CN102082637B - 一种码本子集约束的处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种码本子集约束的处理方法及设备，包括：对N个天线端口的各Rank码本进行分组，N为大于等于8的自然数；分组后，每组用1比特标识状态为约束或不约束。本发明能够减少码本子集约束所需要的信令开销。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种码本子集约束的处理方法及设备。
背景技术
MIMO(Multiple Input Multiple Output，多入多出)系统使用多个发射、接收天线，利用信号的空、时、频域联合处理获得速率、分集与阵列增益。MIMO系统中，如果发射机能够以某种方式获知信道信息，就可以根据信道特性对发送信号进行优化，以提高接收质量并降低对接收机复杂度的要求。一船情况下，TDD(Time Division Duplex，时分双工)系统可以利用信道互易性获取信道信息，但是对FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)系统或TDD系统的某些特殊情况，需要通过接收机反馈信道信息。在实际系统中一般采用量化信道信息的反馈方式，以降低反馈开销与反馈时延。信道信息的量化可以针对信道矩阵及其统计量，也可以是接收机推荐使用的预处理参数。信道信息经过量化之后，被映射到有限个元素构成的集合中，这一集合称为码本。
为了使小区间的相互干扰稳定，以提高UE(User Equipment，用户设备)上报CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)的准确性，Rel-8(版本8)中给出一种由高层通知码本子集约束的信令，用以约束码本子集的方法，在Rel-8中，该信令命名为codebookSubsetRestriction。具体地，UE被高层信令配置的codebookSubsetRestriction约束上报的PMI(Precoding Matrix Index，预编码矩阵索引)和/或RI(Rank Information，秩信息)。对于一个特定的预编码码本和相关的传输模式，bitmap(比特映射)可以指定所有的预编码码本子集。码本子集约束可以用于开环、闭环空间复用、多用户MIMO和闭环RI＝1的预编码。具体的对应关系，如表1所示。
表1：码本子集约束对不同传输模式的比特个数
Rel-10中增加了一种新的传输模式9，用以支持2、4和8天线端口的传输。在Rel-10中同样要支持码本子集的约束，目前8天线端口对应的码本子集约束比特数还没有确定。
现有LTE(Long Term Evolution-Advanced，长期演进升级)Rel-8/9中的码本子集约束，是针对2和4天线端口确定的，在2和4天线端口情况下，码本不是很大，如4天线端口下，每个Rank的码本的大小为4bit，则约束4个Rank的码本子集总共需要64bit。但在Rel-10中，采用的是双码本的反馈系统，代表宽带/长时信息和频率选择性/短时信息的码本C1和C2是分别设计的，假定最后合成的码本为C，目前达成共识的8天线端口码本大小如表2所示：
表2：8天线端口码本C1和C2及合成码本C的大小(码字数)
| C1 | C2 | C | |
| Rank1 | 16 | 16 | 16×16＝256 |
| Rank2 | 16 | 16 | 16×16＝256 |
| Rank3 | 4 | 16 | 4×16＝64 |
| Rank4 | 4 | 8 | 4×8＝32 |
| Rank5 | 4 | 1 | 4×1＝4 |
| Rank6 | 4 | 1 | 4×1＝4 |
| Rank7 | 4 | 1 | 4×1＝4 |
| Rank8 | 1 | 1 | 1×1＝1 |
| 总数 | 53 | 60 | 621 |
现有技术的不足在于：如果按照Rel-8中的要求，遍历所有的码本子集，则信令codebookSubsetRestriction需要621bit，信令开销很大。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供了一种码本子集约束的处理方法及设备，用以解决多天线端口情况下对码本子集进行约束的相关问题。
本发明实施例中提供了一种码本子集约束的处理方法，包括如下步骤：
