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用于基于对优选预编码器配对的指示的MU-MIMO增强的统一反馈框架

摘要

本公开的某些方面涉及用于生成统一反馈框架以用于基于对优选预编码器配对的指示的多用户多输入多输出(MU-MIMO)增强的技术。

著录项

  • 公开/公告号CN103098403A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-05-08

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 高通股份有限公司;

    申请/专利号CN201180043423.6

  • 发明设计人 S·吉尔霍夫;P·盖尔;

    申请日2011-09-08

  • 分类号H04L1/00;H04L1/06;H04B7/06;

  • 代理机构上海专利商标事务所有限公司;

  • 代理人李小芳

  • 地址 美国加利福尼亚州

  • 入库时间 2024-02-19 19:54:51

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-06-08

    授权

    授权

  • 2013-06-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04L1/00 申请日:20110908

    实质审查的生效

  • 2013-05-08

    公开

    公开

说明书

根据35U.S.C.§119的优先权要求

本专利申请要求提交于2010年9月8日的题为“UNIFIED FEEDBACK  FRAMEWORK FOR MU-MIMO ENHANCEMENT BASED ON INDICATION  OF PREFERRED PRECODER PAIRINGS(用于基于对优选预编码器配对的指 示的MU-MIMO增强的统一反馈框架)”的美国临时专利申请S/N.61/380,804、 以及提交于2010年10月4日的题为“UNIFIED FEEDBACK FRAMEWORK  FOR MU-MIMO ENHANCEMENT BASED ON INDICATION OF PREFERRED  PRECODER PAIRINGS(用于基于对优选预编码器配对的指示的MU-MIMO 增强的统一反馈框架)”的美国临时专利申请S/N.61/389,480的权益,以上两 件临时申请皆被转让给本申请的受让人且通过引用明确包括于此。

背景

领域

本公开的某些方面一般涉及无线通信链路,尤其涉及用于生成统一反馈框 架以用于基于对优选预编码器配对的指示的多用户多输入多输出(MU-MIMO) 增强的方法。

背景

无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、数据等等各种类型的通信内 容。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如,带宽和发射功率)来 支持与多个用户通信的多址系统。此类多址系统的示例包括码分多址(CDMA) 系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、第三代伙伴项目 (3GPP)长期演进(LTE)系统、高级长期演进(LTE-A)系统、以及正交频 分多址(OFDMA)系统。

一般而言,无线多址通信系统能同时支持多个无线终端的通信。每个终端 经由前向和反向链路上的传输与一个或更多个基站通信。前向链路(或即下行 链路)是指从基站至终端的通信链路,而反向链路(或即上行链路)是指从终 端至基站的通信链路。这种通信链路可经由单输入单输出、多输入单输出或多 输入多输出(MIMO)系统来建立。

MIMO系统采用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线进行数 据传输。由这NT个发射天线及NR个接收天线构成的MIMO信道可被分解 成NS个也被称为空间信道的独立信道,其中NS≤min{NT,NR}。这NS个独 立信道中的每一个对应于一维。如果由这多个发射和接收天线创生的附加维度 得到利用,则MIMO系统就能提供改善的性能(例如,更高的吞吐量和/或更 大的可靠性)。

MIMO系统支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)操作两者。在TDD 系统中,前向和反向链路传输是在相同的频率区划上,从而互易性原理可允许 从反向链路信道来估计前向链路信道。在FDD和TDD两种系统中,从用户终 端发送的反馈及其它方法等可被用以将信道状态信息传达给基站。基站处的该 信道状态信息使得当在基站处有多个天线可用时该基站能够在前向链路上提 取发射波束成形增益。

多用户多输入多输出(MU-MIMO)增强被认为是LTE发行版10的重要 方面。因此,已详尽地研究了对反馈报告的改进,并且其表明,准确的反馈报 告可能是高效的MU-MIMO操作和动态的单用户/多用户(SU/MU)切换的关 键促成因素之一。这些研究的一个重要方面是确定是否应当通过附加的反馈报 告来促成MU-MIMO操作、或者对预编码矩阵信息(PMI)的单用户多输入多 输出(SU-MIMO)报告是否提供充分的性能。

概述

本公开的某些方面提供一种用于无线通信的方法。该方法一般包括:在第 一用户设备处生成对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具有统一结构的反 馈报告,其中该反馈报告中指示的层与调度装置向第二用户设备的预计传输相 关联,该预计传输与该调度装置向第一用户设备的另一预计传输同时执行;以 及将该反馈报告传送给该调度装置。

本公开的某些方面涉及用于无线通信的第一用户设备。该第一用户设备一 般包括:用于生成对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具有统一结构的反 馈报告的装置,其中该反馈报告中指示的层与调度装置向第二用户设备的预计 传输相关联,该预计传输与该调度装置向第一用户设备的另一预计传输同时执 行;以及用于将该反馈报告传送给该调度装置的装置。

本公开的某些方面涉及用于无线通信的第一用户设备。该第一用户设备一 般包括:第一电路,其配置成生成对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具 有统一结构的反馈报告,其中该反馈报告中指示的层与调度装置向第二用户设 备的预计传输相关联,该预计传输与该调度装置向第一用户设备的另一预计传 输同时执行;以及发射机,其配置成将该反馈报告传送给该调度装置。

本公开的某些方面提供一种包含用于无线通信的可执行指令的计算机可 读介质。这些可执行指令一般包括用于以下操作的指令:在第一用户设备处生 成对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具有统一结构的反馈报告,其中该 反馈报告中指示的层与调度装置向第二用户设备的预计传输相关联,该预计传 输与该调度装置向第一用户设备的另一预计传输同时执行;以及将该反馈报告 传送给该调度装置。

