CN109428637A - 一种csi-rs测量反馈方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种CSI‑RS测量反馈方法及设备，用以优化模拟预编码和数字预编码，该方法包括：终端设备接收网络设备发送的S个CSI‑RS，其中，每个CSI‑RS对应一个天线端口号。终端设备将M个CSI‑RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，以及将信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备。因此，终端设备通过从S个CSI‑RS对应的S个天线端口号中选择M个CSI‑RS对应的M个天线端口号反馈给基站，可以辅助网络设备选择模拟预编码的权值，将信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备，同时实现对数字预编码的优化。

Description

一种CSI-RS测量反馈方法及设备
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，特别涉及一种CSI-RS测量反馈方法及设备。
背景技术
为了满足移动数据的快速增长，未来无线通信系统需要进一步提高系统容量和保证用户的服务质量(quality of service，QoS)要求。许多新的技术和概念，比如大规模多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)，密集网络等技术被提出以满足需求。同时，通信界也将目光转向高频段通信，由于毫米波(millimeter wave)段拥有非常大的带宽，毫米波通信已经成为未来5G无线通信系统中具有开发潜力的技术之一。
然而，在毫米波通信系统中，数模混合预编码成了研究热点，数模混合架构是传统数字MIMO架构和纯模拟架构的折中，它一方面能够减少功率损耗降低硬件成本，另一方面能够提供比较大的自由度，实现阵列增益和分集增益，保证系统性能。但是，在数模混合架构中，由于数字通道小于天线数目，发送出去的导频是经过模拟预编码加权过的，而模拟预编码的权值一般不变，因此可能对数模混合架构的性能带来影响。
发明内容
本申请提供一种CSI-RS测量反馈方法及设备，用以优化模拟预编码和数字预编码。
第一方面，本申请提供一种CSI-RS测量反馈方法，该方法包括：终端设备接收网络设备发送的S个信道状态参考信号CSI-RS，终端设备将M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，以及将信道矩阵H对应的预编码矩阵指示PMI或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备，其中，每个CSI-RS对应一个天线端口号，S为正整数，信道矩阵H对应M个CSI-RS，信道矩阵H中的任一行包括M个元素，S＞M，M为正整数。
通过上述方法，终端设备通过从S个CSI-RS对应的S个天线端口号中选择M个CSI-RS对应的M个天线端口号反馈给基站，可以辅助网络设备确定M个天线端口号对应的M个模拟预编码的权值，使根据M个模拟预编码的权值确定的模拟波束能更好地指向终端设备，因此能提高混合波束成型(hybrid beamforming，HBF)的性能，改善频谱利用效率，提高吞吐量。进一步地，终端设备将信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备，可以辅助网络设备确定预编码矩阵，同时优化数字预编码。最终实现改善频谱利用效率，提高吞吐量。
在一种可能的设计中，M个CSI-RS是终端设备根据S个CSI-RS分别对应的信号接收强度筛选出的信号接收强度从高到低的M个CSI-RS。
通过上述方法，M个CSI-RS为信号接收强度较好的CSI-RS，以辅助网络设备选择模拟预编码的权值。
在一种可能的设计中，终端设备将M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，可以采用但不限于以下两种方法：
方法1：终端设备在物理上行共享信道PUSCH上发送M个天线端口号。
在一种可能的设计中，M个天线端口号还可以采用比特位图(bitmap)形式反馈至网络设备。
方法2：终端设备发送第一码本中对应M个天线端口号的第一矩阵的PMI，第一码本中包括多个预先定义的第一矩阵，每个第一矩阵对应一个PMI，每个第一矩阵均为S×1矩阵，每个第一矩阵中的S个元素与S个CSI-RS对应的S个天线端口号一一对应，在对应M个天线端口号的第一矩阵中M个天线端口号分别对应的元素的取值均为1，剩余S-M个元素的取值均为0。在一种可能的设计中，第一矩阵的结构可以为W＝[0,1,1,…,0],W是一个S×1的矩阵，其中有M个元素为1，其余元素为0。
因此，本申请提供了多种反馈M个天线端口号的可能实现方式。采用上述方法2反馈M个天线端口号，仅需反馈对应M个天线端口号的第一矩阵的PMI，可以节省上行开销。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括信道矩阵H对应的量化矩阵H'中包括的M个元素分别对应的模值的量化值和相位的量化值。
