專利名稱：用于采用了多輸入多輸出(mimo)傳輸?shù)臒o線通信系統(tǒng)中的信道狀態(tài)信息反饋的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及無線通信系統(tǒng)，更具體地，涉及用于采用了多個空間信道的無線通信系統(tǒng)中的信道狀態(tài)信息(CSI)反饋的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
第三代伙伴計劃(3GPP)關(guān)注于無線通信系統(tǒng)的無線接口和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的技術(shù)進(jìn)步。在3GPP LTE (長期演進(jìn))中，已經(jīng)引入多輸入多輸出(MMO)技術(shù)，作為用于提高峰值數(shù)據(jù)速率、平均吞吐量和系統(tǒng)性能的關(guān)鍵方案之一。DL MU-MMO (下行鏈路多用戶MM0)通過允許基站(在LTE中稱為演進(jìn)節(jié)點B或eNB)在相同的物理時間-頻率資源上發(fā)送針對多個用戶的信息，在DL通信吞吐量(即，DL容量)方面提供實質(zhì)的增益。DL MU-MMO傳輸由3GPP LTE版本8 (Rel_8)所支持，并且其 在高級LTE (版本10)中是具有一些增強(qiáng)的潛在技術(shù)。MMO技術(shù)(具體地，MU-MM0)的性能極大地取決于準(zhǔn)確信道狀態(tài)信息(CSI)在發(fā)射機(jī)處(CSIT)的可用性。UE (用戶設(shè)備)處的接收機(jī)通過使用參考符號來估計CSI，并且通常可以獲得CSI的準(zhǔn)確表示。將在UE的接收機(jī)處確定的該CSI (CSIR)有效反饋給eNB處的發(fā)射機(jī)對于DLMU-MIMO性能來說是重要的，特別是對于FDD (頻分雙工)系統(tǒng)來說是重要的。已經(jīng)提出或?qū)崿F(xiàn)了用于在上行鏈路(UL)信道上從UE接收機(jī)向eNB處的發(fā)射機(jī)報告CSI的若干反饋方案。可以將這些反饋方案表征為不同類型的CSI壓縮技術(shù)。一個方案是信道協(xié)方差矩陣(COVM)的反饋。實際上，COVM是通過將信道狀態(tài)信息在頻域和/或時域上進(jìn)行平均而獲得的。其保留了所有的秩信息以及大規(guī)模衰落空間譜信息，包括離開角(AOD)和功率。可以使用長期平均來降低UL反饋開銷。然而，在這種情況下，丟失了小規(guī)模衰落信息。這種方案對COVM的每個復(fù)元素進(jìn)行量化，并可以導(dǎo)致較大的反饋開銷。另一方案是主特征向量反饋，在該方案中，僅向發(fā)射機(jī)報告信道矩陣的一個(主)特征向量?？梢詫⑦@視為是對信道COVM的又一壓縮。雖然在高度相關(guān)的信道中，主特征向量是對COVM的良好近似，然而在具有較高的秩的不相關(guān)信道中，該近似將丟失與非主要的秩(non-principal rank)有關(guān)的信息。其與COVM反饋方案相似,然而量化和報告更少的元素。在3GPP LTE版本8中，基于預(yù)定的碼本，采用具有有限CSI反饋的基于碼本的預(yù)編碼方案，在該預(yù)定的碼本中，基于Householder (HH)變換來定義碼字的集合。UE在每個報告時刻報告碼字的索引，即所謂的預(yù)編碼矩陣索引(PMI)。與上述的其他方案相比，該方案具有較低的反饋開銷。在基于碼本的方案中，UE估計其信道，并通過使用碼本來量化所估計的信道。在UE處，從碼本中選擇對所測得的歸一化信道進(jìn)行最佳表示的碼字，然后從UE向eNB發(fā)射機(jī)反饋所選擇的碼字的索引，即PMI。PMI反饋方案 中的量化誤差的量取決于碼本大小和特定的碼本設(shè)計。量化誤差對于單用戶MMO(SU-MMO)來說是較可容忍的，然而量化誤差可以使MU-MMO性能顯著劣化?？梢酝ㄟ^使用更大的碼本來降低量化誤差，然而，使用非常大的碼本可能是不切實際的，因為其在UE和eNB處都需要大的存儲空間，以及其需要更多的處理時間用于碼本搜索。此外，使用大的碼本將導(dǎo)致不希望的大反饋開銷。


