CN106953672A - 一种多天线系统中信道信息反馈的方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多天线系统中信道信息反馈的方法及终端，该方法包括：终端接收基站发送的M个端口的CSI-RS，并根据所述CSI-RS进行估计获得M维下行信道信息；采用变换函数F_k将所述M维下行信道信息进行线性变换，得到N_k维的第k类信道；采用预定的N_k维的码本分别对所述第k类信道进行信道信息量化，确定对应的预编码矩阵及PMI_k；从K类信道中选择s类信道，将所选信道的索引号及对应的PMI反馈给所述基站。通过本发明可以有效减少反馈开销。

Description

一种多天线系统中信道信息反馈的方法及终端

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种多天线系统中信道信息反馈方法及终端。

背景技术

无线通信系统中，接收端和发送端通常在多天线系统使用空分复用，以达到更高的传输速率。为了实现空分复用，发射端通常利用预编码将待传输的数据层映射到天线端口上，并取得较高的传输性能。为了实现发射端的预编码，发射端需要知道完全或部分的信道状态信息。在TDD(Time DivisionDuplexing，时分双工)系统中，发射端可以通过上下行信道互易性得到信道状态信息；在FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)系统中，通常需要接收端将信道状态信息通知给发射端。

在LTE(Long Term Evolution，长期演进系统)系统中，终端反馈的信道状态信息通常包含信道质量指示(Channel Quality Indicator，简称CQI)、预编码矩阵指示(Precoding Matrix Indicator，简称PMI)和秩指示(RankIndication，简称RI)三部分组成。其中，CQI表示信道质量信息，基站根据CQI配置适合信道质量的调制编码方式(Modulation and Coding Scheme，简称MCS)；RI表示信道的秩，基站根据RI配置合适的数据传输层数；PMI表示终端推荐的预编码矩阵，基站根据PMI选择合适的预编码矩阵。协议规定，终端在选择预编码矩阵后，终端以一种约定好的格式反馈PMI，基站可以通过这种格式恢复终端选择的预编码矩阵，这种约定的格式被称为码本。在早期的LTE版本中，使用DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)矢量作为码本：终端根据高层信令配置的参数生成一定数量的DFT矢量，再根据RI以及信道估计的结果，从中选择较好的DFT矢量，并将其索引号作为PMI上报给基站，基站根据PMI即可恢复出终端推荐的DFT矢量。随着LTE的演进，码本得到了进一步的增强：反馈的PMI分为长期反馈和短期反馈两部分，长期反馈在宽带上保持不变，长期反馈的PMI值可以确定一个DFT矢量组合，短期反馈从这组DFT矢量集合中挑选合适的DFT矢量，PMI值并随着子带变化；在引入双极化天线之后，两个极化方向选择相同的DFT矢量，只是引入极化相差。在Rel-13中，引入了FD(Frequency Division，频分)MIMO(Multiple-Input Multiple Output，多输入多输出)的概念，允许基站天线阵列排列成2D的拓扑，并将最大可支持的端口数增加到16端口，码本增强为DFT矢量克罗内克积的形式，PMI包含三个部分，长期反馈的水平方向DFT矢量、长期反馈的垂直方向DFT矢量，以及用来执行列和相差选择的子带反馈，基站利用垂直方向长期反馈的结果生成一组DFT矢量、水平方向长期反馈的结果生成另一组DFT矢量，并将这两组中的DFT矢量两两做克罗内克乘积，生成一组新的矢量组，再根据子带反馈结果从新生成的矢量组中选择合适的列，并加上极化相差，从而构造出最终的预编码矩阵。这种PMI构造和反馈方式，可以同时利用垂直和水平维度上的信道信息，并且在一定程度上减小反馈开销。

