CN104767557A - 基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置，改进了传统分组反馈由于信道衰落情况不同导致子载波在接收端的实际输出信噪比不同，从而影响不同子载波上信息恢复的缺点。与传统的分组反馈方案相比，本发明利用子载波的信道质量信息，设计了针对不同子载波分组采用不同信息量反馈的自适应反馈方案，其实质是通过优先减少深衰落子载波的波束成形信息重构误差，以减少深衰落点在接收端出现恢复错误的概率，在有效减少反馈量的同时提升了系统的误包率性能。仿真结果表明，本发明提出的基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置，优于传统的分组反馈方法及装置。

Description

基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置

技术领域

本发明涉及一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置，具体是一种利用子载波的信道质量信息，设计针对不同子载波分组采用不同波束加权信息量反馈的自适应反馈方法及装置，属于无线局域网技术领域。

背景技术

在正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)无线局域网中，为了改善频率选择性深衰落对信号的影响，发射机通常对发送的数据流进行加权处理，即波束成形，从而改善接收信号质量。然而，波束成形算法的设计与实现通常需要发射机知道信道状态信息(Channel State Information，CSI)，这需要通过接收机进行反馈。具体的实现过程为：发送端发送信道估计训练序列，接收端利用信道估计训练序列估计出信道状态信息，经过对估计出的信道状态信息做适当处理后反馈给发送端，发送端接收到反馈的信息后，利用反馈信息重构信道状态信息，进一步对发送数据流进行波束成形处理。反馈是实现传输波束成形的基础。

信道状态信息反馈的方法可以分为隐式反馈和显式反馈，隐式反馈是基于H.A.Lorentz在1896年提出的电磁对等关系理论，需要进行校准；显式反馈不需要校准，在802.11n中指定了3种显式反馈的格式：CSI，非压缩波束成形权重值以及压缩波束成形权重值。CSI反馈是指由接收端反馈CSI信息，发送端来计算波束成形矩阵；非压缩反馈是指将接收端估计出的信道状态信息直接反馈给发送端，需要使用相同的量化比特表示每一个CSI值的实部和虚部，致使反馈开销非常大；压缩反馈是指通过对信道状态信息进行适当压缩量化处理后，将处理后的数据反馈给发送端。IEEE 802.11n中通常采用Givens旋转对估计信道状态信息矩阵的奇异值分解(Single Value decomposition，SVD)的右奇异矩阵进行旋转变换并进行角度量化，之后再进行反馈，同时进一步采用子载波分组反馈方案，进而显著降低了反馈开销。采用分组反馈方案时，发送端利用反馈数据子载波上的信道状态信息重构所有数据子载波上的信道状态信息。

显式反馈时，用于反馈的信道状态信息数量会随着系统维数的增加而增长，这样系统开销也随之增长，系统效率降低，802.11n提供的量化与子载波分组技术有效减少了系统开销，降低了反馈量。但是传统的信道状态信息分组反馈方案为等量反馈，即每个分组反馈的信息为等量信息，而实际面临的问题是，在类似于IEEE 802.11aj(45GHz)的频率选择性衰落信道上，不同子信道的的衰落情况不一样，造成在接收端的实际输出信噪比也会不一样，最终影响不同子载波上的信息恢复。

发明内容

发明目的：为了减小压缩反馈方式中传统子载波分组等量反馈造成的性能损失，本发明提供一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置，通过在接收端利用子载波的信道质量信息，设计针对不同子载波分组采用不同信息量反馈的自适应反馈方案，发送端可以利用接收到的反馈信息重构波束加权矩阵信息。本发明设计的自适应波束加权信息分组反馈方案可以减少深衰落子载波的波束成形矩阵重构误差，从而在有效减少反馈量的同时提升系统误包率性能。

技术方案：一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法，包括如下步骤：

步骤1：接收机利用发射机发送的信道状态信息估计训练序列进行信道状态信息估计，估计出各个数据子载波上的信道状态信息矩阵H_k、平均发送信噪比ρ和平均接收信噪比k表示数据子载波索引且k＝1,…,N_sd，N_sd表示每个OFDM符号所包含的数据子载波数；