本公开的某些方面提供一种接入终端。该接入终端一般包括:至少一个天 线;第一电路,其配置成生成对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具有统 一结构的反馈报告,其中该反馈报告中指示的层与接入点向另一接入终端的预 计传输相关联,该预计传输与该调度装置向该接入终端的另一预计传输同时执 行;以及发射机,其配置成经由该至少一个天线将该反馈报告传送给该接入点。

本公开的某些方面提供一种用于无线通信的方法。该方法一般包括:在调 度装置处从多个装置接收对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具有统一结 构的反馈报告;以及基于这些反馈报告来标识这些装置中的至少两个装置以用 于从该调度装置向该至少两个装置的潜在同时传输,其中这些反馈报告中从该 至少两个装置中的第一装置传送的第一反馈报告中的信息匹配这些反馈报告 中从该至少两个装置中的第二装置传送的第二反馈报告中的信息。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备一般包括:用 于从多个设备接收对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具有统一结构的反 馈报告的装置;以及用于基于这些反馈报告来标识这些设备中的至少两个设备 以用于从该设备向该至少两个设备的潜在同时传输的装置,其中这些反馈报告 中从该至少两个设备中的第一设备传送的第一反馈报告中的信息匹配这些反 馈报告中从该至少两个设备中的第二设备传送的第二反馈报告中的信息。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括:接 收机,其配置成从多个装置接收对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具有 统一结构的反馈报告;以及第一电路,其配置成基于这些反馈报告来标识这些 装置中的至少两个装置以用于从该装置向该至少两个装置的潜在同时传输,其 中这些反馈报告中从该至少两个装置中的第一装置传送的第一反馈报告中的 信息匹配这些反馈报告中从该至少两个装置中的第二装置传送的第二反馈报 告中的信息。

本公开的某些方面提供一种包含用于无线通信的可执行指令的计算机可 读介质。这些可执行指令一般包括用于以下操作的指令:在调度装置处从多个 装置接收对于单用户(SU)和多用户(MU)通信具有统一结构的反馈报告; 以及基于这些反馈报告来标识这些装置中的至少两个装置以用于从该调度装 置至该至少两个装置的潜在同时传输,其中这些反馈报告中从该至少两个装置 中的第一装置传送的第一反馈报告中的信息匹配这些反馈报告中从该至少两 个装置中的第二装置传送的第二反馈报告中的信息。

本公开的某些方面提供一种接入点。该接入点一般包括:至少一个天线; 接收机,其配置成经由该至少一个天线从多个接入终端接收对于单用户(SU) 和多用户(MU)通信具有统一结构的反馈报告;以及第一电路,其配置成基 于这些反馈报告来标识这些接入终端中的至少两个接入终端以用于从该接入 点向该至少两个接入终端的潜在同时传输,其中这些反馈报告中从该至少两个 接入终端中的第一接入终端传送的第一反馈报告中的信息匹配这些反馈报告 中从该至少两个接入终端中的第二接入终端传送的第二反馈报告中的信息。

附图简述

为了能详细地理解本公开的上述特征所用的方式,可以参照各方面来对以 上简要概述的内容进行更具体的描述,其中一些方面在附图中解说。然而应该 注意,附图仅解说了本公开的某些典型方面,故不应被认为限定其范围,因为 该描述可以允许有其他等同有效的方面。

图1解说了根据本公开的某些方面的示例多址无线通信系统。

图2解说了根据本公开的某些方面的接入点和用户终端的框图。

图3解说了根据本公开的某些方面的示例无线设备的框图。

图4解说了根据本公开的某些方面的可在用户装备(UE)处执行以用于 报告反馈的示例操作。

图4A解说能够执行图4中解说的操作的示例组件。

图5解说了根据本公开的某些方面的可在调度装置处执行以用于调度同 时的多用户传输的示例操作。

图5A解说能够执行图5中解说的操作的示例组件。

具体描述

以下参照附图更全面地描述了本公开的各个方面。然而,本公开可用许多 不同的形式实施并且不应解释为被限定于本公开通篇所给出的任何特定结构 或功能。确切而言,这些方面的提供使得本公开将是透彻和完整的,并且其将 向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导,本领域的技术 人员应领会,本公开的范围旨在覆盖本文中所披露的本公开的任何方面,不论 其是与本公开的任何其他方面相独立地还是组合地实现的。例如,可以使用本 文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外,本公开的范围旨在 覆盖使用作为本文中所阐述的本公开的各种方面的补充或者与之不同的其他 结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解,本文 中所披露的本公开的任何方面可以由权利要求的一个或更多个要素来实施。

措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描 述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。

尽管本文中描述了特定方面,但这些方面的众多变体和置换落在本公开的 范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点,但本公开的范围并非旨在 被限定于特定益处、用途或目标。确切而言,本公开的各方面旨在宽泛地适用 于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议,其中一些藉由示例在附图 和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本 公开,本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。

示例无线通信系统

本文中描述的技术可用于各种无线通信网络,诸如码分多址(CDMA)网 络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA) 网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络等。术语“网络”和“系统”常被可互换 地使用。CDMA网络可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、CDMA2000 等无线电技术。UTRA包括宽带-CDMA(W-CDMA)和低码片率(LCR)。 CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可实现诸如全球 移动通信系统(GSM)等无线电技术。OFDMA网络可实现诸如演进UTRA (E-UTRA)、IEEE802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、等无 线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的部分。 长期演进(LTE)和高级长期演进(LTE-A)是使用E-UTRA的即将到来的 UMTS发行版。UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS、LTE和LTE-A在来自名为 “第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。CDMA2000在来自名为“第 三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。CDMA2000在来自名为“第 三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。这些各种无线电技术和标 准是本领域公知的。为了清楚起见,以下针对LTE-A来描述这些技术的某些 方面,并且在以下描述的很大部分中使用LTE-A术语。