參考附圖，將更好地理解本公開，其中圖I是示出LTE MIMO通信系統(tǒng)的示例性系統(tǒng)架構(gòu)的框圖；圖2示出了用于在四根天線上傳輸?shù)氖纠A(yù)編碼碼本；圖3是PMI反饋方案中的量化誤差向量的圖形化表示；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于確定量化誤差的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于報告量化誤差向量的流程圖；圖6示出了基于變換的示例碼本；圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的基變換的圖形表示；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于產(chǎn)生誤差向量的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于報告誤差向量的時間線的圖形表示；圖10是示出了已量化誤差的比特序列的報告的圖形表示；圖Ila和Ilb是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有可變或固定步長大小的誤差收斂的圖；圖12是仿真結(jié)果的圖；以及圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例性UE和eNB的框圖。
具體實施例方式當(dāng)參考本文時，術(shù)語用戶設(shè)備(UE)包括(但不限于)無線發(fā)送/接收單元(WTRU)、移動臺、固定或移動訂戶單元、尋呼機(jī)、蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、計算機(jī)或者能夠在無線環(huán)境下工作的任何其他類型的用戶設(shè)備。當(dāng)參考本文時，術(shù)語“eNB”包括(但不限于)節(jié)點B、基站、站點控制器、接入點(AP)或者能夠在無線環(huán)境下工作的任何其他類型的接口設(shè)備。本公開提供了針對MIMO傳輸?shù)膹腢E向基站反饋CSI的反饋方法?？梢詫⒃摲答伔椒ㄅc當(dāng)前的反饋方案(例如，LTE版本8中描述的方案)一起使用，并且可以降低由基于碼本的方法(例如，版本8中描述的方法)所引起的信道量化誤差。本公開描述了反饋方法，該反饋方法提供對由基站調(diào)度器及其MIMO預(yù)編碼器使用的CSIR的更準(zhǔn)確的反饋，以提高DL MIMO性能，特別是針對MU-MMO傳輸?shù)摹Ｒ话愣?，本方法對已量化CSI中的誤差向量進(jìn)行量化，以形成一個或多個誤差測量指示符(EMI)消息，每個EMI消息包括針對已量化CSI的量化誤差信息?？梢酝ㄟ^典型的基于PMI的反饋方案來報告已量化CSI。然后，可以將EMI消息反饋回基站，并且可以將EMI消息與所報告的CSI —起使用來提高基站處的重構(gòu)的CSI的準(zhǔn)確性。此外，本方案可以通過使用較少數(shù)目的比特來表示各個EMI消息，從而降低反饋開銷。EMI消息允許在基站處對實際信道矩陣的主特征向量的更準(zhǔn)確的重構(gòu)。更進(jìn)一步，可以漸進(jìn)式地向基站報告EMI消息。EMI報告的數(shù)目可以是可配置的，以及遞增地進(jìn)行EMI報告?；窘邮盏降腅MI報告越多，其重構(gòu)的CSI就可以更準(zhǔn)確。相反，如果不能容忍由于EMI報告而造成的增加的信令開銷，可以通過降低常規(guī)的PMI報告頻率來平衡EMI報告。例如，在低移動性和高相關(guān)的場景(其中，信道變化小)中，EMI報告比PMI報告提供更多的價值，因為PMI可以不怎么改變。因此，具有較長報告周期的PMI報告是可接受的?？梢允褂迷赨L信令使用中的該降低來代替EMI報告。因為低移動性和高相關(guān)也是可部署DL MU-MMO的場景，使用EMI可以允許基站提高DL MU-MIMO性能。為了簡單，在以下的描述中假設(shè)秩I信道。然而，可以將描述擴(kuò)展到多秩的信道。