在将天线端口数扩展到32、64或者更多端口之后，上述方法则会显示出一定的局限性：

a、存在较多可能性的天线拓扑形式，如果针对每种天线拓扑都设计不同的码本，较为繁琐；

b、通过长期反馈生成的预编码矢量组合中，含有较多的矢量，因此，如果要从中选择合适的矢量进行反馈，需要较大的反馈开销；

c、天线阵列规模增大之后，基于DFT矢量的预编码构造方式并不能非常好地量化信道之间的相关性。

基于上述三点，仅将Rel-13中的码本构造和反馈方式应用到32或者更多的天线端口时，带来较大的反馈开销，而且并不能达到相应的性能增益。这是现有技术存在的主要问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多天线系统中信道信息反馈的方法及终端，以减少反馈开销。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多天线系统中信道信息反馈的方法，包括：

终端接收基站发送的M个端口的信道状态信息测量参考信号CSI-RS，并根据所述CSI-RS进行估计获得M维下行信道信息；

所述终端采用变换函数F_k将所述M维下行信道信息进行线性变换，得到N_k维的第k类信道，其中，k＝1，……，K；M≥N_k，K≥1；

所述终端采用预定的N_k维的码本分别对所述第k类信道进行信道信息量化，确定对应的预编码矩阵及预编码矩阵指示信息PMI _k；

所述终端从K类信道中选择s类信道，将所选信道的索引号及对应的PMI反馈给所述基站。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

所述变换函数F_k为线性变换函数。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

所述变换函数F_k为乘以矩阵W_k，所述矩阵W_k为M行N_k列的矩阵。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

所述矩阵W_k的第i列，除了第k_i个元素为1，其他元素为0，其中，i＝1，……，N_k；k_i＝1，……，M。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

所述矩阵W_k满足：如果第i列第k_i行和第j列第k_j行的元素为1，且i不等于j，则k_i不等于k_j，其中，i、j＝1，……，N_k；k_i、k_j＝1，……，M。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

所述矩阵W_k的元素由M端口的拓扑、起始端口水平垂直间隔、水平垂直方向端口数、水平垂直方向端口间距中的一种或多种参数确定。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

K>1，且N_k不完全相等。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

K>1，且大于或等于M。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述K的取值、所述N_k的取值、所述变换函数F_k是根据以下任一项确定的：

根据M的取值确定；

根据所述基站配置信令确定；

根据反馈模式确定；

由所述终端选择并反馈给所述基站。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述K的取值、所述N_k的取值若根据所述基站配置信令确定，则包括：

所述K的取值、所述N_k的取值根据基站天线的拓扑结构决定，并由基站信令配置，或者

所述K的取值、所述N_k的取值根据码本配置类型决定，并由基站信令配置。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述变换函数F_k若根据所述基站配置信令确定，则包括：

若所述变换函数F_k为乘以矩阵W_k，则所述矩阵W_k中非零元素的位置由基站配置信令确定，或者所述矩阵W_k的行数和/或列数由基站配置信令确定。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述变换函数F_k若由所述终端选择并反馈给所述基站，则包括：

若所述变换函数F_k为乘以矩阵W_k，则所述矩阵W_k中非零元素的位置由终端选择并反馈给基站，或者所述矩阵W_k的行数和/或列数由终端选择并反馈给基站。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

所述s的取值由所述基站与所述终端约定，或者

所述s的取值由所述基站配置确定，或者

所述s的取值由终端选择并反馈给基站。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种终端，其中，包括：

获取模块，用于接收基站发送的M个端口的信道状态信息测量参考信号CSI-RS，并根据所述CSI-RS进行估计获取M维下行信道信息；

变换模块，用于采用变换函数F_k将所述M维下行信道信息进行线性变换，得到N_k维的第k类信道，其中，k＝1，……，K；M≥N_k，K≥1；

确定模块，用于采用预定的N_k维的码本分别对所述第k类信道进行信道信息量化，确定对应的预编码矩阵及预编码矩阵指示信息PMI_k；

发送模块，用于从K类信道中选择s类信道，将所选信道的索引号及对应的PMI反馈给所述基站。

进一步地，上述终端还具有下面特点：

所述变换模块，采用的变换函数F_k为线性变换函数。

进一步地，上述终端还具有下面特点：

所述变换模块，采用的变换函数F_k为乘以矩阵W_k，所述矩阵W_k为M行N_k列的矩阵，所述矩阵W_k的元素由M端口的拓扑、起始端口水平垂直间隔、水平垂直方向端口数、水平垂直方向端口间距中的一种或多种参数确定。