单载波频分多址(SC-FDMA)是在发射机侧利用单载波调制且在接收机 侧利用频域均衡的传输技术。SC-FDMA具有与OFDMA系统相近的性能以及 本质上相同的总体复杂度。然而,SC-FDMA信号因其固有的单载波结构而具 有较低的峰均功率比(PAPR)。SC-FDMA已引起极大的注意,在较低PAPR 在发射功率效率的意义上极大地裨益移动终端的上行链路通信中尤其如此。它 目前是用于3GPP LTE、LTE-A以及演进UTRA中的上行链路多址方案的工作 设想。

本文中的教导可被纳入各种有线或无线装置(例如节点)中(例如实现在 其内或由其执行)。在一些方面,节点包括无线节点。此类无线节点可例如经 由有线或无线通信链路来为网络(例如,诸如因特网之类的广域网、或蜂窝网 络)提供连通性或提供至该网络的连通性。在一些方面,根据本文中的教导实 现的无线节点可包括接入点或接入终端。

接入点(“AP”)可包括、被实现为、或称为:B节点、无线电网络控制器 (“RNC”)、演进型B节点(eNodeB)、基站控制器(“BSC”)、基收发机站 (“BTS”)、基站(“BS”)、收发机功能(“TF”)、无线电路由器、无线电收 发机、基本服务集(“BSS”)、扩展服务集(“ESS”)、无线电基站(“RBS”) 或其它某个术语。在一些实现中,接入点可包括机顶盒自助服务机、媒体中心、 或配置成经由无线或有线介质通信的任何其它合适的设备。

接入终端(“AT”)可包括、被实现为、或被称为接入终端、订户站、订 户单元、移动站、远程站、远程终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户 装备、用户站、或其他某个术语。在一些实现中,接入终端可包括蜂窝电话、 无绳电话、会话发起协议(“SIP”)话机、无线本地环路(“WLL”)站、个人 数字助理(“PDA”)、具有无线连接能力的手持式设备、站(“STA”)、或连 接到无线调制解调器的其他某个合适的处理设备。相应地,本文中所教导的一 个或更多个方面可被纳入到电话(例如,蜂窝电话或智能电话)、计算机(例 如,膝上型计算机)、便携式通信设备、便携式计算设备(例如,个人数据助 理)、平板电脑、娱乐设备(例如,音乐或视频设备、或卫星无线电)、电视 显示器、flip-cam(口袋摄像机)、安保摄像机、数字视频记录仪(DVR)、 全球定位系统设备、或配置成经由无线或有线介质通信的任何其它合适的设备 中。

参照图1,解说了根据一个方面的多址无线通信系统。接入点100(AP) 可包括多个天线群,一个群包括天线104和106,另一个群包括天线108和110, 并且另外一个群包括天线112和114。在图1中,为每个天线群仅示出了两个 天线,然而可对每个天线群利用更多或更少的天线。接入终端116(AT)可与 天线112和114处于通信中,其中天线112和114在前向链路120上向接入终 端116传送信息,并在反向链路118上接收来自接入终端116的信息。接入终 端122可与天线106和108处于通信中,其中天线106和108在前向链路126 上向接入终端122传送信息,并在反向链路124上接收来自接入终端122的信 息。在FDD系统中,通信链路118、120、124和126可使用不同频率进行通 信。例如,前向链路120可使用与反向链路118所使用的频率不同的频率。

每天线群和/或它们被设计成在其中通信的区域常常被称为接入点的扇 区。在本公开的一方面中,每个天线群可被设计成与在由接入点100覆盖的区 域的扇区中的接入终端通信。

在前向链路120和126上进行的通信中,接入点100的诸发射天线可利用 波束成形以改善不同接入终端116和124的前向链路的信噪比。而且,与接入 点通过单个天线向其所有接入终端发射相比,接入点使用波束成形向随机散布 在其覆盖中各处的诸接入终端发射对邻蜂窝小区中的接入终端造成的干扰较 少。

图2解说了多输入多输出(MIMO)系统200中的发射机系统210(也称 为接入点)和接收机系统250(也称为接入终端)的一方面的框图。在发射机 系统210处,从数据源212向发射(TX)数据处理器214提供数个数据流的 话务数据。

在本公开的一个方面,每个数据流可在各自相应的发射天线上被发射。TX 数据处理器214基于为每个数据流选择的特定编码方案来格式化、编码、和交 织该数据流的话务数据以提供经编码数据。

每个数据流的经编码数据可使用OFDM技术来与导频数据复用。导频数 据通常是以已知方式处理的已知数据码型,并且可在接收机系统处用来估计信 道响应。随后基于为每个数据流选择的特定调制方案(例如,BPSK、QPSK、 M-PSK或M-QAM)来调制(即,码元映射)该数据流的经复用的导频和经编 码数据以提供调制码元。每个数据流的数据率、编码、和调制可由处理器230 执行的指令来确定。

所有数据流的调制码元随后被提供给TX MIMO处理器220,其可进一步 处理这些调制码元(例如,针对OFDM)。TX MIMO处理器220然后将NT 个调制码元流提供给NT个发射机(TMTR)222a到222t。在本公开的某些方 面中,TX MIMO处理器220向这些数据流的码元并向发射该码元的天线施加 波束成形权重。

每个发射机222接收并处理各自相应的码元流以提供一个或更多个模拟 信号,并进一步调理(例如,放大、滤波、和上变频)这些模拟信号以提供适 于在MIMO信道上传输的经调制信号。来自发射机222a到222t的NT个经调 制信号随后分别从NT个天线224a到224t被发射。