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用在無線通信系統(tǒng)中的用戶設(shè)備操作的方法，無線通信系統(tǒng)具有基站，該方法包括測量UE和基站之間的信道，使用碼本來確定量化估計，以對測得的信道進(jìn)行近似，計算量化估計的誤差測量，以及向基站發(fā)送由基站在重構(gòu)實際信道向量中使用的誤差測量和量化估計。根據(jù)一個方面，誤差測量包括選擇哪個基以及該基中的哪個維度作為已量化的信道估計的信息，以及誤差測量包含剩余基維度信息和到所述剩余基維度上的所述投影。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用在無線通信系統(tǒng)中的基站操作的方法，該方法包括在基站處從EU接收信道的誤差測量和量化估計，所述量化估計是對UE和基站之間的測得的信道的基于碼本的近似，誤差測量是與量化估計和測得的信道之間的差相對應(yīng)的誤差向量；以及通過對量化估計應(yīng)用誤差測量來導(dǎo)出在基站和UE之間的信道向量，從而在基站處重構(gòu)信道。根據(jù)又一方面，提供了在無線通信系統(tǒng)中操作的移動設(shè)備，無線通信系統(tǒng)具有基站，移動設(shè)備包括處理器，所述處理器被配置為測量UE和基站之間的信道；使用碼本來確定量化估計，以對測得的信道進(jìn)行近似；計算量化估計的誤差測量；以及向基站發(fā)送由基站在重構(gòu)實際信道向量中使用的誤差測量和量化估計。根據(jù)又一方面，提供了包括移動設(shè)備的MMO系統(tǒng)，所述移動設(shè)備具有處理器，所述處理器被配置為測量移動設(shè)備和基站之間的信道；使用碼本來確定量化估計，以對測得的信道進(jìn)行近似；計算量化估計的誤差測量；以及向基站發(fā)送由基站在重構(gòu)實際信道向量中使用的誤差測量和量化估計。還在系統(tǒng)中提供了基站，其中，基站包括處理器和通信子系統(tǒng)，處理器和通信子系統(tǒng)被配置為在基站處從移動設(shè)備接收信道的誤差測量和量化估計；以及通過對量化估計應(yīng)用誤差測量，在基站處重構(gòu)實際信道向量的表示。系統(tǒng)還提供了基站對MMO通信中實際信道向量的使用。參考圖I,示出了具有反饋100的示例DL MU-MIMO移動通信系統(tǒng)的示意性表示。如前所述，根據(jù)一個實施例，通信系統(tǒng)100是LTE或高級LTE系統(tǒng)。系統(tǒng)包括基站(BS)(或者在LTE中稱為eNB) 102以及在基站的無線覆蓋范圍內(nèi)分布的多個獨(dú)立的移動用戶終端(UE) 104、106。eNB裝備有多根天線，以及每個UE裝備有耦合到適當(dāng)?shù)慕邮諜C(jī)和處理電路的一根天線。應(yīng)該注意到，為了描述的簡單和容易，示出了單根UE天線；然而UE可以具有一根以上的天線，在該情況下，可以將下面描述的數(shù)學(xué)表示擴(kuò)展為矩陣運(yùn)算。如本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的，DL MU-MIMO(也被稱為具有反饋的MMO廣播系統(tǒng))是如下組織的。假設(shè)eNB裝備有M根發(fā)送天線，向K個UE(S卩，接收機(jī))發(fā)送獨(dú)立的消息。這K個接收機(jī)中的每一個裝備有一根或多根天線(以一根天線作為示例)。具體地，eNB從第j根天線發(fā)送信號Xj，其中，Xj來自于復(fù)數(shù)集合。從而，具有M根天線的eNB在任何給定的時刻發(fā)送向量X = (X1, . . . , Xm)。在從第j根天線向第k個UE的發(fā)送期間，通過將發(fā)送信號Xj乘以信道系數(shù)hk, j,對信道對發(fā)送信號&的影響進(jìn)行建模。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員眾所周知的，移動通信信道的信道系數(shù)表示環(huán)境對發(fā)送信號的影響。從而，對于具有一根天線的UE，當(dāng)eNB發(fā)送向量X時，UE k實際接收到信號yk = hkx+nk,其中，hk = (hka,. . . , hkjM)是包含從eNB的所有發(fā)送天線到第k個UE的接收天線的信道系數(shù)的行向量，以及nk包含加性高斯白噪聲和干擾。