综上，本发明提供一种多天线系统中信道信息反馈的方法及终端，可以有效减少反馈开销。

附图说明

图1为本发明实施例的一种多天线系统中信道信息反馈方法的流程图；

图2为本发明实施例的双极化天线编号方式的示意图；

图3为本发明实施例的端口分组的示意图；

图4为本发明实施例的终端的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1为本发明实施例的一种多天线系统中信道信息反馈方法的流程图，如图1所示，包含以下步骤：

步骤11、终端接收基站发送的M个端口的信道状态信息测量参考信号(Channel State Information-Reference Signal，简称CSI-RS)，并根据所述CSI-RS进行估计获得M维下行信道信息；

步骤12、终端采用变换函数F_k将所述M维下行信道信息进行线性变换，得到N_k维的第k类信道，其中，k＝1，……，K；M≥N_k，K≥1；

其中，对于K>1的情形，N₁，N₂，……，N_K可以不完全相等，它们的和可以等于也可以大于M。

进一步地，对于k＝1，……，K，F_k可以为乘以矩阵Wk，其中，W_k为M行N_k列的矩阵；更进一步地，W_k可以为完成天线端口选择的矩阵，具体描述为：

W_k的第i列，除了第k_i个元素为1，其他元素为0，k＝1，……，K；i＝1，……，N_k；k_i＝1，……，M；在这种情况下，W_k满足：如果第i列第k_i行和第j列第k_j行的元素为1，且i不等于j，那么k_i也不等于k_j，k＝1，……，K；i、j＝1，……，N_k；k_i、k_j＝1，……，M。

进一步地，K的取值，N₁，N₂……N_K的取值，F₁、F₂、……、F_K及其参数可以由基站配置并通知终端，也可由终端选择并上报给基站，也可由其他参数的值确定；例如，K的取值，N₁，N₂……N_K的取值，F₁、F₂、……、F_K可以根据以下任一项确定的：

根据M的取值确定；

根据所述基站配置信令确定；

根据反馈模式确定。

其中，所述K的取值、所述N_k的取值若根据所述基站配置信令确定，则包括：

所述K的取值、所述N_k的取值根据基站天线的拓扑结构决定，并由基站信令配置，或者

所述K的取值、所述N_k的取值根据码本配置类型(Codebook-Config)决定，并由基站信令配置。

其中，所述变换函数F_k若根据所述基站配置信令确定，则包括：

若所述变换函数F_k为乘以矩阵W_k，则所述矩阵W_k中非零元素的位置由基站配置信令确定，或者所述矩阵W_k的行数和/或列数由基站配置信令确定。

步骤13、所述终端采用预定的N_k维的码本分别对所述第k类信道进行信道信息量化，确定对应的预编码矩阵及预编码矩阵指示信息PMI_k；

具体地，终端采用基站与终端约定的N₁维，N₂维，……，N_K维的码本分别对所述第一类信道，第二类信道，……，第K类信道进行信道信息量化，确定对应的预编码矩阵及索引PMI₁，……，PMI_K。

步骤14、所述终端从K类信道中选择s类信道，将所选信道的索引号及对应的PMI反馈给所述基站。

其中，s的取值由基站与终端约定、基站信令配置或者由终端选择并反馈给基站。

本发明实施例的天线系统中信道信息反馈的方法具有如下的有益效果：

对于不同天线拓扑的系统，不需要配置不一样的码本参数，简化了码本的配置；

通过合适的分组和选组，反馈的预编码指示信息由组号和组内矢量号决定，组号变化周期较长，这种构造可以减小反馈开销；

通过合适的分组和选组，所得每组N端口可能比原始的M端口更适合利用基于DFT的矢量描述信道相关性，此外，还能带来天线选择增益等其他增益，这样，可以在一定的开销基础上带来相对稳定的性能增益。