对N个天线端口的各Rank码本进行分组，N为大于等于8的自然数；
分组后，每组用1比特标识状态为约束或不约束；
其中，对所述各Rank码本进行分组，包括以下方式之一：
按行分组，将码本中的每一行码字分为一组；
按列分组，将码本中的每一列码字分为一组；
按行和列分别分组，将码本中的每一行码字和每一列码字分别分为一组，分组后若有码字同时出现约束和不约束，则表示为约束；
按码字是否相同分组，将码本中相同的码字分为一组；
按波束方向是否相同分组，将码本中波束方向相同的码字分为一组；
按码字组成元素分组，将码本中码字组成元素相同的码字分为一组。
其中，各Rank码本的分组方式可以相同，也可以不同。
较佳地，进一步包括：
将对码本中各组进行约束或不约束的标识信息设置于高层信令的码本子集约束选项中。
较佳地，进一步包括：
向UE发送所述高层信令，指示UE根据高层信令中的码本子集约束选项上报预编码矩阵索引PMI和/或秩信息RI。
本发明实施例中还提供了一种信道信息的上报方法，包括如下步骤：
接收高层信令；
根据所述高层信令中的码本子集约束选项上报PMI和/或RI。
本发明实施例中还提供了一种码本子集约束的处理设备，包括：
存储模块，用于存储对各Rank码本进行分组的分组规则；
标识模块，用于在按分组规则对N个天线端口的各Rank码本分组后，每组用1比特标识状态为约束或不约束，N为大于等于8的自然数；
其中，所述存储模块包括以下单元之一或者其组合：
行分组单元，用于存储将码本中的每一行码字分为一组的分组规则；
列分组单元，用于存储将码本中的每一列码字分为一组的分组规则；
行列分组单元，用于存储将码本中的每一行码字和每一列码字分别分为一组，分组后若有码字同时出现约束和不约束，则表示为约束的分组规则；
码字分组单元，用于存储将码本中相同的码字分为一组的分组规则；
波束分组单元，用于存储将码本中波束方向相同的码字分为一组的分组规则；
元素分组单元，用于存储将码本中码字组成元素相同的码字分为一组的分组规则。
其中，各Rank码本的分组规则可以相同，也可以不同。
较佳地，进一步包括：
设置模块，用于将对各Rank码本中各组进行约束或不约束的标识信息设置于高层信令的码本子集约束选项中。
较佳地，进一步包括：
发送模块，用于向UE发送所述高层信令，指示UE根据高层信令中的码本子集约束选项上报预编码矩阵索引PMI和/或秩信息RI。
本发明实施例中提供了一种信道信息的上报设备，包括：
接收模块，用于接收高层信令；
上报模块，用于根据所述高层信令中的码本子集约束选项上报PMI和/或RI。
本发明有益效果如下：
在本发明实施例提供的技术方案中，由于先对码本进行分组再进行约束处理，所以最终能够减少码本子集约束所需要的信令开销。
附图说明
图1为本发明实施例中码本子集约束的处理方法实施流程示意图；
图2为本发明实施例中信道信息的上报方法实施流程示意图；
图3为本发明实施例中码本子集约束的处理设备结构示意图；
图4为本发明实施例中信道信息的上报设备结构示意图。
具体实施方式
在基于线性预编码的多天线系统中，接收机根据信道信息从线性预编码码本中选择合适的预编码矩阵(或向量)索引，反馈给发射机，使之能够对发送信号进行适当的预处理，以提高信息传输的有效性或/和可靠性。然而，为了使小区间的相互干扰稳定，以提高UE上报CQI的准确性，Rel-8中给出一种由高层通知的信令，用以约束码本子集的方法，减少码本中波束的个数。在Rel-10中，同样要支持这一功能，但Rel-10中8天线的码本很大，如果按照Rel-8中的要求，遍历所有的码本子集，需要很大的信令开销。鉴于此，本发明实施例中提出了一种新的对码本子集进行约束处理的方案，以便最终能够实现减少高层信令的开销。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图1为码本子集约束的处理方法实施流程示意图，如图所示，在约束处理过程中可以包括如下步骤：
步骤101、对N个天线端口的各Rank码本进行分组，N为大于等于8的自然数；
步骤102、分组后，每组用1比特标识状态为约束或不约束。
实施过程中，用以说明的参数codebookSubsetRestriction只是LTE中定义的一个参数，在以后或其他系统中可能是其他变量名，因此，虽然在下面的说明中以具体的codebookSubsetRestriction变量名来进行说明，但并不意味着本发明实施例提供的技术方案仅能用于LTE中信令为此名的选项中。