在接收机系统250处,所发射的经调制信号可被NR个天线252a到252r 所接收,并且从每个天线252接收到的信号可被提供给各自相应的接收机 (RCVR)254a到254r。每个接收机254可调理(例如,滤波、放大、及下变 频)各自相应的收到信号,数字化该经调理信号以提供采样,并且进一步处理 这些采样以提供相应的“收到”码元流。

RX数据处理器260随后从NR个接收机254接收这NR个收到码元流并基 于特定接收机处理技术对其进行处理以提供NT个“检出”码元流。RX数据处 理器260随后解调、解交织、和解码每个检出码元流以恢复该数据流的话务数 据。RX数据处理器260所作的处理可与发射机系统210处由TX MIMO处理 器220和TX数据处理器214所执行的处理互补。

处理器270周期性地确定要使用哪个预编码矩阵。处理器270编制包括矩 阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。该反向链路消息可包括关于通信链路 和/或收到数据流的各种类型的信息。该反向链路消息随后由还从数据源236 接收数个数据流的话务数据的TX数据处理器238处理,由调制器280调制, 由发射机254a到254r调理,并被传送回发射机系统210。

在发射机系统210处,来自接收机系统250的经调制信号被天线224所接 收,由接收机222调理,由解调器240解调,并由RX数据处理器242处理以 提取由接收机系统250发射的反向链路消息。处理器230随后确定要使用哪个 预编码矩阵来确定波束成形权重,并随后处理所提取的消息。

根据本公开的某些方面,反馈报告可从来自图1的任何用户终端116、122 传送至接入点100、和/或从来自图2的用户终端250传送至接入点210。准确 的反馈报告可以是多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统中的高效操作 的关键促成因素之一,并且其还可提供动态的单用户/多用户(SU/MU)切换。 在一方面,该反馈报告可基于报告预编码矩阵信息(PMI)。

图3解说了在可用在来自图1的无线通信系统内的无线设备302中可采用 的各种组件。无线设备302是可被配置成实现本文中所描述的各种方法的设备 的示例。无线设备302可以是来自图1的接入点100或接入终端116、112中 的任何接入终端。

无线设备302可包括控制无线设备302的操作的处理器304。处理器304 也可被称为中央处理单元(CPU)。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存 储器(RAM)两者的存储器306向处理器304提供指令和数据。存储器306 的一部分还可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器304通常基 于存储在存储器306内的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器306中的指 令可以是可执行的以实现本文所描述的方法。

无线设备302还可包括外壳308,该外壳308可内含发射机310和接收机 312以允许在无线设备302与远程位置之间进行数据的发射和接收。发射机310 和接收机312可被组合为收发机314。单个或多个发射天线316可被附连至外 壳308且电耦合至收发机314。无线设备302还可包括(未示出)多个发射机、 多个接收机、和多个收发机。

无线设备302还可包括可用于力图检测和量化收发机314所接收的信号的 电平的信号检测器318。信号检测器318可检测诸如总能量、每副载波每码元 能量、功率谱密度之类的信号以及其它信号。无线设备302还可包括处理信号 使用的数字信号处理器(DSP)320。

无线设备302的各种组件可由总线系统322耦合在一起,除数据总线之外, 总线系统322还可包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。

根据本公开的某些方面,反馈报告可从无线设备302传送至服务该无线设 备302的基站(图3中未示出)。与无线设备302相关联的准确的反馈报告可 以是MU-MIMO无线系统中的高效操作的关键促成因素之一,并且其还可提供 动态的SU/MU切换。在一方面,该反馈报告可基于报告PMI。

在本公开的一个方面,逻辑无线通信信道可被分类成控制信道和话务信 道。逻辑控制信道可包括广播控制信道(BCCH),其是用于广播系统控制信 息的下行链路(DL)信道。寻呼控制信道(PCCH)是传递寻呼信息的DL逻 辑控制信道。多播控制信道(MCCH)是用于传送针对一个或数个多播话务信 道(MTCH)的多媒体广播和多播服务(MBMS)调度和控制信息的点对多点 DL逻辑控制信道。一般而言,在建立无线电资源控制(RRC)连接之后,MCCH 可能仅由接收MBMS的用户终端使用。专用控制信道(DCCH)是点对点双向 逻辑控制信道,其传送专用控制信息并由具有RRC连接的用户终端使用。逻 辑话务信道可包括专用话务信道(DTCH),其为专供一个用户终端用于递送 用户信息的点对点双向信道。此外,逻辑话务信道可包括多播话务信道 (MTCH),其为用于传送话务数据的点对多点DL信道。

传输信道可被分类成DL和UL信道。DL传输信道可包括广播信道 (BCH)、下行链路共享数据信道(DL-SDCH)和寻呼信道(PCH)。PCH 可被用于支持用户终端处的功率节省(即,可由网络向用户终端指示断续接收 (DRX)循环)、在整个蜂窝小区上广播并被映射至能被用于其他控制/话务 信道的物理层(PHY)资源。UL传输信道可包括随机接入信道(RACH)、 请求信道(REQCH)、上行链路共享数据信道(UL-SDCH)和多个PHY信道。

PHY信道可包括一组DL信道和UL信道。这些DL PHY信道可包括:共 用导频信道(CPICH)、同步信道(SCH)、共用控制信道(CCCH)、共享 DL控制信道(SDCCH)、多播控制信道(MCCH)、共享UL指派信道(SUACH)、 确收信道(ACKCH)、DL物理共享数据信道(DL-PSDCH)、UL功率控制 信道(UPCCH)、寻呼指示符信道(PICH)、以及负载指示符信道(LICH)。 这些UL PHY信道可包括:物理随机接入信道(PRACH)、信道质量指示符 信道(CQICH)、确收信道(ACKCH)、天线子集指示符信道(ASICH)、 共享请求信道(SREQCH)、UL物理共享数据信道(UL-PSDCH)、以及广 播导频信道(BPICH)。

