用于在mimo通信系统中的csi反馈的技术的制作方法
【专利摘要】公开了用于多输入多输出（MIMO）通信系统中的信道状态信息（CSI）反馈的技术。一种方法包括在移动设备处从传输站接收动态信道状态信息（CSI）反馈转换信号，所述动态信道状态信息反馈转换信号识别用于移动设备的所选择的CSI反馈状态。用于选择预编码矩阵指示符（PMI）和秩指示符的过程基于CSI反馈转换信号被识别为被配置用于下行链路信号在移动设备处的MU-MIMO接收或者单用户（SU）MIMO接收的过程。
【专利说明】用于在MIMO通信系统中的CSI反馈的技术
[0001]本申请要求2011年8月12日提交的代理人案号Ρ39155Ζ、美国临时专利申请序列号61/523080的优先权并且是2011年9月28日提交的代理人案号P38357PCT、美国专利申请序列号PCT/US2011/053683的部分延续(continuation-1n-part),所述美国专利申请序列号PCT/US2011/053683要求对2011年4月29日提交的代理人案号P37916Z、美国临时专利申请号61/481024的优先权，所有这些以他们的全部通过引用被结合于此。
【背景技术】
[0002]多输入多输出(MMO)技术的使用已经吸引了对于在无线通信系统中的使用的增加的注意，因为MMO在不要求附加带宽或发射功率的情况下提供在数据吞吐量和链路范围方面的显著增加。由MMO技术给予的增加性能源于更高的频谱效率(带宽的每秒每赫兹所传输的更大数目的比特)，以及更大的链路可靠性或分集。因此，MIMO形成现代无线通信标准的重要部分，所述现代无线通信标准包括3GPP长期演进版本8 (2008)、版本9 (2009)；和版本 10 (2011)、IEEE 802.1ln,802.16m(2009)和 HSPA+。
【专利附图】
【附图说明】
[0003]结合附图从接下来的详细描述中，本发明的特征和优点将是明显的，所述附图一起通过示例说明本发明的特征；并且其中:
图1说明通信系统的一个实施例；
图2a和2b描绘UE根据各种实施例的操作；
图3描绘UE的实施例；
图4a和4b呈现已知秩I和秩2 PMI分布的比较；
图5描绘物理信道状态信息反馈指示符信道(PCSIFICH)的通信；
图6描绘用于在MIMO通信中选择信道状态信息(CSI)反馈过程的方法；和 图7说明移动通信设备的框图的示例。
[0004]现在将参考所说明的示范性实施例，并且特定语言将在此被用于描述所述示范性实施例。然而将被理解的是，由此不意图限制本发明的范围。
【具体实施方式】
[0005]在公开和描述本发明之前，要理解的是，本发明不被限制于此处公开的特定结构、过程步骤或材料，而是被延伸到如将会由相关领域普通技术人员所认识到的其等效物。也应当理解的是，此处所采用的术语只被用于描述特定实施例的目的而不意图是限制的。
[0006]定义
如此处所使用的，术语“基本上”指的是行动、特性、性质、状态、结构、项目或结果的完全或几乎完全的范围或程度。例如，“基本上”密封的对象将意谓所述对象要么被完全密封要么被几乎完全密封。与绝对完全性准确可允许的偏离程度在一些情况下可能取决于特定上下文。然而，通常说接近完成将为的是具有相同的总体结果，好像获得了绝对的和总的完成。当被用在否定含义中用于指的是行动、特性、性质、状态、结构、项目或结果的完全或几乎完全缺乏时，“基本上”的使用是同样可应用的。
[0007]示例实施例
以下提供技术实施例的初始概述，并且于是稍后进一步详细描述特定技术实施例。这个初始概要意图辅助读者更快地理解所述技术，而不意图识别本技术的关键特征或本质特征，也不意图限制要求保护的主题的范围。为了以下所述的概述和实施例清楚，提供以下定义。
[0008]在采用MMO的通信系统中的一个挑战是使用信道状态信息(CSI)反馈来提供稳健秩自适应(rank adaptaion)的能力。秩自适应指的是根据改变的信道条件动态控制秩。信道条件可以由诸如信号与干扰和噪声比(SINR)和MMO系统中天线之间的衰落相关性的参数来确定。在使用空间复用的情况下，基站(或eNodeB或eNB)可使用相同频率在下行链路传输中向UE发送多数据流或层。这样的层或流的数目被定义为秩(rank)。UE可以周期性测量信道并且向eNB发送秩的推荐，其被称作秩指示符(RI)。