步骤2：接收机计算采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比i_ss表示空间流索引且i_ss＝1,..,N_ss，N_ss表示空间流数目；

首先对信道状态信息矩阵进行SVD分解，计算公式为：

H_k＝U_kS_kV_k ^*            (公式1)

公式1中H_k表示第k个数据子载波上的信道状态信息矩阵，U_k和V_k是酉矩阵，其中V_k为波束成形加权矩阵，V_k ^*是V_k的复共轭转置矩阵，S_k是由奇异值组成的对角矩阵；

接收机等效输出信噪比的计算公式为：

${\mathrm{SNR}}_{k,i_{\mathrm{ss}}}={\mathrm{diag}}_{i_{\mathrm{ss}}}\left(\frac{\mathrm{\ρ}}{N_{\mathrm{Tx}}}{S_k}^T{S}_k\right)=\frac{\mathrm{\ρ}}{N_{\mathrm{Tx}}}{S_{k,i_{\mathrm{ss}}}}^2$       (公式2)

公式2中ρ表示平均发送信噪比，N_Tx表示发送天线的数目，i_ss＝1,...,N_SS，N_SS表示空间流数目，表示矩阵S_k对角线上的第i_ss个元素；

步骤3：接收机按照每个分组的大小N_g，并通过步骤2中获得的计算每个分组的平均信噪比SNR_n，计算公式为：

${\mathrm{SNR}}_n=\frac{\underset{m=0}{\overset{N_g-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i_{\mathrm{SS}}=1}{\overset{N_{\mathrm{SS}}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{SNR}}_{\mathrm{nNg}+m,i_{\mathrm{SS}}}}{N_g{N}_{\mathrm{SS}}}$              (公式3)

公式3中，表示采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比，SNR_n为分组n的平均信噪比，N_g为分组的大小，N_ss表示空间流数目；

步骤4：接收机利用步骤1得到的平均接收信噪比和步骤3得到的每个分组平均信噪比SNR_n按照分组判定准则对分组进行判定；首先将子载波定义为两类，一类为高质量分组，另一类为低质量分组，判定准则的公式为：

${\mathrm{ST}}_n=\left\{\begin{array}{c}0,\mathrm{SN}{R}_n\&GreaterEqual;\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{SNR}}\\ 1,{\mathrm{SNR}}_n<\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{SNR}}\end{array}\right.$          (公式4)

公式4中ST_n表示分组n的分组质量状态，其中0表示高质量分组，1表示低质量分组；

步骤5：接收机按照质量类别反馈分组大小N_g和每一个分组的信道相关信息，包括波束成形加权矩阵信息、平均接收信噪比和每个分组的平均信噪比，其中高质量分组反馈1个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，低质量分组反馈Q(2≤Q≤N_g)个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，各波束成形加权矩阵信息信息量相同；反馈信息按照协议规定进行量化，量化后的比特信息包含在Compressed Beamforming Report字段，分组信息N_g包含在MIMO control字段；

步骤6：发射机接收并恢复所有反馈信息，包括分组大小N_g、平均接收信噪比、每个分组的平均信噪比和波束成形加权矩阵信息，并依据分组判定准则确定每个波束成形加权矩阵信息所属于的分组；

步骤7：发射机利用步骤6得到的分组信息和每个分组的波束成形加权矩阵信息重构所有子载波波束成形矩阵。

一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈装置，包括接收机和发射机；所述接收机包括信道估计模块、空间流等效输出信噪比计算模块、分组平均信噪比计算模块、分组类型判定模块、分组信道相关信息量化及反馈模块；所述发射机包括信道状态信息解析模块和分组信道状态信息重构模块；

所述信道估计模块是接收机根据发射机发送的信道状态信息估计训练序列，估计出各个数据子载波上的信道状态信息矩阵H_k、平均发送信噪比ρ，平均接收信噪比

所述空间流等效输出信噪比计算模块是接收机依据公式1和公式2计算采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比

