利用部分陈旧的反馈的预编码的制作方法
【专利摘要】一种系统和方法，其中基站（34）将来自无线终端（28、29）的信道状态信息CSI作为仅部分陈旧来处理并利用此部分陈旧的CSI来根据信道的旧估计预测当前信道。然后使用预测的信道来设计预编码器（60）。基站利用预编码器将传送的信号整形，以使之尽可能密切地与当前信道匹配。本公开的解决方案的特定实施例由此组合了旧反馈方案与预编码一起匹配信道的好处。由此，终端（28、29）处接收的信号得以更好地调适，从而在基站（34）与终端（28、29）之间的通信布置的性能上提供更大的整体提升。利用部分陈旧的CSI对于具有巨大数量的简单终端的密集网络可以是重要的。
【专利说明】利用部分陈旧的反馈的预编码
【技术领域】
[0001] 本发明涉及为了改善无线网络中的基站与终端之间的通信，在无线网络中的终端 之间经由基站交换信息。
【背景技术】
[0002] 无线网络中工作的终端可以经由网络中的基站来交换信息。此交换可以采用基站 与无线终端之间的通信信道或链路(例如，射频（RF)信道）（按惯例在本文中称为"信道"） 的信道反馈的形式。信道反馈可以包括，例如，如下项的其中一个或多个项（i)指示基站与 用户设备（UE)之间的无线通信信道的信道质量的信道质量指标（CQI); (ii)指示用于将传 送信号整形的优选预编码矩阵的预编码矩阵指标（PMI);以及（iii )指示UE优选的数据信 道的有用传输层的数量的秩指标（RI)。信道反馈还可以包括信道系数的估计，本文称为信 道状态信息(或CSI)。
[0003] 信道反馈可以使得基站能够自适应地配置适合的传输方案来改善覆盖或用户数 据速率或更精确地"预测"信道质量以用于对终端的将来传输。在第三代（3G)和第四代 (4G)蜂窝网络的移动通信环境的情况中，如第三代伙伴关系项目（3GPP)长期演进（LTE)网 络、演进的通用地面无线电接入（EUTRA)或演进的通用地面无线电接入网（E-UTRAN)可能 需要基站对UE或终端分配资源块，其中通过将频域中的系统带宽分割来生成资源块。基站 可以经由下行链路控制信号，如3GPP的3G和4G网络中的物理下行链路控制信道（PDCCH) 信号来将无线信道资源分配信息传送到移动手持装置、终端或UE。在现代蜂窝网络(例如， LTE)中，在接收到此H)CCH下行链路传输（S卩，从基站到移动设备的传输）之后，UE可以经 由上行链路信令（即，从移动设备到基站的传输)将CSI反馈到基站，如物理上行链路控制信 道（PUCCH)或物理上行链路共享信道（PUSCH)。
[0004] 在"完全陈旧的传送器信道状态信息仍然非常有用"（"Completely Stale Transmitter Channel State Information is Still Very Useful, 〃 by M. Maddah-Ali and D. Tse, Allerton Conference, 2010 (下文称为"文献1"））中，描述一种多用户下行 链路多输入多输出（ΜΙΜ0)方案，其附带一种用于单天线终端之间的信息交换的机制，其中 终端将CSI反馈到服务基站。基站利用此CSI来广播附加信号，每个终端使用该附加信号 来创建虚拟2天线接收器（V2RX)。V2RX的好处可以包括提升每个终端的性能，这可以转化 成更好的覆盖、更高的比特率、更高的小区吞吐量(例如，在蜂窝无线网络的情况中）等。
[0005] 图1图示示范布置10,其中基站12协助两个终端14、15之间的信息交换以在每个 终端处形成V2RX。基站12可以具有两个发射/接收天线（未示出）一本文称为"天线-1" 和"天线-2"，并且可以将信息传送到基站12服务的无线网络中工作的两个终端（S卩，图1 中的终端A 14和终端Β 15)。箭头17和18指示从基站12到相应终端14-15的此类传输。 每个终端14-15可以只有一个接收天线，并且能够返回与基站12通信，但是不能直接与其 他终端(如点划线箭头20上的"X"标记所示)。但是，如下文论述，终端14-15能够经由基 站12彼此交换信息，如示范点划线箭头22-23所指示的，其中图1举例示出终端B经由基 站12向终端A发送信息。相似地，虽然图1未以任何点划线箭头示出，但是终端A可以经 由基站12向终端B发送信息。
