专利名称：用于多用户mimo的增强信道反馈的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及通信系统，特别是信道反馈方案。
背景技术：
在某些通信系统中，移动通信终端通过通信信道从基站接收下行链路信号，并且向基站发送指示通信信道的反馈。基站基于该反馈配置后续的发射。这种类型的信道反馈用在例如第三代合作伙伴计划(3GPP)规定的演进的通用陆地无线电接入(E-UTRA)系统中。这些系统还被称为长期演进(LTE)以及LTE-高级(LTE-A)。用于LTE和LTE-A系统的信道反馈方案在例如下列文档中讨论3GPP技术规范组无线电接入网络工作组1(TSG-RAN WGl)文档R1-105032，题为“用于Rel. 10 DL MIMO的增强上的路径转发(Way Forward on Enhancement for Rel. 10 DL ΜΙΜΟ) ”，马德里，西班牙， 2010 年 8 月 23 日-27 日；3GPPTSG-RANWG1 文档 R1-104477，题为“用于 4/8Tx Rel. 10 DL ΜΙΜΟ 的更高 CSI 反馈精度提案(Higher CSI Feedback Accuracy Proposals for 4/8TX Rel. 10 DL ΜΙΜΟ) ”，马德里，西班牙，2010 年 8 月 23 日-27 日；3GPP TSG-RAN WGl 文档 R1-104474，题为“关于4 码本强化的观点和仿真结果(Views and Simulation Results on 4Tx Codebook Enhancements)，，，马德里，西班牙，2010 年 8 月 23 日-27 日；以及 3GPP TSG-RAN WGl文档R1-104398，题为“对伴随反馈性能及反馈信令开销削减的进一步分析 (Further Analysis of Companion Feedback Performance and Feedback Signaling Overhead Reduction) ”，马德里，西班牙，2010年8月23日-27日，这些文档全部通过引用结合于此。其他信道反馈方案在下列文档中提出3GPP TSG-RAN WGl文档R1-105801，题为“在用于2、4、8TX的PUSCH 3-1上的CQI/PMI报告增强上的路径转发(Way Forward on CQI/PMI Importing Enhancement on PUSCH 3-1 for2,4 and 8 TX) ”，西安，中国，2010 年 10 月 11 日-15 日；3GPP TSG-RAN WGl 文档 R1-105189，题为“用于 4Tx 的 CQI 增强(CQI Enhancement for 4Tx)，，，西安，中国，2010 年 10 月 11 日-15 日；3GPP TSG-RAN WGl 文档 R1-105412，题为“增强 MU-MIMO CQI (Enhancing MU-MIMO CQI) ”，西安，中国，2010 年 10 月 11日-15日；3GPP TSG-RAN WGl文档R1-105656，题为“关于CQI/PMI增强的进一步讨论 (Further discussion on CQI/PMI enhancement) ”，西安，中国，2010 年 10 月 11 日-15 日， 这些文档全部通过引用结合于此。上述描述是作为本领域相关技术的概览而提出的，并且不应解释为承认其包括的任何信息构成对抗本专利申请的现有技术。
发明内容