在本公开的一方面,提供了保留单载波波形的低PAPR性质的信道结构。 在任何给定时间,该信道在频率上可以是毗连的或均匀间隔的。

本公开的某些方面支持统一反馈框架,其允许用户装备(UE)在期望的 情况下将用于SU-MIMO操作的PMI报告改编用于MU-MIMO操作。该框架 的关键要素可能在于,尽管可以将PMI报告改编用于MU-MIMO操作,但不 需要分开的MU-MIMO专用反馈报告。

用于MU-MIMO增强的统一反馈框架

基于PMI的隐式反馈对于基于SU-MIMO的传输方案可以表现良好。然 而,对于MU-MIMO操作,具有大于1的秩的PMI报告可能提出一些挑战, 如果调度在MU-MIMO操作中的UE之一正被分配的层比对应于其PMI报告 的少则尤其如此。相反,该挑战在显式反馈方案中可能不会出现,在显式反馈 方案中,个体的信道方向信息(CDI)被反馈。该问题可能仅对于其中报告的 是具有大于1的秩的PMI的情形是相关的;否则隐式和显式反馈可能在概念上 是相同的并且提供非常相似的性能。

[0059]与信道反馈有关的另一挑战可能源自PMI反馈的相对粗的粒度。 LTE发行版10可利用与LTE发行版8相同的码本,其在具有4个发射天线的 演进型B节点(eNodeB)的情形中提供用于秩1和秩2报告两者的4比特反 馈。虽然这对于SU-MIMO操作可能是足够的,但MU-MIMO性能可能对反馈 量化更加敏感,因为其旨在使对共同调度的用户的干扰消零。该效果可能使得 演进型B节点处的MU-MIMO用户选择更具挑战性,因为更难以评估可以对 共同调度的UE产生多少干扰。

在本公开中,解决了后一种挑战并提议了使用常规SU-MIMO报告机制向 演进型B节点告知有利的预编码器配对的方法。

在本公开的一方面,统一反馈框架可通过部分地基于PMI对信道进行量 化的良好程度而非单单基于它们可达成的容量来选择PMI的方式来改善报告。 具体而言,该方法可首先标识可使SU-MIMO容量最大化的优选SU-MIMO  PMI。随后,在第二步骤中,可标识具有最多为α的性能损失的候选PMI 的集合。这可通过重新检查所有PMI并标识与初始选择的PMI相比在 SU-MIMO容量的意义上具有不大于α的性能损失的那些PMI来达成。该步 骤可确保无论在后续步骤中如何重新选择PMI,均可保证SU-MIMO性能受 损最多达因子α。随后,在第三步骤中,在该候选PMI的集合中,可选择最好 地量化真正信道方向的那个PMI。例如,在秩2PMI报告的情形中,其用于主 导层的预编码器最接近于信道的本征方向的PMI可被选择。最后,可报告该 PMI,而非初始标识出的SU-MIMO PMI。

扩展统一反馈以包括优选预编码器配对

本公开中提议的统一反馈框架可利用PMI、信道质量指示符(CQI)、以 及秩指示符(RI)信令来编制传达具有不同秩的SU-MIMO报告和具有优选预 编码器配对的MU-MIMO报告的统一方式。具体而言,对于MU-MIMO专用 反馈报告,UE可利用以下事实:MU-MIMO通常在其中两个用户被配对并各 自接收一个层的模式中操作。因此,秩1报告可通常足以使UE实现演进型B 节点侧的调度。然而,UE可利用以下事实:它能传送更高秩报告以传达关于 假若在相同时间有其它层被调度则其速率将如何的附加信息。这对于秩2报告 可能尤其有用,因为在该情形中,CQI和ΔCQI值可提供关于这两层提供的强 度和容量的附加信息。对于大于2的秩,该信息可能不可用,因为CQI和ΔCQI 是因码字而异的并且因为LTE中可能不支持两个以上码字,在这种情形中, 关于每一层的个体信息可能是未知的。

在本公开中,更详细地解决了传达该信息的规程,并且其示出了该规程可 如何用在调度器处以改善性能。另外,本公开解决了该框架可如何在演进型B 节点侧结合常规的调度和公平性协议来使用。此外,本公开详细关注可如何达 成统一操作。这解决了不同的信令选项,演进型B节点可基于此来对具有不同 秩(尤其是,秩1和秩2)的SU-MIMO报告以及MU-MIMO报告加以区分。

优选预编码器配对的指示

高效MU-MIMO操作的关键促成因素可包括找到因诸层正被传送给共同 调度的UE而导致的蜂窝小区内干扰很小的良好用户配对。虽然在典型的广域 网(WAN)部署中跨所有UE配对执行穷尽搜索是有可能性的,但由于UE的 反馈报告可能仅传达有限的信息量,因此可能仍难以执行高效的配对。这些报 告可能在设计上更适应于SU-MIMO这一事实使得这件事更加复杂,尤其是由 于PMI反馈的相对低粒度和有限的CQI信息,要在具有大于1的秩的反馈的 情形中使用可能是挑战性的。

作为这些限制的结果,仅通过从诸SU-MIMO报告进行外推来估计具体 UE配对在MU-MIMO操作中将达成的性能可能是相当困难的。如前面在第 [0059]段中提到的,可考虑替换的PMI选择规程,其可调整PMI选择以使得该 PMI可更好地对信道进行量化,而非使总容量最优。然而,由于PMI粒度保 持相同,外推出MU-MIMO性能可能仍是挑战性的。