所述分组平均信噪比计算模块是接收机根据计算得到的每个空间流的接收机等效输出信噪比计算每个分组的平均信噪比SNR_n，计算公式为公式3；

所述分组类型判定模块是接收机根据得到的平均接收信噪比及分组平均信噪比按照分组判定准则对分组进行判定，判定准则为公式4；

所述分组信道相关信息量化及反馈模块是接收机按照质量类别反馈分组大小N_g和每一个分组的信道相关信息，包括波束成形加权矩阵信息、平均接收信噪比和每个分组的平均信噪比，其中高质量分组反馈1个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，低质量分组反馈Q(2≤Q≤N_g)个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，各波束成形加权矩阵信息信息量相同；反馈信息按照协议规定进行量化，量化后的比特信息包含在Compressed Beamforming Report字段，分组信息N_g包含在MIMO control字段；

所述信道状态信息解析模块是发射机接收并恢复所有反馈信息，包括分组大小N_g、平均接收信噪比、每个分组的平均信噪比和波束成形加权矩阵信息，并依据分组判定准则确定每个波束成形加权矩阵信息所属于的分组；

所述分组信道状态信息重构模块是发射机利用分组信息和每个分组的波束成形加权矩阵信息重构所有子载波波束成形矩阵。

有益效果：本发明提供了一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置，改善了传统分组反馈由于信道衰落情况不同导致子载波在接收端的实际输出信噪比不同，从而影响不同子载波上信息恢复的缺点。与传统的分组反馈方案相比，本发明提供的一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法可以利用子载波的信道质量信息，设计针对不同子载波分组采用不同信息量反馈的自适应反馈方案，其实质是通过优先减少深衰落子载波的波束成形信息重构误差，以减少深衰落点在接收端出现恢复错误的概率，在有效减少反馈量的同时提升系统的误包率性能。仿真结果表明，本发明提出的一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置，优于传统的分组反馈方法及装置。

附图说明

图1为本发明实施例中的基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法实现流程图；

图2为本发明实施例中的Compressed Beamforming Report字段，V矩阵表示波束成形加权矩阵；

图3为本发明实施例中的MIMO Control字段相关字段，N_g包含在分组指示子字段中；

图4为本发明实施例采用的分组反馈方法与传统分组反馈法的性能对比图，仿真参数分别为：信道带宽为540MHz，天线配置为4×2，两个空间数据流，16QAM调制；

图5为本发明实施例采用的分组反馈方法与传统分组反馈法的性能对比图，仿真参数分别为：为信道带宽为540MHz，天线配置为2×1，两个空间数据流，64QAM调制；

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

以毫米波无线局域网(IEEE 802.11aj)为例，结合附图对本发明一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法及装置的具体实施方式作进一步详细说明。IEEE 802.11aj支持两种带宽540MHz和1080MHz，其对应的数据子载波数为168和336，最大空间数据流数为4，其它具体参数见表1。

如图1所示，考虑这样一个OFDM—MIMO通信系统，以540MHz带宽，有效子载波数N_sd＝176，分组参数N_g＝8，两个空间流为例，分组反馈的波束成形中一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法，包括如下步骤：

步骤1：接收机利用发射机发送的信道状态信息估计训练序列进行信道状态信息估计，估计出各个数据子载波上的信道状态信息矩阵H_k，平均发送信噪比ρ和平均接收信噪比k表示第k个数据子载波且k＝1,…,N_sd，N_sd表示每个OFDM符号所包含的数据子载波数，本例中N_sd＝176；

步骤2：接收机计算采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比k表示子载波索引，i_ss表示空间流索引且i_ss＝1,..,N_ss，N_ss表示空间流数目，本例中N_SS＝2；

首先对信道状态信息矩阵进行SVD分解，计算公式为：

H_k＝U_kS_kV_k ^*         (公式1)

公式1中H_k表示第k个数据子载波上的信道状态信息矩阵，U_k和V_k是酉矩阵，其中V_k为波束成形加权矩阵，V_k ^*是V_k的复共轭转置矩阵，S_k是由奇异值组成的对角矩阵；

接收机等效输出信噪比的计算公式为：

${\mathrm{SNR}}_{k,i_{\mathrm{ss}}}={\mathrm{diag}}_{i_{\mathrm{ss}}}\left(\frac{\mathrm{\&rho;}}{N_{\mathrm{Tx}}}{S_k}^T{S}_k\right)=\frac{\mathrm{\&rho;}}{N_{\mathrm{Tx}}}{S_{k,i_{\mathrm{ss}}}}^2$     (公式2)