信道矩阵H的量化结果是利用吞吐量最大化原则或估计信干噪比(signal tointerference plus noise ratio，SINR)最大化原则确定的。
通过上述方法，可以有效节省上行开销。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括M组取值，第i组取值包括第i个k1的取值和第i个k2的取值，分别对应|hi1|和φi1；
其中，
其中，a表示量化的最小值，b表示量化的最大值，Bamp表示|hi1|的量化比特数，Bφ表示φi1的量化比特数，i为小于等于M的正整数，M组取值均满足吞吐量最大化原则或估计信干噪比最大化原则。
通过上述方法，可以有效节省上行开销。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括量化矩阵H'的模值的量化值|H|，M个元素分别对应的相位(φ1,1,...,φi,1,...,φM,1)的量化值、第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)的量化值，以使网络设备根据以下公式恢复H1：
其中，
对角阵D为:
第k个Givens旋转矩阵为：
其中，i为小于等于M的正整数，第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)是根据信道矩阵H和对角阵D得到的，e1＝[1,0,…,0]T，Ii-2表示(i-2)×(i-2)的单位矩阵。
通过上述方法，即Givens变换方法，能够显著减少反馈量，即上行开销，相对于直接反馈的方式的总反馈量能够减少将近50％。
在一种可能的设计中，终端设备可以定义一个码本，码本中包含多个预先定义的预编码矩阵，每个预编码矩阵均有相对应的PMI。通过将每个预编码矩阵和信道矩阵H进行匹配后选择最接近于信道矩阵H的预编码矩阵，并反馈对应的PMI。
在一种可能的设计中，在终端设备将M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，以及将信道矩阵H对应的预编码矩阵指示PMI或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备之后，终端设备接收网络设备通过M个天线端口号分别对应的天线端口向终端设备发送数据，数据是根据预编码矩阵编码后的数据。
通过上述方法，网络设备根据M个天线端口号选择模拟预编码的权值，并根据信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果确定预编码矩阵，然后将需要发送至终端设备的数据经预编码矩阵编码后发送给终端设备。
第二方面，本申请提供一种CSI-RS测量反馈方法，该方法包括：网络设备发送S个CSI-RS，网络设备接收终端设备发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号，以及信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果，其中，每个CSI-RS对应一个天线端口号，S为正整数，信道矩阵H对应M个CSI-RS，信道矩阵H中包括M个元素，S≥M，M为正整数。
在一种可能的设计中，M个CSI-RS是终端设备根据S个CSI-RS分别对应的信号接收强度筛选出的信号接收强度从高到低的M个CSI-RS。
在一种可能的设计中，网络设备接收终端设备发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号可能通过以下两种方法：
方法1：网络设备接收终端设备在PUSCH上发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号；
方法2：网络设备接收终端设备发送的第一码本中对应M个天线端口号的第一矩阵的PMI，第一码本中包括多个预先定义的第一矩阵，每个第一矩阵对应一个PMI，每个第一矩阵均为S×1矩阵，每个第一矩阵中的S个元素与S个CSI-RS对应的S个天线端口号一一对应，在对应M个天线端口号的第一矩阵中M个天线端口号分别对应的元素的取值均为1，剩余S-M个元素的取值均为0。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括信道矩阵H对应的量化矩阵H'中包括的M个元素分别对应的模值的量化值和相位的量化值。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括M组取值，第i组取值包括第i个k1的取值和第i个k2的取值，分别对应|hi1|和φi1；
其中，
其中，a表示量化的最小值，b表示量化的最大值，Bamp表示|hi1|的量化比特数，Bφ表示φi1的量化比特数，i为小于等于M的正整数，M组取值均满足吞吐量最大化原则或估计信干噪比最大化原则。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括量化矩阵H'的模值的量化值|H|，M个元素分别对应的相位(φ1,1,...,φi,1,...,φM,1)的量化值、第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)的量化值，以使网络设备根据以下公式恢复H1：
