用于支持无线通信中的SU-MIMO 和MU-MIMO 操作的反馈

摘要

本文提供了用于无线通信的方法、装置和计算机程序产品，其中，根据参考信号从预编码矩阵集中确定具有第一吞吐量的预编码矩阵。此外，根据该参考信号从预编码矩阵集中确定预编码矩阵子集，其中，该预编码矩阵子集具有与第一吞吐量的一部分相比更大的第二吞吐量。此外，根据度量从所述预编码矩阵子集中选择预编码矩阵。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2010年1月25日提交的、题目为“Feedback for  Supporting SU-MIMO and MU-MIMO Operation in a Wireless Communication  System”的美国临时申请No.61/298,055的优先权利益，将该临时申请全部 内容以引用方式明确地并入本文。

技术领域

概括地说，本发明涉及通信系统，具体地说，本发明涉及用于支持无 线通信系统中的单用户（SU）多输入多输出（MIMO）和多用户（MU） MIMO操作的反馈。

背景技术

已广泛地部署无线通信系统，以便提供各种类型的通信服务，比如电 话、视频、数据、消息传递和广播。典型的无线通信系统可以使用能够通 过共享可用系统资源（例如，带宽、发射功率）来支持与多个用户进行通 信的多址技术。这类多址技术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、正交频分多址（OFDMA） 系统、单载波频分多址（SC-FDMA）系统和时分同步码分多址（TD-SCDMA） 系统。

在多种通信标准中已采用这些多址技术，以便提供使得不同的无线设 备能够在城市范围、国家范围、地域范围甚至全球范围内进行通信的通用 协议。新兴通信标准的一个示例是长期演进（LTE）。LTE是由第三代合作 伙伴计划（3GPP）发布的对通用移动通信系统（UMTS）移动标准的增强 的集合。LTE被设计以：通过改善频谱效率来更好地支持移动宽带互联网 接入；降低成本；改善服务；利用新频谱；以及通过在下行链路（DL）上 使用OFDMA、在上行链路（UL）上使用SC-FDMA以及使用MIMO天线 技术来与其它开放标准更好地结合。然而，随着对移动宽带接入的需求的 持续增加，需要进一步改进LTE技术。优选地，这些提高应当可适用于其 它多址技术和使用这些技术的通信标准。

发明内容

在本发明的一个方面，提供了用于无线通信的方法、装置和计算机程 序产品，其中，根据参考信号从预编码矩阵集中确定具有第一吞吐量的预 编码矩阵。此外，根据该参考信号从该预编码矩阵集中确定预编码矩阵子 集，其中，该预编码矩阵子集具有与第一吞吐量的一部分相比更大的第二 吞吐量。此外，根据度量从该预编码矩阵子集中选择预编码矩阵。

附图说明

图1是示出使用处理系统的装置的示例性硬件实现的框图。

图2是示出网络架构的示例的示图。

图3是示出接入网络的示例的示图。

图4是示出用于接入网络的帧结构的示例的示图。

图5是示出LTE中的上行链路结构的示例性格式的示图。

图6是示出用于用户平面和控制平面的无线协议架构的示例的示图。

图7是示出接入网络中的演进节点B和用户设备的示例的示图。

图8是用于示出SU-MIMO的示图。

图9是用于示出MU-MIMO的示图。

图10-图13是示出用于为MIMO操作提供反馈的示例性方法的示图。

图14-图17是示出用于为MIMO操作提供反馈的另一示例性方法的示 图。

图18是示出用于为MIMO操作提供反馈的另一示例性方法的示图。

图19是用于示出用于为MIMO操作提供反馈的另一示例性方法的示 图。

图20是一无线通信的方法的流程图。

图21是另一无线通信方法的流程图。

图22是另一无线通信方法的流程图。

图23是另一无线通信方法的流程图。

图24是另一无线通信方法的流程图。

图25是示出示例性装置的功能的框图。

具体实施方式

下面结合附图描述的具体实施方式旨在作为对各种配置的描述，而并 非旨在表示可以在其中实现本申请所描述概念的仅有的配置。具体实施方 式包括用于提供各个概念的透彻理解的特定细节。然而，对于本领域技术 人员来说显而易见的是，不使用这些特定细节也可以实现这些概念。在一 些实例中，为了避免混淆这些概念，以框图形式示出公知的结构和组件。

现参照各种装置和方法来给出通信系统的若干方面。将在下面具体实 施方式中描述这些装置和方法，并在附图中通过各个框、模块、组件、电 路、步骤、过程、算法等等（统称为“要素”）来进行示出这些装置和方法。 可以使用电子硬件、计算机软件或者其任意组合来实现这些单元。至于这 些单元是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所 施加的设计约束条件。