[0009]RI在不同方案中可以被周期性或非周期性发送。因为被报告给eNB的RI可以随时间改变，基于从UE接收的改变的RI，eNB可以调整在下行链路传输中所使用的数据流的数目。然而，若干因素可能致使这个过程不及理想。在一些情形中，可能影响信道质量的干扰水平可能基本上在两个连续RI报告之间改变，在这种情况下，eNB没有调整秩的时机，即使由于经改变的干扰条件，上一个被报告的秩可能不适当。在其他情形中，当使用所谓宽带秩时，被报告的秩指示符可以基于整个传输带(宽带)，所述整个传输带可以包括被用于在UE和eNB之间通信的一组频率子带。在许多情况下，干扰条件可能基本上在宽带之内的不同子带之间变化，因此折衷由eNB为单独子带所报告的宽带RI的有效性。
[0010]关于使用多用户MMO (MU-MMO)已经提出另一关注，其中UE可以传输(CSI)诸如预编码矩阵指示符/信道质量指示符(PMI/CQI)报告，其中eNB不能从所报告的预编码器提取主本征波束(principle Eigen beam)用以有效地支持最高效的MU-MMO调度:在MU-MMO中，eNB可以调度多个不同UE用于通过相同传输带传输。在被优化用于高秩报告的单用户MMO (SU-MM0传输)中报告信道状态信息(CSI)可以作为以下事实的结果出现:UE只能评价其自身的链路性能并且通常意识不到MU-MMO方案中的任何协同调度(co-scheduling)候选。
[0011]因而，即使到UE的链路性能可以由高秩单客户MMO (SU-MIMO传输)最大化，如果UE和(不为UE所知的)第二终端使用较低秩传输被协同调度，系统性能可以很好地更高。包括PMI/CQI/RI的所报告的信息因此可能与MU-MMO分配不匹配。特别地，终端可能经常选择高秩预编码器，所述高秩预编码器不包含UE信道的主本征波束。因而，对于MU-MMO调度不是有益的。
[0012]对于UE报告总是包含主本征波束的预编码器的一种方式是不管信道条件，强制UE报告秩I预编码器。在eNB优选在SU-MMO传输下操作的其他情形中，UE可以报告I的秩(a rank of I)，尽管eNB可以优选UE报告适配的秩而不是总是报告I的秩。
[0013]图1说明通信系统10的一个实施例的框图，其可以包括于此公开的信道估计体系结构的实施例。如在图1中所示出的，通信系统10可以包括通过链路18-m与多个节点14-n通信的网络12，其中m和η可以代表任何正整数值。在各种实施例中，节点14_η可以被实施为各种类型的无线设备。无线设备的示例可以没有限制地包括站、订户站、基站、无线接入点(AP)、无线客户机设备、无线站(STA)、膝上型计算机、超膝上型计算机、便携式计算机、个人计算机(PC)、笔记本PC、平板计算机、手持式计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝式电话、蜂窝式电话/PDA组合、智能手机、寻呼机、消息传送设备、媒体播放器、数字音乐播放器、机顶盒(STB)、器具(appliance)、工作站、用户终端、移动单元、消费性电子产品、电视、数字电视、高清晰度电视、电视接收器、高清晰度电视接收器等等。
[0014]在一些实施例中，在通信系统700中的多重设备可以采用多输入和多输出(MIMO)通信，其中接收器和发射器这两者都采用多个天线。通信系统的一些实施例可以用诸如电气与电子工程师协会(IEEE) 802.16 (WiMAX)、演进UTRA (E-UTRA)等等的无线电技术来实施。IEEE 802.16m(2009)是 IEEE 802.16e(2005)的演进并且提供与基于 IEEE 802.16 的系统的向后兼容性。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS (E-UMTS)的一部分。高级LTE (LET-advance，LTE-A)是3GPP LTE的演进。所发布的3GPP LTE规范包括版本8 (2008)、版本9 (2009)和版本10 (2011)。为了清楚，以下描述将集中在与LTE-A有关的实施例上。然而，其他实施例可以采用如上所注释的其他标准。
[0015]图2a和2b描绘UE 100根据各种实施例的操作。UE 100可以被调度以在SU-MMO模式(图2a)或MU-MMO模式(图2b)中操作。在图2a中所描绘的SU-MMO模式的一个实施中，eNB 102可以从两个天线114、116中的每一个传输下行链路信号106。如在图2a中所说明的，每个天线114、116向两个UE天线110、112中的每一个传输信号。然而，在一些实施例中，UE 100和eNB 102可以各自具有附加天线。