其中，
对角阵D为:
第k个Givens旋转矩阵为：
其中，i为小于等于M的正整数，第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)是根据信道矩阵H和对角阵D得到的，e1＝[1,0,…,0]T，Ii-2表示(i-2)×(i-2)的单位矩阵。
在一种可能的设计中，在网络设备接收终端设备发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号，以及信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果之后网络设备通过M个天线端口号分别对应的天线端口向终端设备发送数据，数据是根据预编码矩阵编码后的数据。
第三方面，本申请提供一种终端设备，包括：存储器，处理器，收发器，存储器存储有指令，当指令被处理器执行时，使得，收发器，用于接收网络设备发送的S个信道状态参考信号CSI-RS，其中，每个CSI-RS对应一个天线端口号，S为正整数；收发器，还用于将M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，以及将信道矩阵H对应的预编码矩阵指示PMI或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备，信道矩阵H对应M个CSI-RS，信道矩阵H中的任一行包括M个元素，S＞M，M为正整数。
在一种可能的设计中，M个CSI-RS是终端设备根据S个CSI-RS分别对应的信号接收强度筛选出的信号接收强度从高到低的M个CSI-RS。
在一种可能的设计中，收发器，具体用于：在物理上行共享信道PUSCH上发送M个天线端口号；或者，发送第一码本中对应M个天线端口号的第一矩阵的PMI，第一码本中包括多个预先定义的第一矩阵，每个第一矩阵对应一个PMI，每个第一矩阵均为S×1矩阵，每个第一矩阵中的S个元素与S个CSI-RS对应的S个天线端口号一一对应，在对应M个天线端口号的第一矩阵中M个天线端口号分别对应的元素的取值均为1，剩余S-M个元素的取值均为0。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括信道矩阵H对应的量化矩阵H'中包括的M个元素分别对应的模值的量化值和相位的量化值。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括M组取值，第i组取值包括第i个k1的取值和第i个k2的取值，分别对应|hi1|和φi1；
其中，
其中，a表示量化的最小值，b表示量化的最大值，Bamp表示|hi1|的量化比特数，Bφ表示φi1的量化比特数，i为小于等于M的正整数，M组取值均满足吞吐量最大化原则或估计信干噪比最大化原则。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括量化矩阵H'的模值的量化值|H|，M个元素分别对应的相位(φ1,1,...,φi,1,...,φM,1)的量化值、第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)的量化值，以使网络设备根据以下公式恢复H1：
其中，
对角阵D为:
第k个Givens旋转矩阵为：
其中，i为小于等于M的正整数，第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)是根据信道矩阵H和对角阵D得到的，e1＝[1,0,…,0]T，Ii-2表示(i-2)×(i-2)的单位矩阵。
在一种可能的设计中，收发器，还用于：在将M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，以及将信道矩阵H对应的预编码矩阵指示PMI或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备之后，接收网络设备通过M个天线端口号分别对应的天线端口向终端设备发送数据，数据是根据预编码矩阵编码后的数据。
第四方面，本申请提供一种网络设备，包括，存储器，处理器，收发器，存储器存储有指令，当指令被处理器执行时，使得，收发器，用于发送S个CSI-RS，其中，每个CSI-RS对应一个天线端口号，S为正整数；收发器，还用于接收终端设备发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号，以及信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果，其中，信道矩阵H对应M个CSI-RS，信道矩阵H中包括M个元素，S≥M，M为正整数。
在一种可能的设计中，M个CSI-RS是终端设备根据S个CSI-RS分别对应的信号接收强度筛选出的信号接收强度从高到低的M个CSI-RS。