举例而言，可以用包括一个或多个处理器的“处理系统”来实现单元、 或者单元的任何部分、或者单元的任意组合。处理器的示例包括微处理器、 微控制器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、可编程 逻辑器件（PLD）、状态机、门逻辑、分立硬件电路和配置为执行贯穿本发 明而描述的各个功能的其它适当硬件。处理系统中的一个或多个处理器可 以执行软件。软件应当被广泛地解释为表示指令、指令集、代码、代码段、 程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、 子例程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等等，无论其被称 为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它术语。软件可以 位于计算机可读介质上。计算机可读介质可以是非暂态计算机可读介质。 举例而言，非暂态计算机可读介质包括磁存储设备（例如，硬盘、软盘、 磁带）、光盘（例如，压缩光盘（CD）、数字通用光盘（DVD））、智能卡和 闪存设备（例如，卡、棒、键驱动器）、随机存取存储器（RAM）、只读存 储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电可擦 除PROM（EEPROM）、寄存器、移动硬盘和用于存储可以由计算机访问和 读取的软件和/或指令的任何其它适当介质。计算机可读介质可以位于处理 系统中，可以位于处理系统之外，或者可以分布在包括处理系统的多个实 体之间。计算机可读介质可以实现在计算机程序产品中。举例而言，计算 机程序产品可以包括封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员应当 认识到，如何最佳地实现贯穿本发明给出的所描述功能，取决于特定的应 用和对整个系统所施加的整体设计约束条件。

因此，在一个或多个示例性实施例中，本申请所描述的功能可以在硬 件、软件、固件或其任意组合中实现。当在软件中实现时，可以将这些功 能存储在计算机可读介质上的一个或多个指令或代码上，或者编码成计算 机可读介质上的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储 介质。存储介质可以是计算机能够访问的任何可用介质。举例来说而非限 制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或 其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁存储设备、或者可以用于携带 或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并且能够由计算机访问 的任何其它介质。本申请所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘（CD）、激光盘、 光盘、数字通用光盘（DVD）、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常以磁的方 式再现数据，而光盘利用激光以光的方式再现数据。上述的组合也应当包 括在计算机可读介质的范围内。

图1是示出使用处理系统114的装置100的硬件实现的示例的框图。 在该示例中，可以用总线架构（其通常用总线102表示）来实现处理系统 114。根据处理系统114的具体应用和整体设计约束条件，总线102可以包 括任意数量的互连总线和桥接器。总线102将包括一个或多个处理器（其 通常用处理器104表示）和计算机可读介质（其通常用计算机可读介质106 表示）的各个电路链接在一起。此外，总线102还可以链接诸如定时源、 外围设备、电压调整器和功率管理电路的各个其它电路，其中这些电路都 是本领域所公知的，因此没有做任何进一步描述。总线接口108提供总线 102和收发机110之间的接口。收发机110提供用于通过传输介质来与各个 其它装置进行通信的单元。根据该装置的属性，还可以提供用户接口112 （例如，小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆）。

处理器104负责管理总线102和进行通用处理，该通用处理包括执行 计算机可读介质106上存储的软件。当软件由处理器104执行时，该软件 使得处理系统114执行下面针对任何特定装置所描述的各个功能。计算机 可读介质106还可以用于存储处理器104在执行软件时所操作的数据。

图2是示出使用各个装置（比如图1的装置100）的LTE网络架构的 示图。LTE网络架构可以称为演进分组系统（EPS）200。EPS 200可以包 括一个或多个用户设备（UE）202、演进型UMTS陆地无线接入网络 （E-UTRAN）204、演进分组核心网（EPC）210、归属用户服务器（HSS） 220和运营商IP服务222。EPS 200可以与其它接入网络互连，但为简单起 见，没有示出这些实体/接口。如图所示，EPS 200提供分组交换服务，然 而，如本领域技术人员所容易理解的，贯穿本发明给出的各个概念可以扩 展到提供电路交换服务的网络。

E-UTRAN包括演进节点B（eNB）206和其它eNB 208。eNB 206提供 针对于UE 202的用户平面和控制平面协议终止。eNB 206可以通过X2接 口（即，回程）连接到其它eNB 208。本领域技术人员还可以将eNB 206 称为基站、基站收发信台、无线基站、无线收发机、收发机功能、基本服 务集（BSS）、扩展服务集（ESS）或者某种其它适当术语。eNB 206为UE 202提供针对EPC 210的接入点。UE 202的示例包括蜂窝电话、智能电话、 会话发起协议（SIP）电话、膝上型计算机、个人数字助理（PDA）、卫星 无线设备、全球定位系统、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器（例 如，MP3播放器）、照相机、游戏控制台或者任何其它类似功能设备。本领 域技术人员还可以将UE 202称为移动站、用户站、移动单元、用户单元、 无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、 移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持装置、用 户代理、移动客户端、客户端或者某种其它适当术语。