在此描述的实施方式提供了一种方法，该方法包括在移动通信终端中通过通信信道接收多输入多输出(MIMO)信号。该MIMO信号至少包括寻址到该终端的传输。基于接收到的信号，在终端中估计多用户信噪比(MU-SM)。MU-SNR指示寻址到终端的传输与信号的剩余分量之间的功率比，该信号的剩余分量被假设为包括寻址到一个或多个其他终端的一个或多个传输。从终端发射指示通信信道并且基于MU-SNR的反馈。在某些实施方式中，估计MU-SNR包括在假设利用各自的预编码向量对寻址到其他终端的传输进行预编码的情况下计算MU-SNR，这些预编码向量与终端请求的用于预编码寻址到该终端的传输的预编码向量正交。在示例性实施方式中，计算MU-SNR包括在正交预编码向量的多个可能的选择上对MU-SNR求平均。在一个公开的实施方式中，从基站使用Nt个发射天线发射MIMO信号， 并且计算MU-SNR包括在正交预编码向量的Nt-I个可能的选择上计算MU-SNR。在另一实施方式中，计算MU-SNR包括向寻址到其他终端的传输指派相应的功率水平，其中至少两个功率水平互不相同。在某些实施方式中，该方法包括估计单用户信噪比(SU-SNR)，其在假设该信号只寻址到该终端的情况下进行计算；发射反馈则包括发射基于SU-SNR的第一反馈和基于 MU-SNR的第二反馈。在一个实施方式中，发射第一反馈和第二反馈包括以相对于第一反馈和第二反馈中的一个反馈差分编码的格式发送第一反馈和第二反馈中的另一个反馈。在另一实施方式中，发射第一反馈和第二反馈包括发送彼此独立编码的第一反馈和第二反馈。 在又一实施方式中，发射第一反馈和第二反馈包括按照第一更新率发送第一反馈，以及按照不同于第一更新率的第二更新率发送第二反馈。在一个实施方式中，通信反馈包括从一组由等级-1信道质量指示(CQI)和等级-2 CQI组成的类型中选择的至少一个反馈类型。此外，根据在此描述的实施方式，还提供了一种装置，该装置包括接收机、处理器和发射机。接收机被配置为通过通信信道接收至少包括寻址到该接收机的传输的多输入多输出(MIMO)信号。处理器被配置为基于接收到的信号，估计多用户信噪比(MU-SNR)， MU-SNR指示寻址到接收机的传输与信号的剩余分量之间的功率比(该信号的剩余分量被假设为包括寻址到一个或多个其他接收机的一个或多个传输)，以及被配置为计算指示通信信道并且基于MU-SNR的反馈。发射机被配置为发射该反馈。在某些实施方式中，移动通信终端包括该公开的装置。在某些实施方式中，用于处理移动通信终端的信号的芯片集包括该公开的装置。通过对实施方式的下列的详细描述并结合附图，将更充分地理解本公开，在附图中
图1是根据在此描述的实施方式、示意性地图示通信系统的框图；以及图2是根据在此描述的实施方式、示意性地图示用于通信的方法的流程图。
具体实施例方式在此描述的实施方式提供了用于在移动无线通信网络中使用的改进的信道反馈方案。尽管在此描述的实施方式主要涉及LTE和LTE-A，但所公开的技术可应用于任何其他合适类型的通信协议或标准。在某些实施方式中，基站支持单用户多输入多输出(SU-MIMO)模式和多用户 MIMO(MU-MIMO)模式。在SU-MIMO模式中，基站使用多个发射天线在给定时-频资源上仅向单个终端进行发射。在MU-MIMO模式中，基站经由多个发射天线在同一时-频资源上同时向多个终端进行发射。在MU-MIMO模式中，典型地利用不同的预编码向量(即，应用到发射天线并将发射波束引导到期望的方向的不同权重集合)对去往不同终端的同时传输进行预编码。在这些实施方式中，每个终端向基站发送指示通信信道的反馈。该反馈可以包括例如信噪比(SNR)、将用于后续发射的指示优选调制和编码方案(MCS)的信道质量指示 (CQI)或将用于后续发射的指示优选预编码矩阵的预编码矩阵指示(PMI)。基站基于从终端接收的反馈配置其后续传输。终端通过处理它从基站接收的下行链路信号计算反馈。然而，终端通常没有关于基站当前是以SU-MMO模式操作还是以MU-MIMO模式操作的信息。换言之，终端没有接收到的下行链路信号是否只包括寻址到该终端的单一传输，或是该信号是否包括寻址到其他终端的附加同时传输的信息。基站拥有这些信息，但另一方面，它没有对下行链路信号的访问权，因为下行链路信号是由终端接收和测量的。因而，无论是单独的终端还是单独的基站，都不具有用于计算能支持基站最优配置其发射的最优信道反馈的完整信息。