在一种可能的设计中，收发器，具体用于接收终端设备在PUSCH上发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号；或者接收终端设备发送的第一码本中对应M个天线端口号的第一矩阵的PMI，第一码本中包括多个预先定义的第一矩阵，每个第一矩阵对应一个PMI，每个第一矩阵均为S×1矩阵，每个第一矩阵中的S个元素与S个CSI-RS对应的S个天线端口号一一对应，在对应M个天线端口号的第一矩阵中M个天线端口号分别对应的元素的取值均为1，剩余S-M个元素的取值均为0。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括信道矩阵H对应的量化矩阵H'中包括的M个元素分别对应的模值的量化值和相位的量化值。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括M组取值，第i组取值包括第i个k1的取值和第i个k2的取值，分别对应|hi1|和φi1；
其中，
其中，a表示量化的最小值，b表示量化的最大值，Bamp表示|hi1|的量化比特数，Bφ表示φi1的量化比特数，i为小于等于M的正整数，M组取值均满足吞吐量最大化原则或估计信干噪比最大化原则。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括量化矩阵H'的模值的量化值|H|，M个元素分别对应的相位(φ1,1,...,φi,1,...,φM,1)的量化值、第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)的量化值，以使网络设备根据以下公式恢复H1：
其中，
对角阵D为:
第k个Givens旋转矩阵为：
其中，i为小于等于M的正整数，第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)是根据信道矩阵H和对角阵D得到的，e1＝[1,0,…,0]T，Ii-2表示(i-2)×(i-2)的单位矩阵。
在一种可能的设计中，收发器，用于在网络设备接收终端设备发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号，以及信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果之后，通过M个天线端口号分别对应的天线端口向终端设备发送数据，数据是根据预编码矩阵编码后的数据。
第五方面，本申请提供一种CSI-RS测量反馈装置，该装置包括接收单元和发送单元，其中，接收单元用于执行以上第一方面中终端设备执行的接收步骤，发送单元用于执行第一方面中终端设备执行的发送步骤。
第六方面，本申请提供一种CSI-RS测量反馈装置，该装置包括发送单元和接收单元，其中，接收单元用于执行以上第二方面中网络设备执行的接收步骤，发送单元用于执行第二方面中网络设备执行的发送步骤。
第七方面，本申请实施例还提供了一种通信系统，该通信系统包括上述第二方面所述的网络设备和上述第一方面所述的终端设备。
第八方面，本申请实施例还提供了第一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行本申请上述第一方面的方法，或用于执行本申请上述第二方面的方法。
第九方面，本申请实施例还提供了第一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在上述第一种计算机存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本申请上述第一方面的方法；或所述计算机程序产品包括存储在上述第二种计算机存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本申请上述第二方面的方法。
第十方面，本申请还提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和存储器，所述处理器用于读取所述存储器中存储的代码，以实现第一方面中的方法以及各个可能设计，或实现第二方面的方法以及各个可能设计。
附图说明
图1为本申请中CSI-RS测量反馈方法的概述流程图；
图2为本申请中CSI-RS测量反馈装置的结构示意图之一；
图3为本申请中CSI-RS测量反馈装置的结构示意图之二；
图4为本申请中终端设备的结构示意图；
图5为本申请中网络设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。
本申请描述的技术可以采用各种无线接入技术的无线通信系统，例如采用码分多址(code division multiple access,CDMA)，频分多址(frequency division multipleaccess,FDMA)，时分多址(time division multiple access,TDMA)，正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)，单载波频分多址(singlecarrier-frequency division multiple access,SC-FDMA)等接入技术的系统，还适用于后续的演进系统，如第五代5G(还可以称为新无线电(new radio,NR))系统等。
本申请实施例涉及的网元包括网络设备和终端。网络设备是终端通过无线方式接入到该移动通信系统中的接入设备，可以是基站(NodeB)、演进型基站(eNodeB)、5G移动通信系统中的基站、未来移动通信系统中的基站或WiFi系统中的接入节点等，本申请的实施例对网络设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