[0006] 在时间1处，基站12可以传送以终端A为目的地的符号& (经由天线-1)和匕 (经由天线-2)，其接收
【权利要求】
1. 一种方法，其提供处理器控制的基站（34)与多个终端（28、29)之间经由无线网络中 建立的通信信道的无线传输，其中所述基站具有多个发射天线（36、37)，所述方法包括如下 步骤： 使用处理器（74)，从所述多个终端中的第一终端（28)和第二终端（29)的每一个接收 (48)相应的终端特定信道状态信息CSI反馈，其中每个终端特定CSI反馈对应于从所述基 站（34)到所述第一和第二终端中任一个的所有天线特定传输，其中所述天线特定传输在时 间上优先于所述终端特定CSI反馈； 使用所述处理器（74)，基于来自所述第一和第二终端的预定数量的时间方面相关的 CSI反馈来确定（52)预测的通信信道，其中所述预测的通信信道表示所述通信信道的预 测； 使用所述处理器（74)，基于所述预测的通信信道将打算发往所述第一和第二终端的其 中对应一个或二者的至少一个终端特定传输整形（56);以及 使用所述处理器（74)，将打算发往所述第一和第二终端两者的且与较早终端特定传输 中的信息符号组合相关的共有传输提供（56)到所述第一和第二终端的至少其中之一。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述通信信道是射频（RF)信道。
3. 如权利要求1所述的方法，其中确定所述预测的通信信道的步骤包括： 使用所述处理器，基于从所述第一和第二终端的每一个接收的相应终端特定CSI反 馈，确定所述通信信道的信道估计； 使用所述处理器，重复所述CSI反馈的接收和所述信道估计的确定用于预定数量的时 间上连续的基站传输，从而生成预定数量的时间方面连续的信道估计，所述预定数量的时 间方面连续的信道估计表示所述预定数量的时间方面相关的CSI反馈；以及 使用所述处理器，基于所述预定数量的时间方面连续的信道估计来确定所述预测的通 信信道。
4. 如权利要求3所述的方法，其中所述多个发射天线包括第一天线和第二天线，以及 其中接收所述相应终端特定CSI反馈包括： 使用所述第一天线，在第一时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第一终端的 第一符号； 使用所述第二天线，在所述第一时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第一终 端的第二符号； 从所述第一终端接收所述CSI反馈，所述CSI反馈包含在所述第一时间处所述通信信 道的状态相关的第一对天线特定参数的估计；以及 从所述第二终端接收所述CSI反馈，所述CSI反馈包含在所述第一时间处所述通信信 道的状态相关的第二对天线特定参数的估计。
5. 如权利要求4所述的方法，其中确定所述信道估计的步骤包括： 使用所述第一对和第二对天线特定参数的估计确定与所述第一时间关联的信道估计。
6. 如权利要求5所述的方法，其中重复所述CSI反馈的接收和所述信道估计的确定的 步骤包括： 使用所述第一天线，在第二时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第二终端的 第三符号； 使用所述第二天线，在所述第二时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第二终 端的第四符号； 从所述第二终端接收所述CSI反馈，所述CSI反馈包含在所述第二时间处所述通信信 道的状态相关的第二对天线特定参数的估计； 从所述第一终端接收所述CSI反馈，所述CSI反馈包含在所述第二时间处所述通信信 道的状态相关的第一对天线特定参数的估计；以及 使用响应在所述第二时间处传输所述第三和第四符号接收的所述第一对和所述第二 对天线特定参数，确定与所述第二时间关联的信道估计。
7. 如权利要求3所述的方法，其中确定所述预测的通信信道的步骤包括： 使用所述预定数量的时间方面连续的信道估计的移动平均值来确定所述预测的通信 信道。