原则上，终端有可能计算信道反馈而不管基站使用SU-MIMO还是MU-MIM0，例如通过一直假定为SU-MIM0。然而，这种方案可能导致基站错误配置其后续发射并导致严重的性能恶化。在此描述的方法和系统提供对该问题的有效解决方式。在某些实施方式中，终端使用下行链路信号计算两种类型的SNR 单用户SNR(SU-SNR)和多用户SNR(MU-SNR)。 SU-SNR在假设下行链路信号只包括寻址到该终端的单个传输的情况下计算。另一方面， MU-SNR在假设下行链路信号除了寻址到该终端的传输之外还包括寻址到一个或多个其他终端的一个或多个附加传输的情况下计算。典型地，终端基于对应于SU和MU传输的两种类型的SNR计算两种类型的反馈，并向基站发送该两种类型反馈。在某些实施方式中，为了减少信令开销，对一种反馈类型相对于另一种反馈类型进行差分编码。基站基于从终端接收的SU和/或MU反馈配置其后续发射。在各种实施方式中，终端按照不同的方式计算MU-SNR。在一个实施方式中，终端假设基站使用预编码向量预编码去往其他终端的传输，这些预编码向量相互之间、以及与终端为预编码其自身的传输而请求的预编码向量正交。在一个实施方式中，终端在这样的假设下计算MU-SNR，例如通过在用于其他传输的正交预编码向量的多个可能的选择上对SNR 求平均。当使用所公开的技术时，终端为基站提供既可应用于单用户场景和多用户场景两者的增强的信道反馈。基于这样的信道反馈，基站能够优化其后续发射，并且因而提高下行链路吞吐量和质量，并降低干扰。图1是根据在此描述的实施方式、示意性地图示通信系统20的框图。系统20包括移动通信终端对，其也被称为用户设备(UE)。UE可以包括例如蜂窝电话、支持无线的移动计算机、或者具有通信能力的任何其他类型的终端。UEM与基站(BQ^通信，基站观又被称为eNodeB。在此处描述的实施方式中，系统20根据LTE-A规范工作。然而，备选地，系统20 可以根据任何其他合适的通信协议工作，诸如LTE或使用MU-MIMO且其中完全的信道知识不可获得的任何通信协议。出于清楚的目的，图1的示例仅示出单个BS和单个UE。然而， 现实的系统通常包括多个BS和UE。BS 28包括管理各种BS通信功能的BS处理器32，执行发射和接收的BS收发器 (TRX) 36，以及天线阵列40，射频(RF)信号经由该天线阵列40进行发射和接收。在一个实施方式中，天线阵列40包括四个或八个发射天线，并且BS 28使用这些天线发射下行链路 MIMO信号。在一个实施方式中，BS 28支持SU-MIMO传输模式和MU-MIM0传输模式两者。因而，在给定的时间，下行链路MIMO信号可以仅包括寻址到UE M的单个传输。在不同时间， 下行链路信号可以包括寻址到一个或多个其他UE (图中未示出)并且在与去往UE M的传输相同的时-频资源上发射的一个或多个附加传输。BS观能够视情况在SU-MIMO模式和 MU-MIMO模式之间交替。在图1中所示的实施方式中，UE M包括一个或多个接收天线44，用于从BS观接收下行链路信号的下行链路接收机(RX) 48以及用于向BS发射上行链路信号的上行链路发射机(TX)。UE对还包括执行在此描述的SNR和反馈计算技术的处理电路56。在某些实施方式中，处理电路56包括SNR计算单元60和反馈计算单元64。SNR计算单元60计算针对接收到的下行链路信号的SU-SNR和MU-SNR，这将在下文中进行详细说明。反馈计算单元64基于单元60提供的SU-SNR和MU-SNR计算信道反馈。在一个典型实施方式中，单元64计算的信道反馈包括将用于SU传输中的优选MCS (该MCS表示为SU CQI)，以及将用于MU传输中的优选MCS (该MCS表示为MU CQI)。反馈计算单元64向上行链路发射机52提供信道反馈，上行链路发射机52向BS 观发射该反馈。在某些实施方式中，以某个更新率发射基于SU SNR的反馈，并且以不同更新率发射基于MU SNR的反馈。在备选实施方式中，以相同更新率发射两种类型的反馈。BS处理器32使用基于SU-SNR的反馈和/或基于MU-SNR的反馈以配置后续发射。 