终端设备(terminal equipment)可以简称为终端、也可以为用户设备(userequipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)等。终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。
假设网络设备的天线端口数为S，为了获取信道信息，网络设备使用多个波束发射信道状态参考信号(channelstate information reference signal，CSI-RS)，终端设备根据CSI-RS进行信道估计，对信道估计结果量化并反馈信道信息。在网络设备获得信道信息后，网络设备根据信道信息对数据做预编码并发送给终端设备，从而使得终端设备能够接收该数据。而模拟预编码的权值一般不变，因此可能对数模混合架构的性能带来影响。
本申请在上述基础上提供一种CSI-RS测量反馈方法，用以优化上述过程，参阅图1所示，该方法包括：
步骤100：网络设备向终端设备发送S个CSI-RS，其中，每个CSI-RS对应一个天线端口号，S为正整数。
步骤110：终端设备根据网络设备发送的S个CSI-RS，将其中M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，以及将信道矩阵H对应的预编码矩阵指示(precoding matrixindicator，PMI)或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备。其中，信道矩阵H对应M个CSI-RS，即信道矩阵H是根据M个CSI-RS确定的，信道矩阵H中的任一行包括M个元素，即对应M个发送天线端口，S＞M，M为正整数。或者，信道矩阵H中的任一列包括M个元素，即对应M个发送天线端口。
在一种可能的设计中，M个CSI-RS是终端设备根据S个CSI-RS分别对应的信号接收强度筛选出的信号接收强度从高到低的M个CSI-RS。通过上述方法，M个CSI-RS为信号接收强度较好的CSI-RS，以辅助网络设备选择模拟预编码的权值，使得M个天线端口号对应的M个模拟波束能更好地指向终端设备。
这里的信号接收强度可以是指参考信号接收功率(reference signal receivingpower，RSRP)，RSRP是代表无线信号强度的关键参数以及物理层测量需求之一，是在某个符号内承载参考信号的所有资源粒子(resource element，RE)上接收到的信号功率的平均值。
针对步骤110，在一种可能的设计中，终端设备将M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，可以采用但不限于以下方法：
方法1：终端设备在物理上行共享信道(physical uplink shared channel，PUSCH)上直接发送M个天线端口号。
例如，S个天线端口的序号分别为1,2,…S,终端设备可以在PUSCH上反馈M个天线端口号给网络设备；或者也可以反馈天线端口号的个数M及对应的各个天线端口号给网络设备。
例如，M个天线端口号还可以采用比特位图(bitmap)形式反馈至网络设备。
方法2：终端设备发送第一码本中对应M个天线端口号的第一矩阵的PMI，第一码本中包括多个预先定义的第一矩阵，每个第一矩阵对应一个PMI，每个第一矩阵均为S×1矩阵，每个第一矩阵中的S个元素与S个CSI-RS对应的S个天线端口号一一对应，在对应M个天线端口号的第一矩阵中M个天线端口号分别对应的元素的取值均为1，剩余S-M个元素的取值均为0。
具体的，第一矩阵的结构可以为W＝[0,1,1,…,0],W是一个S×1的矩阵，其中有M个元素为1，其余元素为0。
例如，终端设备选择出信号接收强度从高到低的M个CSI-RS，确定对应的第一矩阵W并反馈对应的PMI给网络设备。
因此，采用上述方法2反馈M个天线端口号，仅需反馈对应M个天线端口号的第一矩阵的PMI，可以节省上行开销。
进一步地，在终端从S个CSI-RS中确定M个CSI-RS后，终端根据该M个CSI-RS确定对应的信道矩阵H，并进一步获得信道矩阵H的量化结果。本申请中信道矩阵H的量化结果可以为以下两种形式。
第一种形式：信道矩阵H的量化结果包括信道矩阵H对应的量化矩阵H'中包括的M个元素分别对应的模值的量化值和相位的量化值。
在一种可能的设计中，信道矩阵H的量化结果包括M组取值，第i组取值包括第i个k1的取值和第i个k2的取值，分别对应|hi1|和φi1，其中，
其中，a表示量化的最小值，b表示量化的最大值，Bamp表示|hi1|的量化比特数，Bφ表示φi1的量化比特数，i为小于等于M的正整数，信道矩阵H的量化结果是利用吞吐量最大化原则或估计信干噪比(signal to interference plus noise ratio，SINR)最大化原则确定的，本申请不涉及对上述原则的改进，此处不再赘述。