對于具有多根天線的UE，信道向量hk是矩陣，并被稱為信道矩陣H。 眾所周知，eNB可以向UE發(fā)送良好定義的參考符號，以及UE使用這些參考符號來測量它們來自eNB的相應(yīng)的信道向量hk。接下來，第k個移動終端(k = 1，. . .，K)通常通過在預(yù)定的碼本中選擇最好地表示歸一化的測得的信道向量的碼字，來確定測得的信道向量hk的量化版本。碼本通常是預(yù)定的，并且為每個UE所知，且也為eNB所知，可以將碼本表示為C = Ic1, c2..., cj,其中，每個碼本條目包括針對秩I傳輸?shù)腗元素的復(fù)向量。使用所選擇的碼字來表示(即，通過近似)實際的(即，測得的)信道向量。具體地，第k個UE確定所選擇的碼字的索引tk，并從而如上所述，所選擇的碼字是信道向量hk的“量化”(即，近似)版本。在第k個移動終端已經(jīng)選擇碼字來表示其信道向量之后，該移動終端向eNB發(fā)送回其索引(PMI) tk，由此向eNB指示歸一化的測得的信道向量hk的(近似)值。即，由于UE所使用的碼本是預(yù)定的，并且已被eNB所知，索引tk將允許eNB重構(gòu)第k個UE的信道向量hk的量化版本。然后采用DL MU-MMO廣播技術(shù)的eNB將從K個UE中選擇具有L個UE的子集，并在MU-MMO傳輸中調(diào)度針對UE的對應(yīng)傳輸。這種UE的選擇可以基于性能標(biāo)準(zhǔn)，例如，最小化用戶間干擾或最大化系統(tǒng)吞吐量，以及這種性能標(biāo)準(zhǔn)將使用在eNB處重構(gòu)的信道向量的信息。應(yīng)該注意到，以上討論適合于單天線接收機(jī)，對于具有多根接收天線的UE，接收機(jī)基于參考信號來估計信道矩陣H，并在預(yù)定的碼本中找到與測得的信道矩陣最匹配的碼字(可以具有單秩或多秩)，并將這種碼字的索引(PMI)反饋回eNB。NB可以遵循與上述類似的過程來選擇MU-MMO傳輸中的多個UE。參考圖2，示出了用于LTE版本8中定義的四根天線上的傳輸?shù)念A(yù)編碼碼本的表格表示。在圖2中，第一列201表示碼本索引，第二列202表示單位向量(Ui),該單位向量用于根據(jù)公式Wi = I -2丨丨丨丨丨卩/UillUi構(gòu)建Householder矩陣Witj表中的第三列204(Wib^表不使用第i個單位向量Ui構(gòu)建的HouseHolder矩陣的第j列。如之前所述的，在LTE版本8中，規(guī)定UE在每個報告時間將碼字的索引作為4比特值(被稱為標(biāo)簽)或所謂的PMI進(jìn)行報告。圖2中還示出了用于多層傳輸?shù)拇a本條目。雖然示出了 LTE版本8碼本，應(yīng)該意識至IJ，可以使用其他碼本。從上可以看出，給定有限數(shù)目的碼字(圖2中作為示例是16個)，通過用碼本中的碼字對實際信道向量進(jìn)行近似，引入了量化誤差。圖3中使用三維實向量作為示例，以圖示方式示出了該誤差。在圖3中，與實際所測得的信道向量V和誤差向量\ 一起，在三維實向量空間中表示已量化的向量vPMI。誤差向量表示已量化的向量(即，碼字向量)vPMI與所測得的信道向量V之間的量化誤差。通過將表示該誤差向量Ve的信息作為誤差測量指示符(EMI)反饋回eNB，eNB從而可以將該EMI與PMI —起使用，以重構(gòu)更準(zhǔn)確的信道信息,用于調(diào)度和應(yīng)用針對MMO傳輸?shù)母鼫?zhǔn)確的預(yù)編碼?？梢允褂貌煌募夹g(shù)來反饋(報告)表示誤差向量Ve的EMI信息。優(yōu)選地，這些技術(shù)最小化了反饋開銷，同時實現(xiàn)了所期望的性能。此外，技術(shù)應(yīng)該與現(xiàn)有的反饋機(jī)制兼容或互補(bǔ)，例如，現(xiàn)有的版本8類型的PMI反饋方案。eNB可以通過將誤差向量Ve報告和由PMI反饋指示的碼字相結(jié)合，來構(gòu)建更準(zhǔn)確的信道向量(或主特征向量)?？梢允褂枚喾N技術(shù)向eNB表示該量化誤差。