以下通过几个具体实施例对本发明的方法进行详细的说明。

实施例一

在本实施例中，假设基站天线数总共为M端口，而终端使用最大可支持的端口数为N端口的码本，N<M，可以利用本实施例中给出的方法进行基于码本的预编码构造。

本实施例的预编码矩阵具有如下的结构：

W＝W₀W₁

其中，W₁为利用N端口码本选择出的预编码矩阵，W₀为天线端口选择矩阵，实现M端口和N端口之间的映射。具体实现方式包含以下步骤：

步骤100，终端接收基站发送的M个端口的CSI-RS，并根据所述CSI-RS进行估计获得M维下行信道信息，每一维下行信道信息对应一个端口；

步骤101，将M个端口信道信息分为K个端口组，每组包含N个端口。

K个端口组的合集等于原M个端口，图3为分组方式的一个例子，其中，16个端口被分为8个组，每组中包含4个端口。这样，步骤100中得到的M(例如16)维信道信息即被映射为K(例如8)类信道信息，第k类信道信息对应第k个端口组的信道信息；第k类信道包含N(例如4)维信道信息，对应于第k端口组中N个端口。

本实施例中的变换函数F_k相当于乘以矩阵W₀。

步骤102，在每组中，终端根据N端口码本分别对所述第k类信道进行信道信息量化，选择预编码矩阵，并作为候选预编码；

步骤103，终端从K个候选预编码矩阵中，选择s个作为最终的预编码矩阵；

步骤104，终端将所选预编码矩阵所在的组号，以及在本组中根据N端口码本得到的预编码矩阵索引反馈给基站。

根据上述描述，W₀的构造如下式所示：

其中，表示维度为a×1，第b个元素为1，其他元素为0的矢量；(π₁,L,π_N)表示(1,L,M)中的N个数组成的排列，具体来说，π₁,L,π_N为最终从K个候选预编码矩阵选择的预编码矩阵所在组中包含的端口号。

实施例二

本实施例中，在LTE Rel-13中，基于将码本可以支持的端口数扩展到了16端口，且引入了垂直和水平两个维度的概念，使得该码本可用于2D长方形和1D线形的基站拓扑。对于32或者64等更高的天线端口数，可以使用本实施例给出的方法进行基于已有{8，12，16}端口码本的预编码构造。本实施例中所用方法基于实施例一中所述方法，基站总共M个天线端口，终端基于端口数为{8，12，16}的码本构造预编码码本。预编码具有如下结构：

其中，进行天线端口选择，W₁进行宽带波束选择，W₂进行子带波束选择。具体实现方式包含以下步骤：

步骤201，将M个天线端口分为K个组，每组包含{8，12，16}个端口，每个极化方向{4，6，8}个端口，这些个端口的可以排列成{4×2，2×4，8×1，2×3，3×2，2×2，4×1}这几种拓扑结构，分组方式的确定包含如下方式：

根据基站的配置信令决定：基站可以通过M个天线端口的拓扑结构、码本配置类型(Codebook-Config)等决定，并通过DCI(Downlink ControlInformation，下行控制信息)、RRC(Radio Resource Control，无线资源控制协议)等方式通知终端；

根据终端的选择决定：终端可以根据一定的标准自行选择分组的方式，并上报给基站；

根据反馈模式、M的取值等参数决定，并由终端和基站约定。

本实施例中的变换函数F_k相当于乘以矩阵

步骤202，对于K个分组，在每组中使用16端口的预编码码本，并根据该组中端口的拓扑结构配置码本参数，每组中预编码的形式为：

其中，W₁中的表示每个极化方向上宽带反馈的波束组合，X₁和X₂分别表示水平和垂直方向DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)矢量，W₂中的e包含列选择向量，从中选出子带反馈的波束，α表示极化方向间的相差。中包含的水平和垂直方向波束由每个分组的天线拓扑决定。具体来说，天线拓扑结构为N₁×N₂时，N₁×L₁维矩阵X₁的第l列为O₁倍过采样的DFT矢量：