eNB 206通过S1接口连接到EPC 210。EPC 210包括移动性管理实体 （MME）212、其它MME 214、服务网关216和分组数据网络（PDN）网 关218。MME 212是处理UE 202和EPC 210之间的信令的控制节点。通常， MME 212提供承载和连接管理。通过服务网关216来传送所有用户IP分组， 其中服务网关216自身连接到PDN网关218。PDN网关218提供UE IP地 址分配以及其它功能。PDN网关218连接到运营商IP服务222。运营商IP 服务222包括互联网、内联网、IP多媒体子系统（IMS）和PS流服务（PSS）。

图3是示出LTE网络架构中的接入网络300的示例的示图。在该示例 中，将接入网络300划分成多个蜂窝区域（其可以称为小区）302。一个或 多个低功率类型eNB 308、312可以分别具有蜂窝区域310、314，其中蜂窝 区域310、314与小区302中的一个或多个相重叠。低功率类型eNB 308、 312可以是毫微微小区（例如，家庭eNB（HeNB））、微微小区或微小区。 高功率类型或宏eNB 304被分配给小区302，并且配置为向小区302中的所 有UE 306提供针对EPC 210（参见图2）的接入点。在该接入网络300示 例中不存在集中式控制器，但在替代的配置中可以使用集中式控制器。eNB 304负责所有无线相关功能，其中该无线相关功能包括无线承载控制、准入 控制、移动控制、调度、安全和与服务网关216的连接（参见图2）。

接入网络300所使用的调制和多址方案可以根据所部署的具体通信标 准来变化。在LTE应用中，在DL上使用OFDM并且在UL上使用SC-FDMA， 以便支持频分双工（FDD）和时分双工（TDD）二者。根据以下详细描述， 本领域技术人员应当容易理解的是，本申请给出的各个概念非常适用于LTE 应用。然而，这些概念可以容易地扩展到使用其它调制和多址技术的其它 通信标准。举例而言，这些概念可以扩展到演进数据优化（EV-DO）或超 移动宽带（UMB）。EV-DO和UMB是第三代合作伙伴计划2（3GPP2）作 为CDMA2000标准系列的一部分发布的空中接口标准，并且EV-DO和 UMB使用CDMA来为移动站提供宽带互联网接入。这些概念还可以扩展 到：使用宽带CDMA（W-CDMA）和CDMA的其它变型（比如TD-SCDMA） 的通用陆地无线接入（UTRA）；使用TDMA的全球移动通信系统（GSM）； 以及使用OFDMA的演进型UTRA（E-UTRA）、超移动宽带（UMB）、IEEE 802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.16（WiMAX）、IEEE 802.20和Flash-OFDM。在 来自3GPP组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。 在来自3GPP2组织的文档中描述了CDMA2000和UMB。所使用的实际无 线通信标准和多址技术将取决于特定的应用和对系统施加的整体设计约束 条件。

eNB 304可以具有支持MIMO技术的多个天线。MIMO技术的使用使 得eNB 304能够利用空间域来支持空间复用、波束成形和发射分集。

空间复用可以用来在相同频率上同时发送不同的数据流。数据流可以 被发送给单个UE 306以增加数据速率，或者可以被发送给多个UE 306以 增加整体系统容量。这可以通过对每个数据流进行空间预编码（即，应用 幅度和相位的缩放），并随后通过多个发射天线在下行链路上发送每个空间 预编码的流来实现。空间预编码的数据流以不同的空间特征到达UE 306， 这使得每一个UE 306都能够恢复出发向该UE 306的一个或多个数据流。 在上行链路上，每个UE 306发送空间预编码的数据流，其中该空间预编码 的数据流使得eNB 304能够识别每个空间预编码的数据流的源。

通常在信道状况良好时使用空间复用。当信道状况不太良好时，可以 使用波束成形在一个或多个方向上聚集发射能量。这可以通过对经由多个 天线发送的数据进行空间预编码来实现。为了在小区的边缘实现良好的覆 盖，可以结合发射分集来使用单一流波束成形传输。

在下面的详细描述中，将参照在下行链路上支持OFDM的MIMO系统 来描述接入网络的各个方面。OFDM是一种扩频技术，该技术将数据调制 在OFDM符号中的多个子载波上。这些子载波以精确的频率间隔开。这种 间隔提供了使得接收机能够根据这些子载波来恢复数据的“正交性”。在时 域中，可以向每个OFDM符号添加保护间隔（例如，循环前缀），以防止 OFDM符号间干扰。上行链路可以使用具有DFT扩展OFDM信号形式的 SC-FDMA来补偿较高的峰值与平均功率比（PARR）。