[0016]UE 100也可以在MU-MMO模式中操作，如在图2b中所描绘的。可以用常规方式操作的UE 100和分离的终端(UE 104)各自被描绘为传输各自的信号124和126，所述信号124和126形成由eNB 102在上行链路通信期间所接收的上行链路信号122的一部分。在所描绘的上行链路通信中，信号124从天线112被发送并且可以在eNB 102的天线114和116处被接收。在各种实施例中可以通过物理上行链路控制信道(PUCCH)或物理上行链路共享信道(PUSCH)提供信号124。类似地，附加UE设备104从天线118发射信号126，所述信号126也可以在eNB 102的天线114、116处被接收。然而，MU-MMO的其他配置是可能的。
[0017]在各种实施例中，从UE 100发送的上行链路信号124可以包括诸如R1、PMI和CQI等等的控制信号。在不同实施例中，由UE 100传输的控制信号中至少一些可以用规律的周期性方式或用非周期性方式被报告。在各种实施例中，UE被布置以修改与eNB的通信以便规定使用CSI反馈算法的稳健秩自适应。
[0018]例如，UE 100可以在干扰基本上随时间改变的环境中操作。干扰可能以迅速和不可预知的方式发生。因此可以值得期望的是，以适时的方式改变被报告给eNB的秩用以说明可能变更优选秩的基本干扰改变。UE 100可以包括例如CSI反馈模块108，所述CSI反馈模块108可以执行各种功能，诸如基于将被执行的CSI反馈的期望类型来确定将被报告的秩信息，如在传输站(transmission station)处确定的。特别地,CSI反馈模块108可以实施在图3-6中所描绘的和以下所讨论的进程和体系结构。
[0019]图3描绘包括处理器220、存储器222和收发器224的UE 100的实施例。天线110、112可以用作发射器(Tx)和接收器(Rx)天线这两者。UE可以包括八个或更多天线。存储器222可以包括(一个或多个)码本226，所述码本226可以包括多个秩，例如8个秩。在一些实施例中，可以通常如在LTE版本10中所规定的来布置码本226。在其他实施例中，可以通常如在LTE版本8或9中所规定的来布置码本226。
[0020]对于具有四个天线(4Tx)的发射器，码本226可以具有嵌套结构(nestedstructure)，使得对于给定秩的每个预编码器矩阵，在低于给定秩的秩的所有码本中存在至少一个对应列。然而，和4Tx码本不同，所述4Tx码本具有嵌套结构并且每个秩具有相同数目的码字，对于具有八个天线(8Tx)的发射器的码本可以具有双码本结构。在8TX码本中的每个码字可以由被称作I1和i2的两个索引识别。STx码本可以具有当秩增大时减小的码本尺寸。
[0021]在一个实施例中，UE 100可以根据以下进程来实施CSI反馈用以最大化SU-MMO的容量。UE 100可以执行信道测量以确定以下所述的各种参数。处理器220可以根据
【权利要求】
1.一种装置，包括: 接收器，其被布置以通过传输带接收包括一个或多个数据流的无线下行链路通信，每个传输的特征在于秩r指定将在多用户多输入多输出(MU-MIMO)中通过传输带被同时传送的数据流的数目； 存储器，其包含多秩码本； 处理器；和 CSI反馈模块，其在处理器上可操作用以: 用预编码矩阵索引L量化主本征向量，用于最低秩传输； 基于主本征向量和具有主本征向量的码本的每列的最大交叉相关性设置用于较高级秩传输的预编码矩阵索引h用以识别用于较高级秩传输的所选择的预编码矩阵指示符(PMI);和 基于用于较高级秩传输的PMI来选择用于接收下行链路通信的秩。
2.权利要求1所述的装置，所述处理器被布置以根据下式确定L:
3.权利要求1所述的装置，所述处理器被布置以根据下式选择用于秩r码本的PMI:
4.权利要求1所述的装置，所述处理器被配置以根据下式选择秩rbest::
5.权利要求1所述的装置，其中多秩码本被配置用于η个天线，其中η=1至8。
6.权利要求1所述的装置，其中多秩码本被配置用于8个天线。