N₂×L₂维矩阵X₂的第l列为O₂倍过采样的DFT矢量：

其中，过采样因子由端口拓扑结构决定，关系如表1所示。

表1

步骤203，终端从K个候选预编码矩阵中，选择s个作为最终的预编码矩阵；

步骤204，终端将所选预编码矩阵所在的组号，以及在本组中根据N端口码本得到的预编码矩阵索引反馈给基站。

根据上述描述，的构造如下式所示：

其中，表示维度为a×1，第b个元素为1，其他元素为0的矢量；表示(1,L,M)中的N_k个数组成的排列，具体来说，为最终从K个候选预编码矩阵选择的预编码矩阵所在组中包含的端口号，N_k的取值可选自集合{8，12，16}。

实施例三

本实施例中，对于双极化天线系统，使用实施例一的方法可以实现基于码本的预编码构造和反馈，但是，利用两个极化方向的信道状态信息类似的特性，可以进一步地减小终端复杂度和反馈开销。假设基站天线数总共为M端口，每个极化方向M/2个端口。这M个端口的编号方式是第一极化方向为1到M/2，第二极化方向为M/2+1到M，例如图2中的编号方式。

终端使用最大可支持的端口数为N端口的码本，N<M，预编码具有如下结构：

W＝W₀W₁

其中，W₁为利用N端口码本选择出的预编码矩阵，W₀为天线端口选择矩阵，实现M端口和N端口之间的映射。具体实现方式包含以下步骤：

步骤301，将M个端口分为K个组，每组包含N个端口，每个极化方向N/2个端口；

本实施例中的变换函数F_k相当于乘以矩阵W₀。

步骤302，在每组中，终端根据N端口码本选择预编码矩阵，并作为候选预编码；

步骤303，终端从K个候选预编码矩阵中，选择s个作为最终的预编码矩阵；

步骤304，终端将所选预编码矩阵所在的组号，以及在本组中根据N端口码本得到的预编码矩阵索引反馈给基站。

根据上述描述，W₀的构造如下式所示：

其中，表示维度为a×1，第b个元素为1，其他元素为0的矢量；(π₁,L,π_N/2)表示(1,L,M/2)中选取N/2个数组成的排列，具体地，(π₁,L,π_N/2)为最终预编码矩阵所在组中包含的第一极化方向上端口号。

实施例四

本实施例中，对于基站天线端口数为M的系统，在上述三个实施例中，通过函数F_k将M个天线端口得到的信道信息分解为K个端口集合的信道信息，k＝1，……，K，每个端口集合的端口数为N_k。

对于不同的k＝1，……，K，N_k可能相等(如实施例一、三中所述)，也可能不等(如实施例二中所述)。

在进行这样的信道信息反馈之前，基站和终端需要约定好反馈的参数。参数包括K，N₁，N₂，……，N_K的取值，上报信道信息数量s，变换函数F₁、F₂、……、F_K，变换后每个端口子集的拓扑结构，如果变换函数F_k是如实施例一、二、三所述的乘以矩阵那么参数还包括矩阵的维度、矩阵中非零元素的位置等。

具体来说，基站和终端进行参数约定方式包含以下：

步骤401，基站配置参数，并通知终端，通知终端的方式包括DCI下发或者RRC信令；

步骤402，终端选择参数，并上报基站。

其中，对于步骤401，基站可以根据以下方式确定参数：

步骤411，基站根据M的取值确定参数，利用DCI下发或者配置RRC信令通知终端；

步骤412，基站根据M个天线端口的拓扑结构确定参数，利用DCI下发后者配置RRC信令通知终端；

步骤413，基站根据RRC参数Codebook-Config确定参数，利用DCI下发或者配置RRC信令通知终端；

步骤414，基站根据反馈模式，利用DCI下发或者配置RRC信令通知终端；

对于步骤402，终端可根据一定的指标选择参数，并包含在UCI中，通过PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)或者PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行控制信道)上报给基站。