例如，參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于確定量化誤差的流程圖400。以下討論將假設(shè)一根以上的接收機(jī)天線。如本領(lǐng)域眾所周知的，UE使用已知的電路來測量信道矩陣H 401。接下來，通過以已知的方式從碼本中選擇碼字，來確定信道向量的粗糙近似402。例如，在版本8中定義了 Vpmi的確定。確定信道的特征向量。這是通過使用例如H的SVD(奇異值分解)404或者通過使用其協(xié)方差矩陣來執(zhí)行的。請回憶在本實施例中，我們假設(shè)了秩I傳輸，因此主特征向量可以表示實際信道向量，然而在更高秩的傳輸中，可以存在一個以上的信道矩陣H的特征向量。即，針對秩I傳輸，主特征向量可以最好地表示信道。實質(zhì)上，要報告的碼字(索引)是從信道矩陣H的SVD(奇異值分解)取得的實際主特征向量的量化版本。即，如果在UE處測得的信道矩陣H是N乘M矩陣(eNB處的M根發(fā)送天線和UE處的N根接收天線)，可以如下使用SVD來進(jìn)行因式分解H = UDVh其中，U是N乘N的酉矩陣，矩陣D是以對角線上的非負(fù)實數(shù)來指示信道質(zhì)量的N乘M的對角矩陣，以及Vh表示M乘M的酉矩陣V的共軛轉(zhuǎn)置(Hermitian)。通常的慣例是按降序來排列對角項Dy。D的對角項也被稱為H的奇異值。V的列是信道矩陣H的右奇異向量和HhH的特征向量。相應(yīng)地，在406處，在對Di, i重新編碼后，可以從酉矩陣V的第一列獲得主特征向量V。如上面在402處所述的，通過在整個碼本中搜索，來確定這種情況下碼本中與信道向量或主特征向量V最接近的碼字，表示為vPMI。例如，如下確定最接近的碼字
vPMi = argmax||Hv|| 其中，| | | |2 表示矩陣或向量的 2 范數(shù)運(yùn)算(norm two operation)。
ve碼本
然后，通過計算碼字vPMI與主特征向量之間的差來獲得408誤差向量v6。如上所述，要將該誤差向量Ve作為EMI送回到eNB。參考圖5，示出了反饋或報告EMI的實施例的流程圖500，其中，通過取主特征向量V與其來自碼本的最匹配碼字vPMI之間的差，來直接產(chǎn)生誤差向量ve。在每UE—層的4TX天線DL MMO情況下，誤差向量是4乘I的具有復(fù)數(shù)項的向量，其由8個實數(shù)組成。在直接報告模式下，UE將因此通過將誤差向量量化為二進(jìn)制格式，來報告誤差向量Ve的8個實數(shù)502，以及將已量化的信息分段504為多個消息，并在506處報告由EMI攜帶的消息。
在另一實施例中，可以通過例如在反饋信息中移除冗余，以壓縮誤差向量\，來報告EMI。因為任何向量可以通過將其自身投影到新的正交基，來使用該新的正交基進(jìn)行表示，所以不直接報告所產(chǎn)生的誤差向量\，而是可以將該向量變換到新的正交基上，然后量化和報告變換后的向量?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)臍w一化，如V = v/(VpmihV)，來使得誤差向量 ' 與vPMI正交。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在使用該適當(dāng)?shù)奶卣飨蛄繗w一化的情況下，可以將主特征向量投影到新的基，該新的基包括PMI選擇的維度，其投影表示對特征向量的粗糙近似；而與PMI選擇的維度正交的剩余維度包含表示誤差向量的投影。通過應(yīng)用這種基變換，將誤差向量所投影到的維度的數(shù)目減少I，這導(dǎo)致降低了報告開銷。使用版本8碼本作為示例，可以使用圖6中示出的象征性(notional)的4乘4矩陣來說明這種變換。該碼本用于四根天線上的傳輸，并被分為4組。表中的各個值表示碼字的索引。各個組由表中的行來表示，并由4個碼字向量組成，該4個碼字向量彼此正交，并具有單位范數(shù)，從而，各個組形成正交基。在以上示例中，存在基的4個集合。我們可以使用這些基集合中的任何一個基集合來表示向量。如果所選擇的基集合是包含所選擇的PMI碼字向量的基集合，則特征向量·將在與所選擇的碼字相對應(yīng)的維度上有最大的投影，而在基的其他維度上的投影將較小。通過反饋優(yōu)勢(dominant) —維PMI報告(其表示在版本8中定義的信道特征向量的粗糙近似)，可以將在其他維度上的投影作為附加的量化誤差報告給發(fā)射機(jī)，以允許eNB重構(gòu)更精細(xì)的信道向量或主特征向量。