7.一种产品，包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包含指令，所述指令如果由处理器执行使得系统能够: 使用被配置用于下行链路信号的单用户多输入多输出(SU-MIMO)接收的过程来确定预编码矩阵指示符(PMI)和秩指示符(RI)；使用被配置用于下行链路信号的多用户多输入多输出(MU-MIMO)接收的过程来确定预编码矩阵指示符(PMI)和秩指示符(RI)； 从传输站接收动态信道状态信息(CSI)反馈转换信号，所述动态信道状态信息反馈转换信号识别SU-MMO过程和MU-MMO过程之一以确定PMI和RI ;和 将PMI和RI中至少之一传送给传输站，其中使用从CSI反馈转换信号所识别的过程来确定PMI和R10
8.权利要求7所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够接收从传输站被广播的动态CSI反馈转换信号，所述传输站是增强的节点B。
9.权利要求7所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够在物理CSI反馈指示符信道(PCSIFICH)中接收CSI反馈转换信号。
10.权利要求9所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够在物理CSI反馈指示符信道(PCSIFICH)中接收动态CSI反馈转换信号，其中CSI反馈转换信号各自包括三组4个正交相移键控(QPSK)符号。
11.权利要求5所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够接收被映射到由传输站传送的物理混合自动重复请求(ARQ)指示符信道(PHICI)的动态CSI反馈转换信号。
12.权利要求5所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够接收被映射到系统信息块(SIB)的动态CSI反馈转换信号。
13.权利要求5所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够在无线电资源控制(RRC)信令中接收动态CSI反馈转换信号，所述无线电资源控制信令从传输站被单播。`
14.一种用于在多输入多输出(MIMO)通信系统中选择CSI反馈的方法,包括: 在移动站处从传输站接收动态信道状态信息(CSI)反馈转换信号，其识别用于移动站的所选择的CSI反馈状态； 对于第一 CSI反馈状态，使用被配置用于下行链路信号的单用户多输入多输出(SU-MIMO)接收的过程来为CSI反馈转换信号的第一状态选择预编码矩阵指示符(PMI)和秩指示符(RI); 对于第二 CSI反馈状态，使用被配置用于下行链路信号的多用户多输入多输出(MU-MIMO)接收的过程来为CSI反馈转换信号的第二状态选择预编码矩阵指示符(PMI)和秩指示符(RI);和 基于所选择的CSI反馈状态向传输站传送PMI和RI中至少之一。
15.权利要求14所述的方法，此外包括接收在物理CSI反馈指示符信道(PCSIFICH)中被广播的动态CSI反馈转换信号。
16.权利要求15所述的方法，此外包括接收在物理CSI反馈指示符信道(PCSIFICH)中被广播的动态CSI反馈转换信号，其中CSI反馈转换信号各自包括三组四个正交相移键控(QPSK)符号。
17.权利要求14所述的方法，此外包括接收被映射到由传输站广播的物理混合自动重复请求(ARQ)指示符信道(PHICH)的动态CSI反馈转换信号。
18.权利要求14所述的方法，此外包括接收被映射到由传输站广播的系统信息块(SIB)的动态CSI反馈转换信号。
19.权利要求14所述的方法，此外包括在由传输站单播的无线电资源控制(RRC)信令中接收动态CSI反馈转换信号。
20.权利要求14所述的方法，其中所述过程被配置用于下行链路信号的MU-MMO接收，包括: 用码本的预编码矩阵索引io来量化主本征向量，用于最低秩传输； 基于主本征向量和具有主本征向量的码本的每列的最大交叉相关性设置用于较高级秩传输的预编码矩阵索引h用以识别用于较高级秩传输的所选择的预编码矩阵指示符(PMI);和 基于用于较高级秩传输的PMI来选择用于接收下行链路通信的秩。
【文档编号】H04L1/06GK103493391SQ201180070507
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2011年12月19日 优先权日:2011年4月29日
【发明者】Y.朱, X.陈, Q.李 申请人:英特尔公司