在本公开中,提议了改变UE报告,以使得当UE相信MU-MIMO操作可 能有用时,其不仅可传达其自己的信道方向信息,而且还可提供关于优选预编 码器配对的一些信息。然而,与诸如可能依赖于发送分开的MU-MIMO专用 PMI报告的最佳同伴PMI反馈之类的其它方法形成对比的是,本公开提议了 将PMI反馈整合在现有反馈框架中的方式。

所提议的规程可基于秩2PMI报告来描述。后文规定了该规程可如何整合 到秩1和秩2PMI反馈两者中。具体而言,并非考虑将秩2PMI的诸列作为表 示可被传送给特定UE的诸层,而是考虑仅主导层可被传送给该UE,而另一 层可用于MU-MIMO操作中共同调度的UE。基于该假设,对应于该反馈报告 的CQI和ΔCQI可在调度装置处(例如,在演进型B节点处)被利用以基于诸 UE的反馈来配对这些UE,在理想情况下,是以其预编码器完全兼容的方式来 配对这些UE。如果是这种情形,则对应于每UE的主导层的CQI(由CQI和 ΔCQI报告确定)可包括来自共同调度的UE的干扰并且可极大地增强演进型B 节点预测以此MU-MIMO配对为条件的频谱效率的能力。

应注意,若秩2报告仅用于MU-MIMO操作,则不需要发送两个CQI值。 若对底层码本作出某些假设,甚至可避免信令传送两个PMI。具体而言,CQI 和ΔCQI可单单用于确定主导层的实际CQI(假设了预计的共同调度传输); 可能不要求知晓推荐的预编码器配对的确切CQI。

以上可用作进一步改良该规程的动机。具体而言,首先标识可提供与最 佳秩1预编码器相比差了不超过α的性能的所有秩1预编码器的集合可能 是可行的。对于该候选PMI集合中的每个预编码器,UE可查找以该秩1预编 码器作为其第一列的相应的秩2PMI,这在只要码本是完全嵌套的情况下就是 可能的(例如,用于LTE发行版8和10的4发射天线码本拥有该性质)。容 量计算随后可基于对应于所选秩1预编码器的秩2PMI进行,同时假设该秩2 PMI的另一层可用于共同调度的UE。因此,该另一层可充当干扰。最后,对 应于优选MU-MIMO性能的秩1预编码索引连同在该MU-MIMO假设下获得 的CQI可被反馈。

在调度装置(例如,演进型B节点)处,该反馈可被用于执行MU-MIMO 用户配对。例如,若已知PMI是在MU-MIMO假设下确定的,则演进型B节 点可以能够基于以上讨论来确定假设了哪个预编码器配对,并且可尝试找到来 自兼容的另一UE的反馈报告。具体而言,演进型B节点可确定是否存在指示 了与第一UE的预编码器配对假设相匹配的预编码器的另一UE。若MU-MIMO 假设没有被显式地信令通知,则可使用一些隐式阈值假设来确定是否是对 MU-MIMO执行了反馈。

若出现足够的用户并且若码本包括对换的预编码器对,则有可能找到具有 两个兼容列的配对。进一步,还有可能并非匹配两个秩1报告,而是将秩1用 户(具有MU-MIMO反馈,如上所述)与可包括兼容的列并且其主导层可与第 一UE的预编码器配对假设对准的秩2反馈相匹配。

用于反馈信令的方法

上文中描述了可使得UE能利用嵌套的码本结构以利用秩1SU-MIMO报 告来反馈具有假设的预编码器配对的MU-MIMO报告的技术。可观察到,通过 仅遵循该规程,演进型B节点可能无法在MU-MIMO假言下计算出的“经修 改的”秩1报告与真正的秩1SU-MIMO报告之间作出区分。为了避免该问题, 有可能适配该信令以传达该MU-MIMO专用报告。具体而言,存在将此信息整 合到现有的LTE-A反馈框架中的若干选项。

在本公开的一方面,秩指示符(RI)的特定值可被保留用于信令传送 MU-MIMO报告。例如,良好的候选可以是一些相对高的秩,诸如秩6或7, 其在实践中或许不太可能频繁使用。然而,不能考虑将RI设为等于8,因为该 RI值对于达成峰值速率要求可能是必需的。

结合以上内容,可引入新的信令比特,其可对换第一和第二空间层。这在 ΔCQI是可用的或者码本已经包括所有对称条目(即对于每个预编码器,具第 一和第二层对换了的对称对可能也是该码本的元素)的情况下可能不是必需 的。替换地,可使用两个保留的RI值。第一个保留的RI值可指示标称层次序, 而第二个保留的RI值可指示对换了的层次序。若ΔCQI是可用的或者码本已经 包括所有对称条目,则可能不需要第二个保留的RI值。

在本公开的另一方面,可保留ΔCQI的一些值用于指示MU-MIMO专用报 告。由于对于MU-MIMO速率预测可能只需要一个实际的CQI值,因此可考 虑保留ΔCQI的最大正负值以用于指示MU-MIMO报告连同关于秩2报告中的 哪层应当与主导层相关联的信息。

链路自适应

演进型B节点处的链路自适应可计及增强型MU-MIMO反馈的可能性, 如本公开中提议的。然而,可观察到,当UE数目较大时,与指示优选预编码 器配对相关联的性能增强可能更突出,这是因为两个UE具有兼容的反馈报告 的概率增加了。