在下面的实施过程中，将以N＝8为例进行说明，并且是以目前已基本达成共识的Rel-10中要求的8天线端口的各Rank码本进行分组为例进行说明，但是，本领域技术人员易知，分组这一技术构思，同样可以用于更多的天线端口的实施，而并不仅限于8天线端口的实施；同时，用以说明的各Rank码本是以目前基本达成共识的码本为例进行说明的，当新增或修改码本后，仅需将分组这一技术构思用于新的码本即可，而并不仅限于下述实施例中所举的码本，这也是本领域技术人员所易知的。
实施中，以8天线端口为例，为了减少高层信令codebookSubsetRestriction的开销，可以对8天线端口的各Rank码本进行分组，每组用1比特表示约束或不约束。表3给出Rank1码本的示意表格，其中i1和i1分别对应码本C1和C2码字索引。当然，本领域技术人员易知，索引i1和i2的行列位置可以互换，而不影响最后形成的整个码本的码字。下面实施中将以Rank1码本的处理为例进行说明。
表3：Rank1码本结构示意图
为更好的理解对码本进行分组的实施，下面以Rank1码本的处理为实例进行说明，例中，各Rank码本采用了相同的分组方式。当然，在实践中，各Rank码本也可以采用不同的分组方式，分组的目的在于减少高层信令codebookSubsetRestriction的开销，而只要能实现该目的，各Rank码本既可以采用同样的分组方式，也可以采用不同的分组方式，各Rank码本采用的分组方式之间并没有必然联系，因此，各Rank码本分组规则可以相同，也可以不同，这也是本领域技术人员所易知的。
对所述各Rank码本进行分组，包括以下方式之一：
实施例1
本例中，按行分组，将码本中的每一行码字分为一组。
具体的，各Rank按行分组，如表3中的每一行码字为一组，则Rank1的码本子集约束只需要16bit，按照表2中各Rank i1对应码本C1的大小，总的码本子集约束开销需要53bit，则高层信令codebookSubsetRestriction的信息比特中，其中Ac＝53，每一个比特用于指示码本中的一行码字的约束情况，如a0指示Rank1码本的第1行，a15指示Rank1码本的第16行，a16指示Rank2码本的笫1行，指示Rank8码本的最后一行。
实施例2
本例中，按列分组，将码本中的每一列码字分为一组。
实施中，各Rank按列分组，如表3中的每一列码字为一组，则Rank1的码本子集约束只需要16bit，按照表2中各Ranki2对应码本C2的大小，总的码本子集约束开销需要60bit，则高层信令codebookSubsetRestriction对应的比特中，其中Ac＝60，每一个比特用于指示码本中一列码字的约束情况。
实施例3
本例中，按行和列分别分组，将码本中的每一行码字和每一列码字分别分为一组，分组后若有码字同时出现约束和不约束，则表示为约束。
实施中，各Rank按行和列分别分组，如表3中的每一列码字和每一行码字分别为一组，则Rank1的码本子集约束需要32bit，按照表2中各Rank i1和i2对应码本C1和C2的大小，总的码本子集约束比特需要113bit，则高层信令codebookSubsetRestriction对应的比特中，其中Ac＝113，每一个比特用于指示码本中一列码字或一列码字的约束情况。分组时，可以先按行分组，再按列分组，也可以先按列分组再按行分组。需要说明的是，同时按行和列分组会出现交叉的码字，此时只要该行和该列对应的指示比特中有一个值为0，则该码字就被约束，不能再使用。
实施例4
本例中，按码字是否相同分组，将码本中相同的码字分为一组。
实施中，各Rank相同的码字为一组，目前达成共识的8天线端口码本中，最后形成的码本中两两相同的码字有很多，把相同的码字分为一组，可以减少码本子集约束所需要的比特开销。以Rank1为例，第一行的第一个码字为第一组，按行开始分组，如第一行的第二个码字和第一个码字相同，则归为第一组，如不同则为第二组，以此类推，就可以确定每个Rank分成的组的数目，各Rank分组数目之和即为码本子集约束所需要的比特数。当然分组时也可以按列进行分组，不影响分组效果。按照上面的方式，目前达成共识的码本中，Rank1可以分成128组，Rank2可以分成192组，Rank3-Rank8中没有相同的码字，所以单个码字为一组，共分为109组，总共为429个组，则高层信令codebookSubsetRestriction对应的比特Ac＝429