可以使用多种帧结构来支持DL传输和UL传输。现在将参照图4来给 出DL帧结构的示例。然而，本领域技术人员容易理解的是，用于任何具 体应用的帧结构可以随着任意数量的因素的不同而不同。在该示例中，将 一个帧（10ms）划分成10个相同大小的子帧。每个子帧包括两个连续的 时隙。

可以使用资源网格来表示两个时隙，其中每一个时隙包括一个资源块。 将一个资源网格划分成多个资源单元。在LTE中，一个资源块在频域上包 括12个连续的子载波，并且对于每个OFDM符号中的普通循环前缀，一个 资源块在时域上包括7个连续的OFDM符号，或者，一个资源块包括84 个资源单元。资源单元中的一些（如R 402、404所示）包括DL参考信号 （DL-RS）。DL-RS包括特定于小区的RS（CRS）（其还称为公共RS）402 和特定于UE的RS（UE-RS）404。在相对应的物理下行链路共享信道 （PDSCH）所映射到的资源块上发送UE-RS 404。每个资源单元所携带的 比特的数量取决于调制方案。因此，UE接收的资源块越多，调制方案阶数 越高，则针对该UE的数据速率越高。

现在将参照图5来给出UL帧结构500的示例。图5示出了用于LTE 中的UL的示例性格式。可以将UL的可用资源块划分成数据段和控制段。 可以在系统带宽的两个边缘处形成控制段，并且该控制段可以具有可配置 的大小。可以向UE分配控制段中的资源块，以便传输控制信息。数据段可 以包括不包含在控制段中的所有资源块。图5中的设计方案导致数据段包 括连续的子载波，这使得能够在数据段中向单个UE分配所有这些连续的子 载波。

可以向UE分配控制段中的资源块510a、510b，以便向eNB发送控制 信息。还可以向UE分配数据段中的资源块520a、520b，以便向eNB发送 数据。UE可以在控制段中的所分配的资源块上的物理上行链路控制信道 （PUCCH）中发送控制信息。UE可以在数据段中的所分配的资源块上的 物理上行链路共享信道（PUSCH）中仅发送数据或者发送数据和控制信息 二者。如图5中所示，UL传输可以跨越子帧的两个时隙，并可以在频率中 跳变。

如图5所示，可以使用一组资源块来执行初始的系统接入，以及在物 理随机接入信道（PRACH）530中实现UL同步。PRACH 530携带随机序 列，不能携带任何UL数据/信令。每个随机接入前导占据与六个连续资源 块相对应的带宽。起始频率是由网络指定的。也就是说，随机接入前导的 传输被限制于特定的时间和频率资源。对于PRACH来说，不存在频率跳变。 在单个子帧（1ms）中携带PRACH尝试，并且UE在每个帧（10ms）中 只可以进行单个PRACH尝试。

在公众可获得的题目为“Evolved Universal Terrestrial Radio Access  (E-UTRA);Physical Channels and Modulation”的3GPP TS 36.211中，描述 了LTE中的PUCCH、PUSCH和PRACH。

无线协议架构可以采用取决于具体应用的各种形式。现在将参照图6 来给出LTE系统的示例。图6是示出用于用户平面和控制平面的无线协议 架构的示例的示意图。

转到图6，该图示出了用于UE和eNB的无线协议架构，其中该无线 协议架构具有三个层：层1、层2和层3。层1是最低层，并且其实现各种 物理层信号处理功能。本申请将层1称为物理层606。层2（L2层）608高 于物理层606，并且其负责UE和eNB之间的物理层606之上的链路。

在用户平面中，L2层608包括媒体接入控制（MAC）子层610、无线 链路控制（RLC）子层612和分组数据会聚协议（PDCP）614子层，其中， 这些子层在网络侧的eNB处终止。虽然图中没有示出，但UE可以具有高 于L2层608的若干上层，其中，这些更上层包括：在网络侧的PDN网关 208（参见图2）处终止的网络层（例如，IP层）；以及在连接的其它端点（例 如，远端UE、服务器等等）处终止的应用层。

PDCP子层614提供不同的无线承载和逻辑信道之间的复用。PDCP子 层614还提供：用于上层数据分组的报头压缩，以便减少无线传输开销； 通过对数据分组进行加密而实现的安全性；以及针对UE的eNB之间的切 换支持。RLC子层612提供上层数据分组的分段和重组、丢失的数据分组 的重传、以及数据分组的重新排序，以便补偿由于混合自动重传请求 （HARQ）而造成的乱序接收。MAC子层610提供逻辑信道和传输信道之 间的复用。MAC子层610还负责在UE之间分配一个小区中的各种无线资 源（例如，资源块）。MAC子层610还负责HARQ操作。