因為在其他維度上的投影相對較小(意味著小的動態(tài)范圍)，需要更少數(shù)目的比特來報告這種求精(refinement)，同時維持了相同的量化精度。參考圖7，示意性地示出了三維實向量空間的基變換700。向量v702表示特征向量，可以將其投影到基的兩個集合中。第一基集合由[X y z]來表示，以及第二基集合由新的基[blb2b3]來表示?？梢詫⑺x擇的PMI碼字向量表示為新基的基向量b3中的一個?？梢酝ㄟ^新的基[blb2b3]上的投影來表示特征向量V，PMI所指向的碼字vPMI位于該新的基內(nèi)，并形成優(yōu)勢投影。在向量空間是M維的復(fù)空間(例如，用于LTE中規(guī)定的碼本)的情況下，其中，M是TX天線的數(shù)目?？梢詫⑾蛄縑的投影表示為V = BB [b句 b⑴"V = [ _ " = 獅. A0) V/ = I--M)
i i i其中，V是特征向量，B是變換矩陣，且其列向量b(i)表示基向量，B與其共軛轉(zhuǎn)置的相乘是單位矩陣(identity matrix) ,A(i)是維度i在新基上的投影值，以及M是維度大小。在該新基上的投影之后，對所有的投影值A(chǔ)(i) (i = I,...，M)進(jìn)行縮放，以使得優(yōu)勢投影的范數(shù)(與PMI選擇維度相對應(yīng))等于I。在報告PMI之后，UE和eNB知道使用哪個基(包含PMI的基)以及選擇基中的哪個維度作為PMI。可以通過稍后描述的方式來報告其余投影值A(chǔ) (i)。參考4TX天線示例，因為可以通過與版本8中相似的方式來單獨(dú)報告PMI，可以看出，對于剩余的投影，僅需要報告3個復(fù)數(shù)值(S卩，A(i))，或6個實數(shù)值。與之前所述的沒有基變換的直接報告方案相比，這降低了反饋比特的數(shù)目，在直接報告方案中，報告4個復(fù)數(shù)值或8個實數(shù)值。參考圖8，示出了上述誤差向量或EMI產(chǎn)生過程的流程圖800。在步驟802處，通過UE選擇與特征向量最匹配的碼字并以例如版本8中規(guī)定的方式向eNB報告該碼字PMI來開始基變換過程。在步驟804處，將特征向量投影到包含了所選擇的PMI的基上。在步驟806處按照因子來縮放基上的投影，以使得在所選擇PMI的維度上的投影是I。接下來，通過向eNB報告在基的剩余維度(除所選擇的PMI之外)上的量化投影808，來執(zhí)行誤差向
量手艮告。雖然eNB將如版本8中所描述的從UE接收PMI報告，eNB還可以配置誤差向量的附加報告并使用它們，以基于PMI和EMI對特征向量的構(gòu)造進(jìn)行求精。注意到，在eNB組合來自UE的PMI和EMI之后，應(yīng)該將組合后的向量歸一化為范數(shù)等于I。參考圖9，示出了以圖形方式示出EMI中的所產(chǎn)生的誤差向量(矩陣)的反饋的時間線，除了在版本8中規(guī)定的傳統(tǒng)PMI報告消息之外，還可以包括EMI中的所產(chǎn)生的該誤差向量(矩陣)。EMI消息允許eNB在重構(gòu)期間執(zhí)行特征向量求精。該報告步驟可以是可選的，用于維持后向兼容性。此外，eNB可以配置EMI的報告周期。為了后向兼容性，可以重復(fù)使用與PMI報告類似的反饋方案。替代一次性報告上述誤差向量(如果上行鏈路控制信令資源有限，這是個挑戰(zhàn))，可以多次在多個報告消息中報告中等數(shù)目的比特。即，在預(yù)定的時間，僅報告誤差向量信息的一部分。在預(yù)定的報告周期之后，eNB將誤差向量的已報告的部分組裝，并重建特征向量。eNB可以應(yīng)用該構(gòu)造的特征向量，以在預(yù)編碼中實現(xiàn)更高的精度?？梢栽诙鄠€消息中發(fā)送表示誤差向量的比特。取決于傳統(tǒng)的PUCCH結(jié)構(gòu)和調(diào)度器首選項，每個消息可以由不同配置長度的比特組成。eNB可以重新組裝接收到的比特，以再現(xiàn)具有遞增準(zhǔn)確度的特征向量。一個方案是一次反饋4個比特，這與版本8PMI報告的傳統(tǒng)PUCCH結(jié)構(gòu)是一致的。一旦所報告的PMI改變或者在預(yù)定的周期之后，可以重置EMI報告過程，以進(jìn)行同步，從而避免反饋誤差傳播。