实施例五

本实施例中列举了一些重要参数的可能取值。

如实施例一至四所述，变换函数F₁、F₂、……、F_K将M个天线端口得到的信道信息分解为K个端口集合的信道信息，变换函数F_k可以取为乘以线性矩阵其中，每个矩阵维度为M×N_k。一种比较重要功能是实现天线端口的选择，具有如下的性质：

其中，表示维度为a×1，第b个元素为1，其他元素为0的矢量；表示(1,L,M)中的N_k个数组成的排列，具体来说，为最终从K个候选预编码矩阵选择的预编码矩阵所在组中包含的端口号。

N_k表示第k个端口子集中的端口数，对于不同的k＝1，……，K，N_k可能相等，也可能不等。对于基于LTE码本的信道信息反馈，N_k可以取自集合{2，4，8，12，16}。

端口子集个数K和上报信道信息个数s的取值为K≥1，s≥1。为了实现较大的天线选择增益，可选择K为大于1的整数，K越大可能达到的天线选择增益越大；此外，s越小，预编码信息反馈开销也越小，在信道信息反馈开销的限制很严重时，可选s＝1。

每个端口子集中N_k个端口的拓扑结构随着N_k取值的不同，有着多种可能性。对于基于LTE码本的信道信息反馈，如果使用双极化天线的情况下，每个极化方向有着一样的天线拓扑结构，且必须为1D的线性拓扑或者2D的长方形/正方形拓扑，那么，每个端口子集的拓扑结构和N_k之间的关系如表2所示。

表2

Nk	子集端口拓扑
		2	(1,1)
4	(2,1)(1,2)
		8	(2,2)(4,1)
12	(2,3)(3,2)
		16	(2,4)(4,2)(8,1)

如果使用的变换函数是乘以如上文所述的矩阵那么，矩阵中非零元素的位置是由端口子集中所包含的端口编号决定的。对于基于LTE码本的信道信息反馈，由于每个天线端口子集是1D的线性拓扑或者2D的长方形/正方形拓扑，决定中非零元素位置的参数包括M个端口的天线拓扑、端口子集k的起始位置、拓扑结构、端口间距等。因此，可以用M端口的拓扑、起始位置水平垂直间隔、水平垂直方向端口数、水平垂直方向端口间距等四组参数确定矩阵例如，对于32端口的双极化天线系统，拓扑结构为4×4，每个端口子集拓扑为2×2，起始端口间距为(1，2)，子集端口间距为(1，1)，则K＝6，N₁，N₂，……，N_K的和大于32，端口映射如图3所示，其中，每个方格代表同一位置两个极化方向的端口，每个圆圈覆盖的端口为一组端口子集。

如果这些参数由基站配置，那么基站需要将这三组参数通过DCI或RRC通知给终端，并由终端上报选择的子集索引和每个被选子集的预编码指示；如果这些参数由终端选择，那么终端需要在上报PMI的同时，利用bitmap(位图)将被选出的端口上报基站。

实施例六

在本实施例中，给出了一种码本参数由基站配置的方法。本发明中，变换函数F₁、F₂、……、F_K将M个天线端口得到的信道信息分解为K个端口集合的信道信息，变换函数F_K可以取为乘以线性矩阵其中，每个矩阵维度为M×N_k。一种比较重要功能是实现天线端口的选择，具有如下的性质：

其中，表示维度为a×1，第b个元素为1，其他元素为0的矢量；表示(1,L,M)中的Nk个数组成的排列，具体来说，为最终从K个候选预编码矩阵选择的预编码矩阵所在组中包含的端口号，并从这K个信息中选择s个上报基站。基站配置中的参数，例如，Nk、K和s等，具体的步骤如下：