第二种形式：信道矩阵H的量化结果包括量化矩阵H'的模值的量化值|H|，M个元素分别对应的相位(φ1,1,...,φi,1,...,φM,1)的量化值、第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM，1,…,ψi，1,…,ψ2，1)的量化值，以使网络设备根据以下公式恢复H1：
其中，对角阵D为:
第k个Givens旋转矩阵为：
其中，i为小于等于M的正整数，第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)是根据信道矩阵H和对角阵D得到的，e1＝[1,0,…,0]T，Ii-2表示(i-2)×(i-2)的单位矩阵。
例如，ψi,1由信道矩阵H计算得到，计算方法并不做限定。例如令x1等于矩阵DTH的第1行第1列上的元素，x2等于DTH的第2行第1列上的元素，则有
须知，本申请对ψi,1的计算方法并不做限定。
因此，Givens变换方法能够显著减少反馈量，即上行开销，相对于直接反馈的第一种方式的总反馈量能够减少将近50％。
因此，终端可以采用上述两种形式中的任一种形式获得信道矩阵H的量化结果，发送至网络设备。
在一种可能的设计中，终端设备可以定义一个码本，码本中包含多个预先定义的预编码矩阵，每个预编码矩阵均有相对应的PMI。通过将每个预编码矩阵和信道矩阵H进行匹配后选择最接近于信道矩阵H的预编码矩阵，并反馈对应的PMI。
例如，终端使用类似于LTE release 10，12，13,14中的码本对信道矩阵H进行量化，反馈码本中选择最接近于信道矩阵H的预编码矩阵对应的PMI。
进一步地，在步骤110之后，在一种可能的设计中，终端设备接收网络设备通过M个天线端口号分别对应的天线端口向终端设备发送数据，数据是根据预编码矩阵编码后的数据。
具体的，网络对M个天线端口号对应的发射波束进行模拟预编码，以及根据信道矩阵H对应的PMI或所述信道矩阵H的量化结果得到预编码矩阵。然后，网络设备通过M个天线端口号分别对应的天线端口向终端设备发送数据，数据是根据预编码矩阵编码后的数据。
在本申请中，网络设备通过S个天线端口向终端设备发送与S个天线端口对应的S个CSI-RS。终端设备对S个天线端口发送的S个CSI-RS进行测量，选定其中的M个CSI-RS对应的M个天线端口的天线端口号，即M个天线端口号，终端设备反馈M个天线端口号，和信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果。信道矩阵H是根据M个CSI-RS确定的。网络设备根据M个天线端口号确定M个模拟预编码的权值，并根据M个模拟预编码的权值确定模拟波束，使该模拟波束能更好地指向终端设备，进一步地，网络设备根据信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果得到预编码矩阵，通过M个天线端口号分别对应的天线端口向终端设备发送数据，其中，网络设备向终端设备发送的数据是根据预编码矩阵编码后的数据。因此，采用本申请提供的方法可以提高吞吐率且能够改善频谱利用效率。
基于以上实施例，本申请实施例提供了一种CSI-RS测量反馈装置，对应终端设备，用于实现如图1所示的方法，参阅图2所示，所述CSI-RS测量反馈装置200包括：接收单元201和发送单元202。其中，接收单元201，用于接收网络设备发送的S个CSI-RS；发送单元202，用于根据接收单元201接收到的网络设备发送的S个CSI-RS，将其中M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至网络设备，以及将信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果发送至网络设备。具体参见如图1所示的方法实施例，本申请在此不再赘述。
基于以上实施例，本申请实施例提供了一种CSI-RS测量反馈装置，对应网络设备，用于实现如图1所示的方法，参阅图3所示，所述CSI-RS测量反馈装置300包括：发送单元301和接收单元302。其中，发送单元301，用于发送S个CSI-RS；接收单元302，用于接收终端设备根据接收到的网络设备发送的S个CSI-RS，发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号，以及信道矩阵H对应的PMI或信道矩阵H的量化结果。具体参见如图1所示的方法实施例，本申请在此不再赘述。
其中，信道矩阵H对应M个CSI-RS，即信道矩阵H是根据M个CSI-RS确定的，信道矩阵H中的任一行包括M个元素，即对应M个发送天线端口，S＞M，M为正整数。或者，信道矩阵H中的任一列包括M个元素，即对应M个发送天线端口。
应理解以上终端设备和网络设备的各个单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些单元可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元以软件通过处理元件调用的形式实现，部分单元以硬件的形式实现。例如处理单元可以为单独设立的处理元件，也可以集成在某一个芯片中实现，此外，也可以以程序的形式存储于存储器中，由某一个处理元件调用并执行该单元的功能。其它单元的实现与之类似。此外这些单元全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。此外，以上接收单元是一种控制接收的单元，可以通过终端设备或网络设备的接收装置，例如天线和射频装置接收信息。以上发送单元是一种控制发送的单元，可以通过终端设备或网络设备的发送装置，例如天线和射频装置发送信息。
