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一信道状态信息包括：第一秩指示，第一信道质量指示，第一预编码矩阵指示和第一导频时隙指示，所述第二信道状态信息包括：第二秩指示，第二信道质量指示，第二预编码矩阵指示和第二导频时隙指示；
所述处理器，包括：
第一处理单元，用于根据所述第一上行参考信号，确定所述第一极化方向上的上行信道矩阵H1，根据所述第二上行参考信号，确定所述第二极化方向上的上行信道矩阵H2，根据所述H1、所述H2和所述第一秩指示以及所述第二秩指示，确定所述下行信道状态信息中秩指示；
第二处理单元，用于根据所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示以及所述下行信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示；
第三处理单元，用于根据所述第一预编码矩阵指示和所述第二预编码矩阵指示以及所述信道状态信息中秩指示，确定所述下行信道状态信息中预编码矩阵指示；
第四处理单元，用于根据所述信道状态信息中预编码矩阵指示，确定所述下行信道状态信息中导频时隙指示。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述第一处理单元，还用于若矩阵H的秩Ru、大于所述第一秩指示且大于所述第二秩指示，则确定所述下行信道状态信息中秩指示为所述矩阵H的秩，否则确定所述下行信道状态信息中秩指示为所述第二秩指示和所述第二秩指示中的最大值，其中，所述H由所述H1和所述H2作为两个分块矩阵组成；
所述第二处理单元，还用于若所述下行信道状态信息中秩指示为所述矩阵H的秩Ru，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示包括所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示；若所述下行信道状态信息中秩指示为所述第二秩指示和所述第二秩指示中的最大值，确定所述下行信道状态信息中信道质量指示为所述最大值对应的信道质量指示；或者，
所述第三处理单元，还用于若所述下行信道状态信息中秩指示等于所述第一秩指示且等于第二秩指示，所述信道状态信息中预编码矩阵指示为所述第二预编码矩阵指示乘以α与第一预编码矩阵指示组成的向量；其中，所述α为所述第一极化方向与所述第二极化方向之间的相位差；若所述下行信道状态信息中秩指示等于所述第一秩指示和第二秩指示之和，所述下行信道状态信息中预编码矩阵指示为所述第一预编码矩阵指示与第二预编码矩阵指示组成的向量。
13.根据权利要求9-12任一所述的装置，其特征在于，所述第一极化方向的天线和第二极化方向的天线为极化方向上相互垂直的天线。
14.根据权利要求9-12任一所述的装置，其特征在于，所述第二子帧相对所述第一子帧存在偏移。
15.根据权利要求9-12任一所述的装置，其特征在于，所述第一周期小于或等于所述第二周期。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，若所述第一周期小于所述第二周期，所述第一信道状态信息为所述第一极化方向上最新反馈的信道状态信息，所述第二信道状态信息为所述第二极化方向上的反馈时间最接近所述第一信道状态信息的反馈时间的信道状态信息。
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