步骤601、基站根据上行参考信号估计上行信道；

步骤602、基站估计上行信道参数，例如时延扩展、角度扩展等，基站根据信道信息参数确定码本参数配置；

步骤603、基站将确定的码本参数配置通知终端。

其中，步骤602中，基站根据信道信息参数配置码本参数的方法可以通过多种方式实现，例如，角度扩展较大时，选择拓扑距离相隔较远的N_k，以及相对较大的K和s；而在时延扩展较小时，信道信息更新较快，反馈量较大，因此可以配置较小的K和s。

实施例七

本实施例给出了一种终端确定码本参数的方法。如实施例一至六所述，变换函数F₁、F₂、……、F_K将M个天线端口得到的信道信息分解为K个端口集合的信道信息，变换函数可以取为乘以线性矩阵其中，每个矩阵维度为M×N_k。一种比较重要功能是实现天线端口的选择，具有如下的性质：

其中，表示维度为a×1，第b个元素为1，其他元素为0的矢量；表示(1,L,M)中的Nk个数组成的排列，具体来说，为最终从K个候选预编码矩阵选择的预编码矩阵所在组中包含的端口号，并从这K个信息中选择s个上报基站。终端选择中的参数，例如，N_k、K和s等，具体的步骤如下：

步骤701、终端根据下行参考信号估计下行信道；

步骤702、终端根据估计到的下行信道信息，例如时延扩展、角度扩展等，确定码本参数配置；

步骤703、终端将确定的码本参数上报基站。

其中，步骤702中，终端根据信道信息参数选择码本参数的方法可以通过多种方式实现，例如，角度扩展较大时，选择拓扑距离相隔较远的N_k，以及相对较大的K和s；而在时延扩展较小时，信道信息更新较快，反馈量较大，因此可以配置较小的K和s。此外，还可以预先配置多套参数配置，终端根据得到多套参数配置多套码本和预期的性能指标，并从中选择出性能最好的预编码矩阵，并将其指示信息和参数配置信息一起上报给基站。

实施例八

本实施例列举了终端上报预编码指示信息的方法。在本发明中，变换函数F₁、F₂、……、F_K将M个天线端口得到的信道信息分解为K类端口集合的信道信息，终端从这K类信息中选择s类上报基站。终端上报预编码信息的方法可以分为以下两种：

方式801、终端根据分解出的K类信道信息，根据参数配置构造K类子码本，并从中选择s类，利用选择出的s类子码本得到预编码矩阵，终端反馈该预编码矩阵在每类子码本中指示信息和所在子码本类别的索引号。

方式802、终端根据分解出的K类信道信息，构造包含这K类信道信息的大码本，从这个大码本中选择预编码矩阵，并反馈所选预编码矩阵在这个大码本中的预编码指示信息。

图4为本发明实施例的终端的示意图，如图4所示，本实施例的终端包括：

获取模块，用于接收基站发送的M个端口的信道状态信息测量参考信号CSI-RS，并根据所述CSI-RS进行估计获取M维下行信道信息；

变换模块，用于采用变换函数F_k将所述M维下行信道信息进行线性变换，得到N_k维的第k类信道，其中，k＝1，……，K；M≥N_k，K≥1；

确定模块，用于采用预定的N_k维的码本分别对所述第k类信道进行信道信息量化，确定对应的预编码矩阵及预编码矩阵指示信息PMI_k；

发送模块，用于从K类信道中选择s类信道，将所选信道的索引号及对应的PMI反馈给所述基站。

其中，所述变换模块，采用的变换函数F_k为线性变换函数。

在一优选实施例中，所述变换模块，采用的变换函数F_k为乘以矩阵W_k，所述矩阵W_k为M行N_k列的矩阵，所述矩阵W_k的元素由M端口的拓扑、起始端口水平垂直间隔、水平垂直方向端口数、水平垂直方向端口间距中的一种或多种参数确定。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种多天线系统中信道信息反馈的方法，包括：