在一个示例实施方式中，BS处理器使用反馈来向各种传输指派预编码向量、调制和编码方案(MCS)和/或功率水平。图1中所示的UE配置是简化的示例配置，其完全为了清楚的目的而绘制。在备选实施方式中，可以使用任何其他适合的UE配置。为了清楚起见，从图中省略了不是用于理解所公开的技术所必须的UE元件。在各种实施方式中，UE M的元件中的某些或者全部，包括接收机48、发射机52以及处理电路56，以硬件的方式实现，诸如使用一个或多个射频集成电路(RFIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。在备选实施方式中，某些UE元件以软件的方式实现，或者使用硬件和软件元件的组合来实现。在某些实施方式中，UE M的元件中的某些或者全部，包括接收机48、发射机52以及处理电路56，以用于移动通信终端中的信号处理芯片集的方式实现。在某些实施方式中，某些UE元件，诸如处理电路56的某些元件，以可编程处理器的形式实现，该可编程处理器以软件形式被编程以执行在此描述的功能。软件可以按照电子形式、例如通过网络下载到处理器，备选地或附加地，软件可以被提供到和/或存储于非瞬态有形介质，诸如磁、光学或电子存储器。图2是根据在此描述的实施方式、示意性地图示通信方法的流程图。该方法开始自UE 24的下行链路RX 48在下行链路接收操作70中从BS 28接收下行链路MIMO信号。SNR计算单元60在SU-SNR计算操作74中计算接收到的下行链路信号的SU-SNR。 SU-SNR在假设下行链路信号仅包括寻址到UE 24的单一传输的情况下计算。SNR计算单元60在MU-SNR计算操作78中计算接收到的下行链路信号的MU-SNR。 MU-SNR在假设下行链路信号除了寻址到UE 24的传输之外还包括去往至少一个其他UE的至少一个其他传输的情况下计算。接下来将详细地描述若干用于计算MU-SNR的示例技术。反馈计算单元64在反馈计算操作82中计算并格式化基于SU-SNR的信道反馈以及基于MU-SNR的信道反馈。以下进一步描述例如使用差分编码的若干用于格式化反馈的示例技术。上行链路TX 52在上行链路发射操作90中向BS观发射这两种类型的信道反馈。BS观中的BS处理器32在BS配置操作90中基于SU-SNR相关的反馈和/或MU-SNR 相关的反馈配置BS的后续下行链路发射。在各种实施方式中，SNR计算单元60以不同的方式计算MU-SNR。在一个实施方式中，单元60如下计算MU-SNR 等式1
权利要求
1.一种方法，包括在移动通信终端中通过通信信道接收多输入多输出(MIMO)信号，所述MIMO信号至少包括寻址到所述终端的传输；基于接收到的信号，在所述终端中估计多用户信噪比(MU-SNR)，其指示寻址到所述终端的所述传输与所述信号的剩余分量之间的功率比，所述信号的剩余分量被假设为包括寻址到一个或多个其他终端的一个或多个传输；以及从所述终端发射指示通信信道并且基于所述MU-SNR的反馈。
2.根据权利要求1所述的方法，其中估计所述MU-SNR包括在假设利用各自的预编码向量对寻址到所述其他终端的所述传输进行预编码的情况下计算所述MU-SNR，这些预编码向量与所述终端用于对寻址到所述终端的传输进行预编码而请求的预编码向量正交。
3.根据权利要求2所述的方法，其中计算所述MU-SNR包括在所述正交预编码向量的多个可能的选择上对所述MU-SNR求平均。
4.根据权利要求2所述的方法，其中使用Nt个发射天线从基站发射所述MIMO信号， 并且其中计算所述MU-SNR包括在所述正交预编码向量的Nt-I个可能选择上计算所述 MU-SNR。
5.根据权利要求2所述的方法，其中计算所述MU-SNR包括向寻址到所述其他终端的所述传输指定各自的功率水平，其中至少两个功率水平互不相同。
6.根据权利要求1所述的方法，包括估计单用户信噪比(SU-SNR)，其是在假设所述信号只寻址到所述终端的情况下进行计算的，其中发射所述反馈包括发射基于所述SU-SNR 的第一反馈和基于所述MU-SNR的第二反馈。