在重置之后，可以重啟新的PMI和EMI報告過程。根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，下面可以描述已量化誤差向量的二進(jìn)制碼報告。對誤差向量的每個實數(shù)和虛數(shù)進(jìn)行量化，并使用具有前導(dǎo)符號比特的二進(jìn)制格式來編碼。然后，向eNB報告已量化的誤差向量。在圖10中對此進(jìn)行了圖形示出，圖10報告了已量化誤差的比特序列。UE首先報告符號比特，隨后將誤差向量的所有分量的最高有效位(MSB) —起報告。這使得eNB能夠盡可能早地重構(gòu)已量化特征向量的近似。在后續(xù)報告中，連續(xù)發(fā)送較低有效位，這將允許eNB進(jìn)一步對特征向量的近似進(jìn)行求精。在已經(jīng)報告所有比特之后，UE可以重新計算誤差投影，并再次重復(fù)報告EMI的相同過程，或者UE可以如之后將要描述的進(jìn)入跟蹤模式。根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，下面可以描述已量化誤差向量的整體報告。為了在每個EMI報告中應(yīng)用最新的特征向量測量，提出了整體報告方案。這潛在地降低了反饋延遲。在該方案中，每個EMI報告攜帶符號比特，指示各個已投影的誤差元素(實部或虛部)與之前報告的誤差值之間的差的方向。在UE處通過使用最新的特征向量來導(dǎo)出EMI。在eNB處，通過如下組合EMI報告來求精特征向量的近似
權(quán)利要求
1.一種用在無線通信系統(tǒng)中的用戶設(shè)備(UE)操作的方法，所述無線通信系統(tǒng)具有基站，所述方法包括 測量所述UE和所述基站之間的信道； 由所述UE使用碼本來確定量化估計，以對所測得的信道進(jìn)行近似； 計算所述量化估計的誤差測量；以及 向所述基站發(fā)送所述誤差測量和所述量化估計，以由所述基站在重構(gòu)實際信道向量時使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述誤差測量是與所述量化估計和所測得的信道之間的差相對應(yīng)的誤差向量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，包括確定所測得的信道的特征向量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述特征向量是從所測得的信道的奇異值分解(SVD)取得的主特征向量。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，在一個或多個消息中發(fā)送所述誤差測量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的方法，包括以下步驟將所測得的信道投影到正交基向量的集合上，其中，所述基的一個維度至少由包括基信息在內(nèi)的所述量化估計來形成，而所述誤差測量包括在所述基的剩余維度上的投影。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，發(fā)送所述誤差測量的步驟包括在發(fā)送之前，以二進(jìn)制格式表示所述誤差向量的實分量和虛分量，以及最先發(fā)送符號比特，之后發(fā)送每個所述分量的最聞有效位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括發(fā)送每個所述分量的后續(xù)比特。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，發(fā)送所述誤差測量的步驟包括發(fā)送在每個所述基維度上的每個投影誤差與之前報告的誤差測量之間的差的實分量和虛分量的符號比特。