例如，以上这些单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个数字信号处理器(digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。再如，当以上某个单元通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。
基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种终端设备，用于实现如图1所示的方法，参阅图4所示，所述终端设备400包括：收发器401、处理器402和存储器403，其中，上述图2中接收单元201和发送单元202的功能通过所述收发器401实现。
所述存储器403，用于存放程序、指令等。具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。所述存储器403可能包含随机存取存储器(random accessmemory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。所述处理器402执行所述存储器403所存放的应用程序，从而实现如图1所示的方法，具体参见如图1所示的方法实施例，本申请在此不再赘述。
基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种网络设备，用于实现如图1所示的方法，参阅图5所示，所述终端设备500包括：收发器501、处理器502、存储器503，其中，图3中的发送单元301和接收单元302的功能可以通过所述收发器501实现。
所述存储器503，用于存放程序、指令等。具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。所述存储器503可能包含RAM，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。所述处理器502执行所述存储器503所存放的应用程序，从而实现如图1所示的方法，具体参见如图1所示的方法实施例，本申请在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种CSI-RS测量反馈方法，其特征在于，该方法包括：
终端设备接收网络设备发送的S个信道状态参考信号CSI-RS，其中，每个CSI-RS对应一个天线端口号，S为正整数；
所述终端设备将M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至所述网络设备，以及将信道矩阵H对应的预编码矩阵指示PMI或所述信道矩阵H的量化结果发送至所述网络设备，所述信道矩阵H对应所述M个CSI-RS，所述信道矩阵H中的任一行包括M个元素，S＞M，M为正整数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述M个CSI-RS是所述终端设备根据所述S个CSI-RS分别对应的信号接收强度筛选出的信号接收强度从高到低的M个CSI-RS。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述终端设备将所述M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至所述网络设备，包括:
所述终端设备在物理上行共享信道PUSCH上发送所述M个天线端口号；或者
所述终端设备发送第一码本中对应所述M个天线端口号的第一矩阵的PMI，所述第一码本中包括多个预先定义的第一矩阵，每个第一矩阵对应一个PMI，每个第一矩阵均为S×1矩阵，每个第一矩阵中的S个元素与所述S个CSI-RS对应的S个天线端口号一一对应，在所述对应所述M个天线端口号的第一矩阵中所述M个天线端口号分别对应的元素的取值均为1，剩余S-M个元素的取值均为0。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述信道矩阵H的量化结果包括所述信道矩阵H对应的量化矩阵H'中包括的M个元素分别对应的模值的量化值和相位的量化值。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述信道矩阵H的量化结果包括M组取值，第i组取值包括第i个k1的取值和第i个k2的取值，分别对应|hi1|和φi1；
其中，
其中，a表示量化的最小值，b表示量化的最大值，Bamp表示|hi1|的量化比特数，Bφ表示φi1的量化比特数，i为小于等于M的正整数，所述M组取值均满足吞吐量最大化原则或估计信干噪比最大化原则。
6.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述信道矩阵H的量化结果包括所述量化矩阵H'的模值的量化值|H|，M个元素分别对应的相位(φ1,1,...,φi,1,...,φM,1)的量化值、第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)的量化值，以使所述网络设备根据以下公式恢复H1：