7.根据权利要求6所述的方法，其中发射所述第一反馈和第二反馈包括以相对于所述第一反馈和第二反馈中的一个差分编码的格式发送所述第一反馈和第二反馈中的另一个。
8.根据权利要求6所述的方法，其中发射所述第一反馈和第二反馈包括发送彼此独立编码的所述第一反馈和第二反馈。
9.根据权利要求6所述的方法，其中发射所述第一反馈和第二反馈包括以第一更新率发送所述第一反馈，并且以不同于所述第一更新率的第二更新率发送所述第二反馈。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述通信反馈包括从一组由等级-1信道质量指示(CQI)和等级-2CQI组成的类型中选择的至少一个反馈类型。
11.一种装置，包括接收机，其被配置为通过通信信道接收至少包括寻址到所述接收机的传输的多输入多输出(MIMO)信号；处理器，其被配置为基于接收到的信号估计多用户信噪比(MU-SNR)，所述MU-SNR指示寻址到所述接收机的所述传输与所述信号的剩余分量之间的功率比，所述信号的剩余分量被假设为包括寻址到一个或多个其他接收机的一个或多个传输，所述处理器还被配置为计算指示所述通信信道并且基于所述MU-SNR的反馈；以及发射机，其被配置为发射所述反馈。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述处理器被配置为在假设利用各自的预编码向量对寻址到所述其他接收机的所述传输进行预编码的情况下估计所述MU-SNR，所述各自的预编码向量与为了对寻址到所述接收机的所述传输进行预编码而请求的预编码向量正交。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述处理器被配置为在正交预编码向量的多个可能的选择上对MU-SNR求平均。
14.根据权利要求12所述的装置，其中使用Nt个发射天线从基站发射所述MIMO信号，并且其中所述处理器被配置为在所述正交预编码向量的Nt-I个可能的选择上计算所述 MU-SNR。
15.根据权利要求11所述的装置，其中所述处理器被配置为估计单用户信噪比 (SU-SNR)，所述SU-SNR是在假设所述信号只寻址到所述接收机的情况下计算的，所述处理器还被配置为计算基于所述SU-SNR的第一反馈和基于所述MU-SNR的第二反馈。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述处理器被配置为以相对于所述第一反馈和第二反馈中的一个差分编码的格式计算所述第一反馈和第二反馈中的另一个。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述处理器被配置为彼此独立地对所述第一反馈和第二反馈进行编码。
18.根据权利要求11所述的装置，其中所述通信反馈包括从一组由等级-1信道质量指示(CQI)和等级-2 CQI组成的类型中选择的至少一个反馈类型。
19.一种包括权利要求11所述的装置的移动通信终端。
20.一种用于在包括权利要求11所述的装置的移动通信终端中处理信号的芯片集。
全文摘要
本发明的实施方式涉及一种用于多用户MIMO的增强信道反馈。具体地，一种方法，包括在移动通信终端中通过通信信道接收多输入多输出(MIMO)信号，所述MIMO信号至少包括寻址到所述终端的传输。基于接收到的信号，在所述终端中估计多用户信噪比(MU-SNR)。所述MU-SNR指示寻址到所述终端的传输与所述信号的剩余分量之间的功率比，所述信号的剩余分量被假设为包括寻址到一个或多个其他终端的一个或多个传输。从所述终端发射指示通信信道并且基于所述MU-SNR的反馈。
文档编号H04L1/00GK102546094SQ20111039162
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月8日 优先权日2010年10月6日
发明者A·厄埃尔, K·S·戈马达姆 申请人:马维尔国际贸易有限公司