在控制平面中，对于物理层606和L2层608来说，除了不存在用于控 制平面的报头压缩功能之外，用于UE和eNB的无线协议架构基本相同。 控制平面还在层3中包括无线资源控制（RRC）子层616。RRC子层616 负责获得无线资源（即，无线承载），以及使用eNB和UE之间的RRC信 令来配置下层。

图7是接入网络中的eNB 710与UE 750通信的框图。在DL中，将来 自核心网的上层分组提供给控制器/处理器775。控制器/处理器775实现先 前结合图6所描述的L2层的功能。在DL中，控制器/处理器775提供报头 压缩、加密、分组分段和重新排序、逻辑信道和传输信道之间的复用、以 及基于各种优先级度量的针对UE 750的无线资源分配。控制器/处理器775 还负责HARQ操作、丢失分组的重传以及向UE 750进行信令通知。

TX处理器716实现L1层（即，物理层）的各种信号处理功能。这些 信号处理功能包括：编码和交织，以有助于UE 750处的前向纠错（FEC）； 以及根据各种调制方案（例如，二进制相移键控（BPSK）、正交相移键控 （QPSK）、M元相移键控（M-PSK）、M-正交幅度调制（M-QAM））来映 射到信号星座图。随后，将经编码和调制的符号分割成并行的流。随后， 每个流被映射到OFDM子载波，在时域和/或频域中将每个流与参考信号 （例如，导频）进行复用，并且随后使用傅里叶逆变换（IFFT）将每个流 组合在一起以产生携带时域OFDM符号流的物理信道。对该OFDM流进行 空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器774的信道估计量可以用 于确定编码和调制方案以及用于进行空间处理。可以根据UE 750所发送的 参考信号和/或信道状况反馈来得出信道估计量。随后，将每个空间流经由 各自的发射机718TX提供给不同的天线720。每个发射机718TX使用相应 空间流来对RF载波进行调制，以便进行传输。

在UE 750处，每个接收机754RX通过其各自的天线752接收信号。 每个接收机754RX恢复调制到RF载波上的信息，并将该信息提供给接收 机（RX）处理器756。

RX处理器756实现L1层的各种信号处理功能。RX处理器756对信 息执行空间处理，以便恢复发向UE 750的任何空间流。如果多个空间流被 发向UE 750，则RX处理器756可以将它们组合成单个OFDM符号流。随 后，RX处理器756使用快速傅里叶变换（FFT）将OFDM符号流从时域变 换到频域。频域信号包括用于OFDM信号的每个子载波的单独OFDM符号 流。通过确定由eNB 710发送的最可能的信号星座点，来恢复和解调每个 子载波上的符号以及参考信号。这些软判决可以基于由信道估计器758计 算得到的信道估计量。随后，对该软判决进行解码和解交织，以恢复eNB 710 最初在物理信道上发送的数据和控制信号。随后，将这些数据和控制信号 提供给控制器/处理器759。

控制器/处理器759实现先前结合图6所描述的L2层。在UL中，控制 器/处理器759提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、 报头解压缩、控制信号处理，以便恢复来自核心网的上层分组。随后，将 上层分组提供给数据宿762，其中数据宿762表示高于L2层的所有协议层。 还可以向数据宿762提供各种控制信号以进行L3处理。控制器/处理器759 还负责使用确认（ACK）和/或否定确认（NACK）协议进行错误检测，以 便支持HARQ操作。

在UL中，数据源767用于向控制器/处理器759提供上层分组。数据 源767表示高于L2层（L2）的所有协议层。类似于结合由eNB 710进行的 DL传输所描述的功能，控制器/处理器759通过提供以下各项来实现用户平 面和控制平面的L2层：报头压缩；加密；分组分段和重新排序；以及根据 eNB 710所进行的无线资源分配，在逻辑信道和传输信道之间进行复用。控 制器/处理器759还负责HARQ操作、丢失分组的重传和向eNB 710进行信 令通知。

TX处理器768可以使用由信道估计器758根据eNB 710所发送的参考 信号或反馈中得出的信道估计量，以便选择适当的编码和调制方案，以及 有助于进行空间处理。经由各个发射机754TX将TX处理器768所生成的 空间流提供给不同的天线752。每个发射机754TX使用各自的空间流对RF 载波进行调制，以便进行传输。

在eNB 710处，以类似于结合UE 750处的接收机功能所描述的方式对 UL传输进行处理。每个接收机718RX通过其各自的天线720来接收信号。 每个接收机718RX恢复调制到RF载波上的信息，并将该信息提供给RX 处理器770。RX处理器770实现L1层。