实施例5
本例中，按波束方向是否相同分组，将码本中波束方向相同的码字分为一组。
实施中，各Rank波束同方向的为一组，8天线端口下Rank-r对应的合成码字维数为8×r，确定该码字波速方向的是该码字的前半部分，即4×r的部分，把Rank-r的所有码字的前半部分相同的码字分成一组。以Rank1为例，第一行的第一个码字为第一组，按行开始分组，如第一行的第二个码字的前半部分和第一个码字的前半部分相同，则归为第一组，如不同则为第二组，以此类推，就可以确定每个Rank分成的组的数目，各Rank分组数目之和即为码本子集约束所需要的比特数。当然分组时也可以按列进行分组，不影响分组效果。按照上面的方式，目前达成共识的码本中，Rank1可以分成32组，Rank2可以分成96组，Rank4可以分成16组，Rank3、Rank5-Rank8中没有同方向的码字，所以单个码字为一组，共分为77组，总共为221个组，则高层信令codebookSubsetRestriction对应的比特Ac＝221。
实施例6
本例中，按码字组成元素分组，将码本中码字组成元素相同的码字分为一组。
实施中，各Rank按码字组成元素分组，如Rank1中由QPSK(QuadraturePhase Shift Keying，四相相移键控)元素组成的码字分为一组；由8PSK(PhaseShift Keying，相移键控)元素组成的码字除去由QPSK元素组成的码字分为一组；由16PSK元素组成的码字除去由8PSK元素组成的码字分为一组；由32PSK元素组成的码字除去由16PSK元素组成的码字分为一组，则共分成4组，Rank2和Rank1相同也分成4组，Rank3-Rank8码字是由16PSK元素组成的，所以各Rank都是分成3组，总共分成26组，则高层信令codebookSubsetRestriction对应的比特Ac＝26。
在码本子集约束的处理过程中，还可以进一步包括：
步骤103、将对各Rank码本中各组进行约束或不约束的标识信息设置于高层信令的码本子集约束选项中。
在对高层信令设置后，还可以进一步包括：
步骤104、向UE发送所述高层信令，指示UE根据高层信令中的码本子集约束选项上报预编码矩阵索引PMI和/或秩信息RI。
相应的，本发明实施例中还提供了一种信道信息的上报方法，下面进行说明。
图2为信道信息的上报方法实施流程示意图，如图所示，在上报过程中可以包括如下步骤：
步骤201、接收高层信令；
实施中，该高层信令是用来指示UE根据高层信令中的码本子集约束选项上报预编码矩阵索引PMI和/或秩信息RI，码本子集约束选项的设置可以参见前面的实施例。
步骤202、根据所述高层信令中的码本子集约束选项上报PMI和/或RI。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种码本子集约束的处理设备、一种信道信息的上报设备，由于这些设备解决问题的原理与一种码本子集约束的处理方法、一种信道信息的上报方法相似，因此这些设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图3为码本子集约束的处理设备结构示意图，如图所示，设备中可以包括：
存储模块301，用于存储对各Rank码本进行分组的分组规则；
标识模块302，用于在按分组规则对N个天线端口的各Rank码本分组后，每组用1比特标识状态为约束或不约束，N为大于等于8的自然数。
实施中，存储模块可以包括以下单元之一或者其组合：
行分组单元，用于存储将码本中的每一行码字分为一组的分组规则；
列分组单元，用于存储将码本中的每一列码字分为一组的分组规则；
行列分组单元，用于存储将码本中的每一行码字和每一列码字分别分为一组，分组后若有码字同时出现约束和不约束，则表示为约束的分组规则；
码字分组单元，用于存储将码本中相同的码字分为一组的分组规则；
波束分组单元，用于存储将码本中波束方向相同的码字分为一组的分组规则；
元素分组单元，用于存储将码本中码字组成元素相同的码字分为一组的分组规则。
实施中，各Rank码本分组规则可以相同，也可以不同。
设备中还可以进一步包括：
设置模块303，用于将对各Rank码本中各组进行约束或不约束的标识信息设置于高层信令的码本子集约束选项中。
设备中还可以进一步包括：