10.一種用在無線通信系統(tǒng)中的基站操作的方法，包括 在所述基站處，從用戶設(shè)備(UE)接收信道的誤差測量和量化估計，所述量化估計是對所述UE和所述基站之間所測得的信道的基于碼本的近似，所述誤差測量是與所述量化估計和所測得的信道之間的差相對應(yīng)的誤差向量；以及 通過對所述量化估計應(yīng)用所述誤差測量，導(dǎo)出在所述基站和所述UE之間的信道向量，在所述基站處重構(gòu)所述信道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述信道向量是信道的主特征向量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述誤差測量包括在連續(xù)的時間間隔上分別接收到的多個誤差消息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括以下步驟在各時間間隔之后，將接收到的所述多個誤差消息組裝為誤差測量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括通過組合在所述連續(xù)的時間間隔上接收到的誤差消息，導(dǎo)出在每個連續(xù)的時間間隔處的所述誤差測量。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括接收誤差步長。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，所述誤差步長是在所述UE處確定的。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述誤差步長是固定且預(yù)定的。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述誤差步長是可變且預(yù)定的。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述重構(gòu)包括對所述誤差消息應(yīng)用所述誤差步長，以導(dǎo)出所述誤差測量，然后導(dǎo)出所述信道向量。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，在正常模式下，針對具有固定或可變誤差步長的預(yù)定數(shù)目的步階，應(yīng)用所述誤差步長。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，在跟蹤模式下，在預(yù)定數(shù)目的步階之后，應(yīng)用另一固定的小誤差步長。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述誤差測量以極坐標(biāo)表示。
23.一種在無線通信系統(tǒng)中操作的移動設(shè)備，所述無線通信系統(tǒng)具有基站，所述移動設(shè)備包括 處理器，被配置為 測量所述UE和所述基站之間的信道； 使用碼本來確定量化估計，以對所測得的信道進(jìn)行近似； 計算所述量化估計的誤差測量；以及 向所述基站發(fā)送所述誤差測量和所述量化估計，以由所述基站在重構(gòu)實際信道向量時使用。
24.一種MMO系統(tǒng)，包括 移動設(shè)備，具有被如下配置的處理器 測量所述移動設(shè)備和基站之間的信道； 使用碼本來確定量化估計，以對所測得的信道進(jìn)行近似； 計算所述量化估計的誤差測量；以及 向所述基站發(fā)送所述誤差測量和所述量化估計，以由所述基站在重構(gòu)實際信道向量時使用。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述基站包括被如下配置的處理器和通信子系統(tǒng) 在所述基站處，從所述移動設(shè)備接收信道的所述誤差測量和所述量化估計；以及 在所述基站處，通過對所述量化估計應(yīng)用所述誤差測量，來重構(gòu)所述實際信道向量的表不。
全文摘要
本發(fā)明公開了用在無線通信系統(tǒng)中的用戶設(shè)備操作的方法，無線通信系統(tǒng)具有基站，該方法包括測量UE和基站之間的信道，使用碼本來確定量化估計，以對測得的信道進(jìn)行近似，計算量化估計的誤差測量，以及向基站發(fā)送由基站在重構(gòu)實際信道向量中使用的誤差測量和量化估計。
文檔編號H04W16/10GK102763447SQ201180009840
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月17日
發(fā)明者俞東生, 許華, 賈永康, 郭世光, 阿里雷扎·貝耶斯特, 高世偉 申請人:捷訊研究有限公司