公式2中ρ表示信噪比，N_Tx表示发送天线的数目，i_ss＝1,...,N_SS，N_SS表示空间流数目，表示矩阵S_k对角线上的第i_ss个元素，本例中N_Tx＝4或N_Tx＝2，N_SS＝2；

步骤3：接收机按照每个分组的大小N_g，并通过步骤2中获得的计算每个分组的平均信噪比SNR_n，计算公式为：

${\mathrm{SNR}}_n=\frac{\underset{m=0}{\overset{N_g-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{i_{\mathrm{SS}}=1}{\overset{N_{\mathrm{SS}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{SNR}}_{\mathrm{nNg}+m,i_{\mathrm{SS}}}}{N_g{N}_{\mathrm{SS}}}$       (公式3)

公式3中，表示采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比，SNR_n为分组n的平均信噪比，N_g为分组的大小，N_ss表示空间流数目，本例中N_g＝8，N_ss＝2；

步骤4：接收机利用步骤1得到的平均接收信噪比和步骤3得到的每个分组平均信噪比SNR_n按照分组判定准则对分组进行判定；首先将子载波定义为两类，一类为高质量分组，另一类为低质量分组，判定准则的公式为：

${\mathrm{ST}}_n=\left\{\begin{array}{c}0,\mathrm{SN}{R}_n\&GreaterEqual;\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{SNR}}\\ 1,{\mathrm{SNR}}_n<\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{SNR}}\end{array}\right.$      (公式4)

公式4中ST_n表示分组n的分组质量状态，其中0表示高质量分组，1表示低质量分组；

步骤5：接收机按照质量类别反馈分组大小N_g和每一个分组的信道相关信息，包括波束成形加权矩阵信息、平均接收信噪比和每个分组的平均信噪比，其中高质量分组反馈1个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，低质量分组反馈Q(2≤Q≤N_g)个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，本例中Q＝2，各波束成形加权矩阵信息信息量相同；反馈信息按照协议规定进行量化，量化后的比特信息包含在Compressed Beamforming Report字段，分组信息N_g包含在MIMOcontrol字段，本例中具体见图2和图3；

步骤6：发射机接收并恢复所有反馈信息，包括分组大小N_g、平均接收信噪比、每个分组的平均信噪比和波束成形加权矩阵信息，并依据步骤4的分组判定准则依次确定每个波束成形加权矩阵信息所属于的分组；对于高质量分组，有1个波束成形加权矩阵信息属于这个分组，对于低质量分组，有Q＝2个波束成形加权矩阵信息属于这个分组。

步骤7：发射机利用步骤6得到的分组信息和每个分组的波束成形加权矩阵信息重构所有子载波波束成形矩阵。

一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈装置，包括接收机和发射机；所述接收机包括信道估计模块、空间流等效输出信噪比计算模块、分组平均信噪比计算模块、分组类型判定模块、分组信道相关信息量化及反馈模块；所述发射机包括信道状态信息解析模块和分组信道状态信息重构模块；

所述信道估计模块是接收机根据发射机发送的信道状态信息估计训练序列，估计出各个数据子载波上的信道状态信息矩阵H_k、平均发送信噪比ρ和平均接收信噪比

所述空间流等效输出信噪比计算模块是接收机依据公式1和公式2计算采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比

所述分组平均信噪比计算模块是接收机根据计算得到的每个空间流的接收机等效输出信噪比计算每个分组的平均信噪比SNR_n，计算公式为公式3；

所述分组类型判定模块是接收机根据得到的平均接收信噪比及分组平均信噪比按照分组判定准则对分组进行判定，判定准则为公式4；

所述分组信道相关信息量化及反馈模块是接收机按照质量类别反馈分组大小N_g和每一个分组的信道相关信息，包括波束成形加权矩阵信息、平均接收信噪比和每个分组的平均信噪比，其中高质量分组反馈1个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，低质量分组反馈Q(2≤Q≤N_g)个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，各波束成形加权矩阵信息信息量相同；反馈信息按照协议规定进行量化，量化后的比特信息包含在Compressed Beamforming Report字段，分组信息N_g包含在MIMO control字段；