为了避免当UE数目相对较小时损害性能,演进型B节点也可考虑常规 MU-MIMO操作,如本公开先前提到的。然而,为了从在能标识一个或多个匹 配的UE报告的情形中得到改进的MU-MIMO性能获利,可添加退避以惩罚由 常规MU-MIMO操作招致的较大链路自适应误差。

本公开的前述方面主要关注可使用秩1SU-MIMO报告规程来反馈优选预 编码器配对的情形。在一方面,也可将包括CQI和ΔCQI值的秩2报告格式用 于此目的。具体而言,使用后一种格式具有以下益处:有可能在MU-MIMO和 SU-MIMO两种假言情况下传达关于单层传输的CQI。例如,在一方面,秩2 报告的CQI值可与主导层(如上所述被标识为MU-MIMO报告的部分)的单 层传输相关联,而无需假设存在共同调度的层。在另一方面,ΔCQI值可捕捉 到在此类共同调度的层的确存在的假言下的CQI。在相同报告中捕捉这两个值 可提供增大演进型B节点处的灵活性的益处,演进型B节点因此可分别在秩1 传输中或在MU-MIMO操作中更准确地调度用户。

在一方面,UE对优选预编码器的选择可被限制于码本中可用的预编码器 的子集。例如,这可通过半静态地信令通知码本索引集合来实现,UE随后从 该码本索引集合中提议优选预编码器。该受限制的预编码器子集可由演进型B 节点通过例如无线电资源控制(RRC)信令来信令通知给UE。该办法在一些 场景可具有益处,诸如当信道条件相当稳定并且演进型B节点对于可能是正被 配置的UE的良好配对选项的其它UE的知识有限时。

前述对优选预编码器对的子集限制可能不限于信令通知来自预编码码本 的码字的集合。例如,在另一方面,可考虑基于某个其它度量来执行预编码器 配对,该其它度量可能取决于或可能不取决于来自演进型B节点的附加信令。 具体而言,可考虑演进型B节点信令通知优选预编码方向,UE可基于此对预 编码器对进行排名并相应地选择要报告的优选对。

在另一方面,本公开描述的信令技术可用于除了指示MU-MIMO专用报 告以外的其它目的。例如,在异构网络的上下文中,对应于不同时间交织的反 馈报告可能经历非常不同的干扰状况。这将进而预期会影响此类交织上能够支 持的秩。然而,或许不可能为每个交织配置RI秩,且因此实现其中可通过某 种其它手段来传达秩的技术是有用的,例如作为PMI或CQI信息的一部分来 传达秩。

本公开中记载的信令技术是完成此目标的一种手段。具体而言,作为不同 交织上有大为不同的干扰状况的结果,CQI值也预期会有很大程度的不同。例 如,可考虑在一组“良好”的交织上大部分时间都支持秩2,而在不同的一组 交织上秩1将更有益。对于这些交织,即使需要发送秩2报告,CQI或ΔCQI 的一些组合也可被保留并且因此可传达秩1实际上在该具体交织上更有益。

图4解说了根据本公开的某些方面的可在第一UE处执行以用于报告反馈 的示例操作400。在402处,第一UE可生成对于单用户(SU)和多用户(MU) 通信具有统一结构的反馈报告,其中该反馈报告中指示的层可与演进型B节点 向第二UE的预计传输相关联,该预计传输与该演进型B节点向第一UE的另 一预计传输同时执行。在404,第一UE可将该反馈报告传送给演进型B节点。

图5解说了根据本公开的某些方面的可在演进型B节点处执行的示例操 作500。在502处,演进型B节点可从多个UE接收对于SU和MU通信具有 统一结构的反馈报告。在504处,演进型B节点可基于这些反馈报告来标识用 于自该演进型B节点进行潜在同时传输的至少两个UE,其中这些反馈报告中 从该至少两个UE中的第一UE传送的第一反馈报告中的信息可匹配这些反馈 报告中从该至少两个UE中的第二UE传送的第二反馈报告中的信息。

以上所描述的方法的各种操作可由能够执行相应功能的任何合适的装置 来执行。这些装置可包括各种硬件和/或软件组件和/或模块,包括但不限于电 路、专用集成电路(ASIC)、或处理器。一般而言,在附图中解说了操作的场 合,这些操作可具有带相似编号的相应配对装置加功能组件。例如,图4和图 5中解说的操作400和500对应于图4A和图5A中解说的组件400A和500A。

例如,用于生成的装置可包括专用集成电路,例如,来自图2的用户终端 250的处理器270、或来自图3的无线设备302的处理器304。用于传送的装置 可包括发射机,例如用户终端250的发射机254、或无线设备302的发射机310。 用于标识的装置可包括专用集成电路,例如,来自图2的接入点210的处理器 230、处理器270、或处理器304。用于信令通知的装置可包括发射机,例如发 射机254、或发射机310。用于接收的装置可包括接收机,例如接入点210的 接收机222、用户终端250的接收机254、或无线设备302的接收机312。用于 匹配的装置可包括专用集成电路,例如,处理器230、或处理器304。用于评 估的装置可包括专用集成电路,例如,处理器230、或处理器304。用于指示 的装置可包括专用集成电路,例如,处理器230、或处理器304。用于调度的 装置可包括专用集成电路,例如,处理器230、或处理器304。

如本文中所使用的,术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如,“确定” 可包括演算、计算、处理、推导、研究、查找(例如,在表、数据库或其他数 据结构中查找)、查明、及类似动作。而且,“确定”可包括接收(例如,接 收信息)、访问(例如,访问存储器中的数据)、及类似动作。而且,“确定” 还可包括解析、选择、选取、建立、及类似动作。

如本文中所使用的,引述一列项目中的“至少一个”的短语是指这些项目 的任何组合,包括单个成员。作为示例,“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖: a、b、c、a-b、a-c、b-c、以及a-b-c。