控制器/处理器759实现先前结合图6所描述的L2层。在UL中，控制 器/处理器759提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、 报头解压缩、控制信号处理，以便恢复来自UE 750的上层分组。可以将来 自控制器/处理器775的上层分组提供给核心网。控制器/处理器759还负责 使用ACK和/或NACK协议进行错误检测，以支持HARQ操作。与图1相 关地描述的处理系统114可以包括UE 750。具体而言，处理系统114可以 包括TX处理器768、RX处理器756和控制器/处理器759。

在多天线无线通信系统中，可以使用空间复用来提高频谱效率。空间 复用是指沿着不同的波束来发送多个流（其通常是独立编码的数据）。通过 与每一个天线相对应的幅度和相位的缩放比例来界定波束。向不同的数据 流应用幅度和相位的特定于天线的加权，并且将这些数据流映射到不同的 天线。如果使用与每一个天线相对应的缩放比例在所有天线上发射信号， 则可以认为该信号是沿着波束来发射的。当发射的所有流是针对于单个用 户时，空间复用方案称为SU-MIMO，并且当发送两个或更多流，其中这些 流中的至少两个流是针对于两个不同的用户时，则该空间复用方案称为 MU-MIMO。

图8是用于示出SU-MIMO的示图800。如图8所示，eNodeB（演进 节点B）802可以使用SU-MIMO来向UE 804同时发送数据流806和数据 流808。为了获得最佳的性能，必须仔细地选择用于向UE 804发送数据的 波束。这些要使用的最佳波束取决于UE 804的信道实现。然而，在eNodeB 802处可能不能获得该信道知识。当在eNodeB 802处不能获得该信道知识 时，eNodeB 802可以依赖于来自UE 804的某种形式的反馈。因此，UE 804 将信道信息反馈发送回到eNodeB 802，使得eNodeB 802能够调整波束的缩 放比例以改善性能。对于SU-MIMO，UE 804发送秩索引（RI）、预编码矩 阵指示符（PMI）和信道质量指示符（CQI）。定义码本集，其中该码本集 包括与每个秩相对应的若干不同的预编码矩阵。秩是发送的数据流的数量 （其还称为层）。支持的最大秩是发射天线的数量N_t和接收天线的数量N_r中 的最小值。秩r的预编码矩阵是N_txr矩阵，其中该预编码矩阵的每一列对 应一个波束。UE 804使用eNodeB 802所发送的参考信号（用于每一个天线 端口的导频）来测量DL上的信道。随后，UE 804在所有的秩和预编码矩 阵组合中进行搜索，来寻找具有最佳性能的秩和预编码矩阵。最佳的秩和 预编码矩阵组合通常是在所有流中并且在所配置的报告带宽中提供最佳总 和速率吞吐量的秩和预编码矩阵。为了获得完全的频率选择性增益，期望 针对于每一个资源块的反馈。然而，为了减少反馈开销，通常针对整个带 宽来报告秩，而预编码矩阵是针对一组资源块（比如四到六个资源块）（其 称为PMI报告子带）来报告的。

图9是用于示出MU-MIMO的示图900。如图9所示，eNodeB 902同 时发送去往UE 904的数据流908和去往UE 906的数据流910。UE 904和 UE 906都向eNodeB 902发送信道信息反馈912，使得eNodeB 902能够调 整波束的缩放比例以改善性能。对于MU-MIMO，期望使用与在SU-MIMO 的情况下使用的反馈相同的反馈。然而，对于MU-MIMO，设计用于 SU-MIMO的当前PMI反馈也许不能很好地执行。例如，用于MU-MIMO 的最佳波束908可能与用于SU-MIMO的最佳波束806、808中的任意一个 都不相同。此外，如果PMI报告粒度较大，并且eNodeB 902需要在几个资 源块上调度UE，则所报告的PMI可能不是最佳选择，并且所报告的CQI 可能为低值。因此，需要一种反馈方案，以便在权衡SU-MIMO要求的同 时减轻前述的问题。

对于MU-MIMO，信道信息反馈可以是信道方向信息（CDI），其也称 为信道特征向量。将信道特征向量计算成等于Avg(H*H)的协方差矩阵的特 征向量，其中，H是N_rxN_t信道响应矩阵，并且在PMI报告子带上对H乘 以H的厄米共轭执行平均。协方差矩阵Avg(H*H)等于E*ΛE，其中，E=[e₁  e₂…e_Nt]是Avg(H*H)的特征向量集，并且Λ是具有对角元素λ_i的对角矩阵， 其中这些对角元素是Avg(H*H)的特征值。协方差矩阵Avg(H*H)、E和Λ 每个都是N_txN_r矩阵。每个特征向量e_i都是N_tx1矩阵。可以使用特征分 解、奇异值分解（SVD）等等来从Avg(H*H)中得到特征向量。在这里，假 定按特征值对特征向量进行排序，从而λ₁>λ₂>…>λ_Nt。