所述信道状态信息解析模块是发射机接收并恢复所有反馈信息，包括分组大小N_g、平均接收信噪比、每个分组的平均信噪比和波束成形加权矩阵信息，并依据分组判定准则确定每个波束成形加权矩阵信息所属于的分组；

所述分组信道状态信息重构模块是发射机利用分组信息和每个分组的波束成形加权矩阵信息重构所有子载波波束成形矩阵。

为了对比与传统分组反馈法的性能差异，本发明实施例还提供了与传统分组反馈方法及装置的性能对比图，其中重构采用的方法都为最近原则法，即未反馈波束成形矩阵信息的子载波直接利用距离最近的子载波的反馈信息重构波束成形加权矩阵。同时需要指出的是本发明实施例采用相同的等效方法以保证两种方法的反馈量相同。图3为在540MHz带宽，两个空间流，4个发送天线，2个接收天线，16QAM调制的仿真参数下两种方法的误包率曲线。可以看出，使用本发明的分组反馈方案误包率曲线低于传统的分组反馈方案。本发明提供的一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方案，在反馈量相同的情况下，系统性能优于传统的分组反馈方案，这主要是因为基于信道质量信息反馈的分组方案考虑了低信噪比分组受重构误差影响更大，而高信噪比分组对重构误差影响较小，将两者区分对待，重点解决了低信噪比子载波由于重构误差引起的错误。图4为在540MHz带宽、两个空间流，2个发送天线，1个接收天线，64QAM调制的仿真参数下两种方法的误包率曲线，可以得出和图3一样的结论，说明了本发明适用于不同的应用场景。对比结果还说明，在闭环系统中区分对待不同的分组，是一种提升系统整体性能的有效方法。

表1 IEEE 802.11aj支持的具体参数

Claims (6)

1.一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：接收机利用发射机发送的信道状态信息估计训练序列进行信道状态信息估计，估计出各个数据子载波上的信道状态信息矩阵H_k、平均发送信噪比ρ和平均接收信噪比k表示数据子载波索引且k＝1,…,N_sd，N_sd表示每个OFDM符号所包含的数据子载波数；

步骤2：接收机计算采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比i_ss表示空间流索引且i_ss＝1,..,N_ss，N_ss表示空间流数目；

步骤3：接收机按照每个分组的大小N_g，并通过步骤2中获得的计算每个分组的平均信噪比SNR_n，n表示分组编号；

步骤4：接收机利用步骤1得到的平均接收信噪比和步骤3得到的每个分组的平均信噪比SNR_n按照分组判定准则对分组进行判定；

步骤5：接收机按照质量类别反馈分组大小N_g和每一个分组的信道相关信息，包括波束成形加权矩阵信息、平均接收信噪比和每个分组的平均信噪比，其中高质量分组反馈1个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，低质量分组反馈Q个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，2≤Q≤N_g，各波束成形加权矩阵信息信息量相同；反馈信息按照协议规定进行量化，量化后的比特信息包含在Compressed Beamforming Report字段，分组信息N_g包含在MIMO control字段；

步骤6：发射机接收并恢复所有反馈信息，包括分组大小N_g、平均接收信噪比、每个分组的平均信噪比和波束成形加权矩阵信息，并依据分组判定准则确定每个波束成形加权矩阵信息所属于的分组；

步骤7：发射机利用步骤6得到的分组信息和每个分组的波束成形加权矩阵信息，重构所有子载波波束成形矩阵。

2.如权利要求1所述的一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法，其特征在于，步骤2中：计算采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比

首先对信道状态信息矩阵进行SVD分解，计算公式为：

H_k＝U_kS_kV_k ^*   (公式1)

公式1中H_k表示第k个数据子载波上的信道状态信息矩阵，U_k和V_k是酉矩阵，其中V_k为波束成形加权矩阵，V_k ^*是V_k的复共轭转置矩阵，S_k是由奇异值组成的对角矩阵；