8. 如权利要求3所述的方法，其中所述预定数量的时间上连续的基站传输包括η个传 输，以及其中所述预定数量的时间方面连续的信道估计包括η个估计。
9. 如权利要求1所述的方法，其中将至少一个传输整形的步骤包括： 基于所述预测的通信信道来确定预编码器；并执行如下步骤的至少其中之一： 在将打算发往所述第一终端的至少一个终端特定传输发送到所述第一终端之前，将所 述预编码器应用于所述传输，以及 在将打算发往所述第二终端的至少一个终端特定传输发送到所述第二终端之前，将所 述预编码器应用于所述传输。
10. 如权利要求9所述的方法，其中所述预编码器是如下预编码器的其中之一： 基于所述预测的通信信道的逆的迫零预编码器；以及 基于单式矩阵的本征波束形成器。
11. 如权利要求9所述的方法，其中所述多个发射天线包括第一天线和第二天线，以及 其中所述方法还包括使用所述处理器执行如下步骤： 将所述预编码器应用于要传送到所述第一终端的第一符号和第二符号； 使用所述第一天线，在第一时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第一终端的 应用了预编码器的第一符号； 使用所述第二天线，在所述第一时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第一终 端的应用了预编码器的第二符号； 从所述第二终端接收所述CSI反馈，所述CSI反馈包含在所述第一时间处与所述通信 信道的状态相关的第一对有效天线特定参数的估计； 将所述预编码器应用于要传送到所述第二终端的第三符号和第四符号； 使用所述第一天线，在第二时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第二终端的 应用了预编码器的第三符号； 使用所述第二天线，在所述第二时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第二终 端的应用了预编码器的第四符号； 从所述第一终端接收所述CSI反馈，所述CSI反馈包含在所述第二时间处所述通信信 道的状态相关的第二对有效天线特定参数的估计；以及 使用所述处理器，生成所述共有传输的组合符号，并包含多个积的求和，其中每个积是 来自所述第一对和所述第二对有效天线特定参数的有效天线特定参数与所述第一、第二、 第三和第四符号中对应一个的相乘。
12. 如权利要求11所述的方法，还包括如下步骤的其中一个或多个： 使用所述处理器，执行如下步骤： 将所述预编码器应用于所述组合符号，以及 使用所述第一天线和所述第二天线，在第三时间处，通过所述通信信道传送应用了预 编码器的组合符号；以及 使用所述处理器，执行如下步骤的其中之一： 使用所述第一天线，在所述第三时间处，通过所述通信信道传送所述组合符号而不将 所述预编码器应用于所述组合符号； 使用所述第二天线，在所述第三时间处，通过所述通信信道传送所述组合符号而不将 所述预编码器应用于所述组合符号；以及 使用所述第一天线和所述第二天线，在所述第三时间处，通过所述通信信道传送所述 组合符号而不将所述预编码器应用于所述组合符号。
13. 如权利要求9所述的方法，其中确定所述预编码器包括如下步骤的其中之一： 单独地确定如下项的每一个： 用于打算发往所述第一终端的第一终端特定传输的第一预编码器， 用于打算发往所述第二终端的第二终端特定传输的第二预编码器，以及 用于要由所述处理器作为至所述第一和第二终端两者的共有传输来传送的组合符号 的第三预编码器，其中所述组合符号包含与所述第一和第二终端特定传输关联的信道状态 相关信息连同与所述第一和第二终端特定传输的内容相关的信息；以及 在将所述第一、第二和第三预编码器中任一个应用于对应的一个或多个终端特定传输 之前，联合地选择所述第一、第二和第三预编码器。
14. 如权利要求13所述的方法，其中联合地选择所述第一、第二和第三预编码器包括： 使用多组预定的预编码器对信道容量求值，其中所述信道容量基于针对所述第一和第 二终端建模的个体信道容量；以及 选择所述多组预定预编码器中求值下得到信道容量最高值的一组预定预编码器，其中 选定组的预定预编码器包括所述第一、第二和第三预编码器。