可以对特征向量进行量化，以便限制反馈开销。在秩r报告的情况下， 一种对r个特征向量进行量化的方法的是报告使最大的码本索 引j，其中，λ_i是该信道的第i个特征值，e_i是该信道的第i个特征向量（是1xN_t矩阵），C^(j)是第j个预编码矩阵（C^(j)是N_txr矩阵），并且是 与第j个预编码矩阵中的特定波束相对应的第i列（是N_tx1矩阵）。对 于码本索引j，发射的信号等于C^(j)X，其中，X是向量或发射的调制符号（X 是rx1矩阵）。然而，当该反馈用于SU-MIMO时，挑选对特征向量进行良 好量化的码本可能具有一些损耗。

在一种示例性方法中，为了控制SU-MIMO的损耗，可以通过寻找最 佳预编码矩阵（例如，使上文讨论的总和速率最大的预编码矩阵）来计算 反馈。接下来，识别相对于该最佳预编码矩阵具有可容忍的期望损耗的预 编码矩阵。例如，UE可以识别具有至少是最佳总和速率的x%的总和吞吐 量的所有码本。最佳预编码矩阵和具有可容忍期望损耗的预编码矩阵界定 了预编码矩阵的一个子集S。接下来，UE确定信道的特征向量，并在S中 选择对这些特征向量进行最佳量化的预编码矩阵。作为信道信息反馈，UE 报告与所选择的预编码矩阵相对应的码本。下面进一步讨论前述的示例性 方法和其它相关方法。

图10、图11、图12和图13是用于说明用于提供反馈的第一示例性方 法的示图。如图10的示图1000所示，UE具有预编码矩阵集1002，其中从 该预编码矩阵集中选择预编码矩阵1004中的一个预编码矩阵。如图11的 示图1020所示，UE根据所接收的参考信号来确定预编码矩阵1006具有最 高吞吐量。如图12的示图1030所示，UE根据参考信号来确定预编码矩阵 的一个子集S（1008、1006），其中该子集中的预编码矩阵具有与最高吞吐 量的一部分相比更大的吞吐量。预编码矩阵集1002中的剩余预编码矩阵具 有与最高吞吐量的所述部分相比更低的吞吐量。该部分可以是x%，其中0< x<100。接下来，如图13的示图1040所示，UE根据度量从预编码矩阵的 子集S（1006、1008）中选择预编码矩阵中的一个预编码矩阵1010。前述 的吞吐量可以是SU-MIMO吞吐量。在选择预编码矩阵1010之后，UE确 定与预编码矩阵1010相对应的码本索引，并向服务eNodeB发送所确定的 码本索引。

在一种配置中，该度量可以取决于信道方向信息和预编码矩阵。也就 是说，UE可以根据所接收的参考信号来确定信道特征向量和信道特征值。 随后，UE可以针对预编码矩阵的子集S中的每一个预编码矩阵C来计算总 和该总和是对使用预编码矩阵C来量化信道方向信息的不准确 度的测量值。随后，UE可以选择使该总和最大的预编码矩阵C_S。所选择的 预编码矩阵C_S是具有与最佳SU-MIMO吞吐量的x%相比更大的SU-MIMO 吞吐量的预编码矩阵，其中，该最佳SU-MIMO吞吐量对信道方向信息进 行最佳量化（即，其具有最小的量化不准确度）。

或者，UE可以在预编码矩阵的子集S中选择与C_S不相同的预编码矩 阵，其中，与预编码矩阵C_S相比，该预编码矩阵具有对信道方向信息进行 量化的更大不准确度，但是，与预编码矩阵C_S所提供的SU-MIMO吞吐量 相比，该预编码矩阵具有更高的SU-MIMO吞吐量。在该配置中，所述度 量可以是基于加权总和的二元函数，其中，该加权总和等于第一权重乘以 使用该预编码矩阵来量化信道方向信息的不准确度加上第二权重乘以与该 预编码矩阵相对应的吞吐量。

图14、图15、图16和图17是用于说明用于提供反馈的第二示例性方 法的示图。根据第二示例性方法，不是选择具有最佳性能的预编码矩阵， 而是针对宽带数据分配寻找具有可容忍的期望损耗的预编码矩阵子集S，并 且在该子集S中，选择具有在资源块中具有最小方差的性能的预编码矩阵， 以便在较少分配的情况下改善性能。还可以使用其它度量，比如资源块中 的最大的最小容量。