结合本公开描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用通用处理器、 数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA) 或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、 或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以 是微处理器,但在替换方案中,处理器可以是任何可商业购得的处理器、控制 器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如,DSP 与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理 器、或任何其它此类配置。

结合本公开描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的 软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在本领域所知的任何 形式的存储介质中。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、 寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM,等等。软件模块可包括单条指令、或许 多条指令,且可分布在若干不同的代码段上,分布在不同的程序间、以及跨多 个存储介质分布。存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介 质读写信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。

本文所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或多个步骤或动作。 这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之,除 非指定了步骤或动作的特定次序,否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可 以改动而不会脱离权利要求的范围。

所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果以硬件实 现,则示例硬件配置可包括无线节点中的处理系统。该处理系统可以用总线结 构来实现。取决于该处理系统的具体应用和整体设计约束,总线可包括任何数 目的互连总线和桥接器。总线可将包括处理器、机器可读介质、以及总线接口 的各种电路链接在一起。总线接口可用于尤其将网络适配器经由总线连接至处 理系统。网络适配器可用于实现PHY层的信号处理功能。在用户终端120(参 见图1)的情形中,用户接口(例如,按键板、显示器、鼠标、游戏操纵杆等) 也可被连接至总线。总线还可链接各种其他电路(诸如定时源、外围设备、稳 压器、电源管理电路等),这些电路在本领域中是众所周知的,因此将不再赘 述。

处理器可负责管理总线和一般处理,包括执行存储在机器可读介质上的软 件。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、 微控制器、DSP处理器、以及其他能执行软件的电路系统。软件应当被宽泛地 解释成表示指令、数据、及其任何组合,无论是被称作软件、固件、中间件、 微代码、硬件描述语言、还是其它。作为示例,机器可读介质可以包括RAM (随机存取存储器)、闪存、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储 器)、EPROM(可擦式可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦式可编程只 读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器、或者任何其他合适的存储介 质、或其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。该计算机程 序产品可以包括包装材料。

在硬件实现中,机器可读介质可以是与处理器分开的处理系统的一部分。 然而,如本领域的技术人员将容易领会到的,机器可读介质、或其任何部分可 外置于处理系统。作为示例,机器可读介质可包括传输线、由数据调制的载波、 和/或与无线节点分开的计算机产品,所有这些都可由处理器通过总线接口来访 问。作为替换或补充,机器可读介质、或其任何部分可被集成到处理器中,诸 如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。

处理系统可以被配置为通用处理系统,该通用处理系统具有一个或多个提 供处理器功能性的微处理器和提供机器可读介质中的至少一部分的外部存储 器,它们都通过外部总线架构与其他支持电路系统链接在一起。替换地,处理 系统可以用带有集成在单块芯片中的处理器、总线接口、用户接口(在接入终 端情形中)、支持电路系统、和至少一部分机器可读介质的ASIC(专用集成 电路)来实现,或者用一个或多个FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编 程逻辑器件)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、或者任何其他合 适的电路系统、或者能执行本公开通篇所描述的各种功能性的电路的任何组合 来实现。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束,本领域技术人员 将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能。

机器可读介质可包括数个软件模块。这些软件模块包括当由处理器执行时 使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可包括传送模块和接收模块。 每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示 例,当触发事件发生时,可以从硬件驱动器中将软件模块加载到RAM中。在 软件模块执行期间,处理器可以将一些指令载入到高速缓存中以提高存取速 度。随后可将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执 行。在以下谈及软件模块的功能性时,将理解这些功能性是在处理器执行来自 该软件模块的指令时由该处理器来实现的。

如果在软件中实现,则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算 机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介 质两者,这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储 介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,这样的计算 机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘 存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程 序代码且能被计算机访问的任何其他介质。另外,任何连接也被正当地称为计 算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订 户线(DSL)、或无线技术(诸如红外(IR)、无线电、以及微波)从web网 站、服务器、或其它远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、 或无线技术(诸如红外、无线电、以及微波)就被包括在介质的定义之中。如 本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、 数字多用碟(DVD)、软盘、和碟,其中盘(disk)常常磁性地再现数 据,而碟(disc)用激光来光学地再现数据。因此,在一些方面,计算机可读 介质可包括非瞬态计算机可读介质(例如,有形介质)。另外,对于其他方面, 计算机可读介质可包括瞬态计算机可读介质(例如,信号)。以上组合也应被 包括在计算机可读介质的范围内。

因而,某些方面可包括用于执行本文中给出的操作的计算机程序产品。例 如,此类计算机程序产品可包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介 质,这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。对于某 些方面,计算机程序产品可包括包装材料。

此外,应当领会,用于执行本文中所描述的方法和技术的模块和/或其它 恰适装置能由用户终端和/或基站在适用的场合下载和/或以其他方式获得。例 如,此类设备能被耦合至服务器以促成用于执行本文中所描述的方法的装置的 转移。替换地,本文中所描述的各种方法能经由存储装置(例如,RAM、ROM、 诸如压缩碟(CD)或软盘之类的物理存储介质等)来提供,以使得一旦将该 存储装置耦合到或提供给用户终端和/或基站,该设备就能获得各种方法。此外, 能利用适于向设备提供本文中所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。

应该理解的是权利要求并不被限定于以上所解说的精确配置和组件。可在 以上所描述的方法和装置的布局、操作和细节上作出各种改动、更换和变形而 不会脱离权利要求的范围。

尽管上述内容针对本公开的各方面,然而可设计出本公开的其他和进一步 的方面而不会脱离其基本范围,且其范围是由所附权利要求来确定的。

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