终端接收基站发送的M个端口的信道状态信息测量参考信号CSI-RS，并根据所述CSI-RS进行估计获得M维下行信道信息；

所述终端采用变换函数F_k将所述M维下行信道信息进行线性变换，得到N_k维的第k类信道，其中，k＝1，……，K；M≥N_k，K≥1；

所述终端采用预定的N_k维的码本分别对所述第k类信道进行信道信息量化，确定对应的预编码矩阵及预编码矩阵指示信息PMI_k；

所述终端从K类信道中选择s类信道，将所选信道的索引号及对应的PMI反馈给所述基站。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述变换函数F_k为线性变换函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述变换函数F_k为乘以矩阵W_k，所述矩阵W_k为M行N_k列的矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述矩阵W_k的第i列，除了第k_i个元素为1，其他元素为0，其中，i＝1，……，N_k；k_i＝1，……，M。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述矩阵W_k满足：如果第i列第k_i行和第j列第k_j行的元素为1，且i不等于j，则k_i不等于k_j，其中，i、j＝1，……，N_k；k_i、k_j＝1，……，M。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述矩阵W_k的元素由M端口的拓扑、起始端口水平垂直间隔、水平垂直方向端口数、水平垂直方向端口间距中的一种或多种参数确定。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

K>1，且N_k不完全相等。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

K>1，且大于或等于M。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述K的取值、所述N_k的取值、所述变换函数F_k是根据以下任一项确定的：

根据M的取值确定；

根据所述基站配置信令确定；

根据反馈模式确定；

由所述终端选择并反馈给所述基站。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述K的取值、所述N_k的取值若根据所述基站配置信令确定，则包括：

所述K的取值、所述N_k的取值根据基站天线的拓扑结构决定，并由基站信令配置，或者

所述K的取值、所述N_k的取值根据码本配置类型决定，并由基站信令配置。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述变换函数F_k若根据所述基站配置信令确定，则包括：

若所述变换函数F_k为乘以矩阵W_k，则所述矩阵W_k中非零元素的位置由基站配置信令确定，或者所述矩阵W_k的行数和/或列数由基站配置信令确定。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述变换函数F_k若由所述终端选择并反馈给所述基站，则包括：

若所述变换函数F_k为乘以矩阵W_k，则所述矩阵W_k中非零元素的位置由终端选择并反馈给基站，或者所述矩阵W_k的行数和/或列数由终端选择并反馈给基站。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于

所述s的取值由所述基站与所述终端约定，或者

所述s的取值由所述基站配置确定，或者

所述s的取值由终端选择并反馈给基站。

14.一种终端，其特征在于，包括：

获取模块，用于接收基站发送的M个端口的信道状态信息测量参考信号CSI-RS，并根据所述CSI-RS进行估计获取M维下行信道信息；

变换模块，用于采用变换函数F_k将所述M维下行信道信息进行线性变换，得到N_k维的第k类信道，其中，k＝1，……，K；M≥N_k，K≥1；

确定模块，用于采用预定的N_k维的码本分别对所述第k类信道进行信道信息量化，确定对应的预编码矩阵及预编码矩阵指示信息PMI_k；

发送模块，用于从K类信道中选择s类信道，将所选信道的索引号及对应的PMI反馈给所述基站。

15.根据权利要求14所述的终端，其特征在于，

所述变换模块，采用的变换函数F_k为线性变换函数。

16.根据权利要求15所述的终端，其特征在于，

所述变换模块，采用的变换函数F_k为乘以矩阵W_k，所述矩阵W_k为M行N_k列的矩阵，所述矩阵W_k的元素由M端口的拓扑、起始端口水平垂直间隔、水平垂直方向端口数、水平垂直方向端口间距中的一种或多种参数确定。