其中，
对角阵D为:
第k个Givens旋转矩阵为：
其中，i为小于等于M的正整数，第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)是根据所述信道矩阵H和所述对角阵D得到的，e1＝[1,0,…,0]T，Ii-2表示(i-2)×(i-2)的单位矩阵。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，在所述终端设备将所述M个CSI-RS对应的M个天线端口号发送至所述网络设备，以及将信道矩阵H对应的预编码矩阵指示PMI或所述信道矩阵H的量化结果发送至所述网络设备之后，还包括：
所述终端设备接收所述网络设备通过所述M个天线端口号分别对应的天线端口向所述终端设备发送数据，所述数据是根据所述预编码矩阵编码后的数据。
8.一种CSI-RS测量反馈方法，其特征在于，该方法包括：
网络设备发送S个CSI-RS，其中，每个CSI-RS对应一个天线端口号，S为正整数；
所述网络设备接收所述终端设备发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号，以及信道矩阵H对应的PMI或所述信道矩阵H的量化结果，其中，所述信道矩阵H对应所述M个CSI-RS，所述信道矩阵H中包括M个元素，S≥M，M为正整数。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述M个CSI-RS是所述终端设备根据所述S个CSI-RS分别对应的信号接收强度筛选出的信号接收强度从高到低的M个CSI-RS。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述网络设备接收所述终端设备发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号，包括:
所述网络设备接收所述终端设备在PUSCH上发送的所述M个CSI-RS对应的M个天线端口号；或者
所述网络设备接收所述终端设备发送的第一码本中对应M个天线端口号的第一矩阵的PMI，所述第一码本中包括多个预先定义的第一矩阵，每个第一矩阵对应一个PMI，每个第一矩阵均为S×1矩阵，每个第一矩阵中的S个元素与所述S个CSI-RS对应的S个天线端口号一一对应，在所述对应M个天线端口号的第一矩阵中所述M个天线端口号分别对应的元素的取值均为1，剩余S-M个元素的取值均为0。
11.如权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述信道矩阵H的量化结果包括所述信道矩阵H对应的量化矩阵H'中包括的M个元素分别对应的模值的量化值和相位的量化值。
12.如权利要求8-11任一项所述的方法，其特征在于，所述信道矩阵H的量化结果包括M组取值，第i组取值包括第i个k1的取值和第i个k2的取值，分别对应|hi1|和φi1；
其中，
其中，a表示量化的最小值，b表示量化的最大值，Bamp表示|hi1|的量化比特数，Bφ表示φi1的量化比特数，i为小于等于M的正整数，所述M组取值均满足吞吐量最大化原则或估计信干噪比最大化原则。
13.如权利要求8-12任一项所述的方法，其特征在于，所述信道矩阵H的量化结果包括所述量化矩阵H'的模值的量化值|H|，M个元素分别对应的相位(φ1,1,...,φi,1,...,φM,1)的量化值、第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)的量化值，以使所述网络设备根据以下公式恢复H1：
其中，
对角阵D为:
第k个Givens旋转矩阵为：
其中，i为小于等于M的正整数，第M个元素至第2个元素分别对应的变换相位(ψM,1,…,ψi,1,…,ψ2,1)是根据所述信道矩阵H和所述对角阵D得到的，e1＝[1,0,…,0]T，Ii-2表示(i-2)×(i-2)的单位矩阵。
14.如权利要求8-13任一项所述的方法，其特征在于，在所述网络设备接收所述终端设备发送的M个CSI-RS对应的M个天线端口号，以及信道矩阵H对应的PMI或所述信道矩阵H的量化结果之后，包括：
所述网络设备通过所述M个天线端口号分别对应的天线端口向所述终端设备发送数据，所述数据是根据所述预编码矩阵编码后的数据。
15.一种终端设备，其特征在于，包括：收发器、处理器和存储器，其中：
所述存储器，用于存储程序；
所述收发器，用于收发数据；
所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序，通过所述收发器收发数据来实现如权利要求1至权利要求7任一项所述的方法。
16.一种网络设备，其特征在于，收发器、处理器和存储器，其中：
所述存储器，用于存储程序；
所述收发器，用于收发数据；
所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序，通过所述收发器收发数据来实现如权利要求8至权利要求14任一项所述的方法。
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