发送模块304，用于向UE发送所述高层信令，指示UE根据高层信令中的码本子集约束选项上报预编码矩阵索引PMI和/或秩信息RI。
图4为信道信息的上报设备结构示意图，如图所示，设备中可以包括：
接收模块401，用于接收高层信令；
实施中，该高层信令是用来指示UE根据高层信令中的码本子集约束选项上报预编码矩阵索引PMI和/或秩信息RI，码本子集约束选项的设置可以参见前面的实施例。
上报模块402，用于根据所述高层信令中的码本子集约束选项上报PMI和/或RI。
为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
由上述实施例可知，在本发明提供的技术方案中，对码本进行分组，并且每一组对应一个码本子集约束比特。
进一步的还提供了各种分组的具体实施方式。
按本发明实施例提供的技术方案，对码本进行分组再进行约束处理，最终能够减少码本子集约束所需要的信令开销。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种码本子集约束的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
对N个天线端口的各Rank码本进行分组，N为大于等于8的自然数；
分组后，每组用1比特标识状态为约束或不约束；
其中，对所述各Rank码本进行分组，包括以下方式之一：
按行分组，将码本中的每一行码字分为一组；
按列分组，将码本中的每一列码字分为一组；
按行和列分别分组，将码本中的每一行码字和每一列码字分别分为一组，分组后若有码字同时出现约束和不约束，则表示为约束；
按码字是否相同分组，将码本中相同的码字分为一组；
按波束方向是否相同分组，将码本中波束方向相同的码字分为一组；
按码字组成元素分组，将码本中码字组成元素相同的码字分为一组。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将对各Rank码本中各组进行约束或不约束的标识信息设置于高层信令的码本子集约束选项中。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括：
向用户设备UE发送所述高层信令，指示UE根据高层信令中的码本子集约束选项上报预编码矩阵索引PMI和/或秩信息RI。
4.一种信道信息的上报方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收如权利要求3所述的高层信令；
根据所述高层信令中的码本子集约束选项上报PMI和/或RI。
5.一种码本子集约束的处理设备，其特征在于，包括：
存储模块，用于存储对各Rank码本进行分组的分组规则；
标识模块，用于在按分组规则对N个天线端口的各Rank码本分组后，每组用1比特标识状态为约束或不约束，N为大于等于8的自然数；
其中，所述存储模块包括以下单元之一或者其组合：
行分组单元，用于存储将码本中的每一行码字分为一组的分组规则；
列分组单元，用于存储将码本中的每一列码字分为一组的分组规则；
行列分组单元，用于存储将码本中的每一行码字和每一列码字分别分为一组，分组后若有码字同时出现约束和不约束，则表示为约束的分组规则；
码字分组单元，用于存储将码本中相同的码字分为一组的分组规则；
波束分组单元，用于存储将码本中波束方向相同的码字分为一组的分组规则；
元素分组单元，用于存储将码本中码字组成元素相同的码字分为一组的分组规则。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，进一步包括：
设置模块，用于将对各Rank码本中各组进行约束或不约束的标识信息设置于高层信令的码本子集约束选项中。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，进一步包括：
发送模块，用于向UE发送所述高层信令，指示UE根据高层信令中的码本子集约束选项上报PMI和/或RI。
8.一种信道信息的上报设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收如权利要求3所述的高层信令；
上报模块，用于根据所述高层信令中的码本子集约束选项上报PMI和/或RI。
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