15. 如权利要求1所述的方法，还包括如下步骤： 使用所述处理器，监视与确定所述预测的通信信道关联的预测误差；以及 当所述预测误差大雨预定误差阈值时，使用所述处理器，中断所述至少一个终端特定 传输的整形。
16. -种方法，其提供从处理器控制的基站（34)的无线传输，所述处理器控制的基站 经由无线网络（32)中建立的通信信道与Μ个终端（28、29)进行无线通信，其中所述基站包 括Μ个发射天线（36、37)，并且所述Μ个终端的每一个具有至少一个接收天线（69)，其中Μ > 2,以及其中所述方法包括如下步骤： 使用所述处理器（74)，从所述Μ个终端的每一个接收（48)相应的终端特定信道状态信 息CSI反馈，其中每个终端特定CSI反馈对应于从所述基站（34)到所述Μ个终端中任一个 的所有天线特定传输，其中所述天线特定传输在时间上优先于所述终端特定CSI反馈； 使用所述处理器（74)，基于从所述Μ个终端的每一个接收的所述相应CSI反馈，确定 (50)所述通信信道的信道估计； 使用所述处理器（74)，对于预定数量的时间上连续的基站传输重复所述CSI反馈的接 收和所述信道估计的确定，从而生成预定数量的时间方面连续的信道估计； 使用所述处理器（74)，基于所述预定数量的时间方面连续的信道估计来确定（52)预 测的通信信道，其中所述预测的通信信道表示所述通信信道的预测； 使用所述处理器（74)，基于所述预测的通信信道将打算发往所述Μ个终端中对应的一 个或多个终端的至少一个终端特定传输整形（56);以及 使用所述处理器（74)，将打算发往全部Μ个终端的且与较早终端特定传输中的信息符 号组合相关的共有传输提供（56)到所述Μ个终端的至少其中之一。
17. 在一种方法中，所述方法在第一终端（28)和第二终端（29)处形成相应的虚拟2天 线接收器（V2RX)，所述第一终端和第二终端经由无线网络中建立的通信信道与基站（34) 进行无线通信，其中所述基站（34)具有至少两个发射天线（36、37)，改进包括： 配置所述第一和第二终端（28、29)中每一个以将相应信道状态信息CSI反馈提供到所 述基站（34)，其中每个相应CSI反馈对应于从所述基站到任一终端的所有天线特定传输， 以及其中所述天线特定传输在时间上优先于所述相应终端特定CSI反馈。
18. 如权利要求17所述的方法，其中所述改进还包括： 使用来自所述第一和第二终端的预定数量的时间上连续的CSI反馈来确定预编码器； 以及 将所述预编码器应用于打算发往所述第一和第二终端的对应一个或多个终端的至少 一个终端特定传输。
19. 一种基站（34)，所述基站经由无线网络中的通信信道与第一终端（28)和第二终端 (29)进行无线通信，其中所述基站具有多个发射天线（36、37)，以及其中所述基站配置成执 行如下步骤： 从所述第一和第二终端（28、29)的每一个接收（48)相应的终端特定信道状态信息CSI 反馈，其中每个终端特定CSI反馈对应于从所述基站到所述第一和第二终端中任一个的所 有天线特定传输，其中所述天线特定传输在时间上优先于所述终端特定CSI反馈； 基于来自所述第一和第二终端的预定数量的时间方面相关的CSI反馈来确定（52)预 测的通信信道，其中所述预测的通信信道表示所述通信信道的预测； 基于预测的通信信道将打算发往第一和第二终端的其中对应一个或二者的至少一个 终端特定传输整形（56);以及 将打算发往所述第一和第二终端两者的且与较早终端特定传输中的信息符号组合相 关的共有传输提供（56)到所述第一和第二终端的至少其中之一。
20. 如权利要求19所述的基站，还配置成作为将所述至少一个终端特定传输整形的一 部分执行如下步骤： 基于所述预测的通信信道来确定预编码器；并执行如下步骤的至少其中之一： 在将打算发往所述第一终端的至少一个终端特定传输发送到所述第一终端之前，将所 述预编码器应用于所述传输，以及 在将打算发往所述第二终端的至少一个终端特定传输发送到所述第二终端之前，将所 述预编码器应用于所述传输。