接收机等效输出信噪比的计算公式为：

${\mathrm{SNR}}_{k,i_{\mathrm{ss}}}={\mathrm{diah}}_{i_{\mathrm{ss}}}\left(\frac{\mathrm{\&rho;}}{N_{\mathrm{Ts}}}{S_k}^T{S}_k\right)=\frac{\mathrm{\&rho;}}{N_{\mathrm{Tx}}}{S_{{k,i}_{\mathrm{ss}}}}^2$    (公式2)

公式2中ρ表示平均发送信噪比，N_Tx表示发送天线的数目，i_ss＝1,...,N_SS，N_SS表示空间流数目，表示矩阵S_k对角线上的第i_ss个元素。

3.如权利要求1所述的一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法，其特征在于：所述步骤3中，接收机根据步骤2中获得的计算每个分组的平均信噪比，计算公式为：

${\mathrm{SNR}}_n=\frac{\underset{m=0}{\overset{N_g-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{i_{\mathrm{SS}=1}}{\overset{N_{\mathrm{SS}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{SNR}}_{\mathrm{nNg}+m,i_{\mathrm{SS}}}}{N_g{N}_{\mathrm{SS}}}$    (公式3)

公式3中，SNR_n为分组n的平均信噪比，为每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比，N_g为分组的大小，N_ss表示空间流数目。

4.如权利要求1所述的一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法，其特征在于：所述步骤4中，接收机利用步骤1得到的平均接收信噪比和步骤3得到的每个分组平均信噪比SNR_n来判定分组类型；将子载波定义为两类，一类为高质量分组，另一类为低质量分组，判定准则为：

${\mathrm{ST}}_n=\left\{\begin{array}{cc}0,& {\mathrm{SNR}}_n\&GreaterEqual;\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{SNR}}\\ 1,& {\mathrm{SNR}}_n<\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{SNR}}\end{array}\right.$    (公式4)

公式4中ST_n表示分组n的分组质量状态，其中0表示高质量分组，1表示低质量分组。

5.如权利要求1所述的一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈方法，其特征在于：所述步骤5中，高质量分组的反馈量降为未分组的1/N_g，而低质量分组的反馈量最多降为未分组的2/N_g。

6.一种基于信道质量的自适应波束加权信息分组反馈装置，包括接收机和发射机；其特征在于：所述接收机包括信道估计模块、空间流等效输出信噪比计算模块、分组平均信噪比计算模块、分组类型判定模块、分组信道相关信息量化及反馈模块；所述发射机包括信道状态信息解析模块和分组信道状态信息重构模块；

所述信道估计模块是接收机根据发射机发送的信道状态信息估计训练序列，估计出各个数据子载波上的信道状态信息矩阵H_k、平均发送信噪比ρ，平均接收信噪比

所述空间流等效输出信噪比计算模块是接收机计算采用传输波束成形后每个子载波每个空间流的接收机等效输出信噪比

所述分组平均信噪比计算模块是接收机根据计算得到的每个空间流的接收机等效输出信噪比计算每个分组的平均信噪比SNR_n；

所述分组类型判定模块是接收机根据得到的平均接收信噪比及分组平均信噪比按照分组判定准则对分组进行判定；

所述分组信道相关信息量化及反馈模块是接收机按照质量类别反馈分组大小N_g和每一个分组的信道相关信息，包括波束成形加权矩阵信息、平均接收信噪比和每个分组的平均信噪比，其中高质量分组反馈1个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，低质量分组反馈Q个子载波对应的波束成形加权矩阵信息，2≤Q≤N_g，各波束成形加权矩阵信息信息量相同；反馈信息按照协议规定进行量化，量化后的比特信息包含在Compressed Beamforming Report字段，分组信息N_g包含在MIMO control字段；

所述信道状态信息解析模块是发射机接收并恢复所有反馈信息，包括分组大小N_g、平均接收信噪比、每个分组的平均信噪比和波束成形加权矩阵信息，并依据分组判定准则确定每个波束成形加权矩阵信息所属于的分组；

所述分组信道状态信息重构模块是发射机利用分组信息和每个分组的波束成形加权矩阵信息重构所有子载波波束成形矩阵。