21. 如权利要求20所述的基站，其中所述多个发射天线包括第一天线和第二天线，以 及其中所述基站还配置成执行如下步骤： 将所述预编码器应用于要传送到所述第一终端的第一符号和第二符号； 使用所述第一天线，在第一时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第一终端的 应用了预编码器的第一符号； 使用所述第二天线，在所述第一时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第一终 端的应用了预编码器的第二符号； 从所述第二终端接收所述CSI反馈，所述CSI反馈包含在所述第一时间处所述通信信 道的状态相关的第一对有效天线特定参数的估计； 将所述预编码器应用于要传送到所述第二终端的第三符号和第四符号； 使用所述第一天线，在第二时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第二终端的 应用了预编码器的第三符号； 使用所述第二天线，在所述第二时间处，通过所述通信信道传送打算发往所述第二终 端的应用了预编码器的第四符号； 从所述第一终端接收所述CSI反馈，所述CSI反馈包含在所述第二时间处所述通信信 道的状态相关的第二对有效天线特定参数的估计； 生成所述共有传输的组合符号，并包含多个积的求和，其中每个积是来自所述第一对 和所述第二对有效天线特定参数的有效天线特定参数与所述第一、第二、第三和第四符号 中对应一个的相乘；以及 使用所述第一天线和所述第二天线的至少其中之一，在第三时间处，通过所述通信信 道传送所述组合符号。
22. -种第一无线终端（28、29、66)，所述第一无线终端配置成执行如下步骤： 经由无线网络（32)中的通信信道与基站（34)建立无线通信，其中所述基站具有多个 发射天线（36、37);以及 将多个信道状态信息CSI反馈提供到所述基站（34)以便使得所述基站能够确定预编 码器（60)，其中每个CSI反馈对应于从所述基站到所述无线网络中经由所述通信信道与所 述基站进行无线通信的所述第一无线终端或第二无线终端的所有天线特定传输，以及其中 所述天线特定传输在时间上优先于所述CSI反馈。
23. 如权利要求21所述的第一无线终端，还配置成执行如下步骤： 根据从所述基站接收的至少一个应用了预编码器的传输恢复一个或多个符号。
24. -种系统，其包括： 通信节点（34)，所述通信节点（34)经由无线网络（32)中建立的通信信道与多个无线 终端（28、29)进行无线通信，其中所述通信节点具有多个发射天线（36、37)并且配置成执 行如下步骤： 从所述多个无线终端中的第一无线终端和第二无线终端的每一个接收（48)相应终端 特定信道状态信息CSI反馈， 基于从所述第一和第二无线终端的每一个接收的所述相应CSI反馈，确定（50)所述通 信信道的信道估计， 对于预定数量的从所述通信节点的时间上连续的传输重复所述CSI反馈的接收和所 述信道估计的确定，从而生成预定数量的时间方面连续的信道估计， 基于所述预定数量的时间方面连续的信道估计来确定（52)预测的通信信道，其中所述 预测的通信信道表示所述通信信道的预测， 基于所述预测的通信信道将打算发往所述第一和第二无线终端的其中对应一个或二 者的至少一个终端特定传输整形（56);以及 将打算发往所述第一和第二终端两者的且与较早终端特定传输中的信息符号组合相 关的共有传输提供（56)到所述第一和第二终端的至少其中之一；以及 所述第一和第二无线终端（28、29)配置成向所述通信节点（34)提供相应的终端特定 CSI反馈，其中每个终端特定CSI反馈对应于从所述通信节点到任一无线终端的所有天线 特定传输，其中所述天线特定传输在时间上优先于所述终端特定CSI反馈。
25.如权利要求24所述的系统，其中所述通信节点还配置成使用根据所述预测的通信 信道确定的预编码器将所述至少一个终端特定传输整形，以及其中所述第一和第二无线终 端的每一个配置成根据从所述通信节点接收的至少一个应用了预编码器的传输恢复一个 或多个符号。
【文档编号】H04B7/06GK104272611SQ201280073037
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2012年3月8日
【发明者】A.海拉拉, Y-P.E.王 申请人:瑞典爱立信有限公司