根据第二示例性方法，如图14的示图1100所示，多个子载波S₀包括 多个子载波子集S₁、S₂、S₃、S₄。这多个子载波S₀是连续的，并且这多个 子载波子集S₁、S₂、S₃、S₄是连续且不重叠的。在一种配置中，这些子载 波的每一个子集与具有十二个子载波的资源块相对应。如图15的示图1120 所示，假定可能的预编码矩阵集1102包括十个预编码矩阵C₀到C₉。随后， 如图16的示图1140所示，对于预编码矩阵集1102中的每一个预编码矩阵 C₀到C₉，UE根据针对子载波子集S₁、S₂、S₃、S₄的信道估计量，来确定这 些子载波子集中的每一个子载波子集的吞吐量（例如，SU-MIMO吞吐量）。 信道估计量是根据相应的子载波子集S₁、S₂、S₃、S₄中的每一个子载波子 集中的参考信号来确定的。因此，对于预编码矩阵C₀，UE根据信道估计量 来确定子载波子集S₁的SU-MIMO吞吐量。UE进而确定剩余子载波子集 S₂、S₃、S₄的SU-MIMO吞吐量。UE针对剩余预编码矩阵C₁到C₉中的每 一个来执行该计算。随后，UE根据所确定的吞吐量来确定多个子载波的组 合吞吐量。如图17的示图1160所示，UE确定预编码矩阵C₀具有最高的 组合吞吐量（根据图16，390%）。随后，UE确定预编码矩阵的子集S（C₀、 C₁、C₂和C₈）具有与组合的最高吞吐量的一部分相比更大的组合吞吐量。 例如，如果该部分是8/10或80%，则将具有大于312%（390%*80%）的组 合吞吐量的预编码矩阵确定为在子集S中。

在确定与组合的最高吞吐量的一部分相比具有更大组合吞吐量的预编 码矩阵子集S之后，针对该预编码矩阵子集S中的每一个预编码矩阵，UE 确定取决于所述子载波子集上的吞吐量的度量。该度量可以是所述子载波 子集上的吞吐量的方差。在该配置中，UE选择使该方差最小的预编码矩阵。 例如，预编码矩阵C₁不具有所述子载波子集上的吞吐量的方差，因此UE 将选择预编码矩阵C₁（假定预编码矩阵C₂和预编码矩阵C₈具有所述子载 波子集上的吞吐量的方差）。或者，该度量可以是所述子载波子集上的吞吐 量的最小值。在该配置中，UE选择使所述子载波子集上的吞吐量的最小值 最大的预编码矩阵。例如，如果预编码矩阵C₂通过子载波子集S₁、S₂、S₃、 S₄实现的吞吐量分别是97%、98%、99%、97%，并且预编码矩阵C₈通过 子载波子集S₁、S₂、S₃、S₄实现的吞吐量分别是99%、99%、99%、70%， 则UE将选择预编码矩阵C₂，这是因为子载波子集S₁、S₂、S₃、S₄中的最 小值是97%。

图18是用于说明用于提供反馈的第三示例性方法的示图1200。前述的 方法可以应用于协作式多点（CoMP）传输/接收，比如，当UE需要选择其 PMI，同时使对其它UE的干扰最小时。如图18所示，eNodeB 1202向UE 1204发送波束1208。波束1208的传输在UE 1206处造成干扰1208i，其中 UE 1206与不同的eNodeB进行通信。根据该示例性方法，UE 1204确定 UE 1206的信道状况，并根据所确定的信道状况和预编码矩阵来选择预编码 矩阵。UE发送回与所选择的预编码矩阵相对应的码本信息1212。在一种配 置中，对于预编码矩阵子集S中的每一个预编码矩阵，根据所确定的UE 1206的信道状况，UE 1204确定作为eNodeB 1202使用该预编码矩阵进行 发射的结果而导致的对UE 1206的干扰1208i。在该配置中，用于选择预编 码矩阵的度量是对UE 1206的干扰，并且基于使对UE 1206的干扰最小来 选择预编码矩阵。

图19是用于说明用于提供反馈的第四示例性方法的示图1300。如图 19所示，UE 1306在UL中向eNodeB 1302发送信号1308，其中该信号1308 对另一个eNodeB 1304造成干扰1308i。eNodeB 1304向eNodeB 1302发送 信道信息1310。eNodeB 1302根据所接收的信道信息1310来选择预编码矩 阵，并发送与所选择的预编码矩阵相对应的信息1312（例如，码本），其中， 该信息1312将减少对eNodeB 1304造成的干扰1308i。

图20是一种无线通信的方法的流程图1400。该方法可以由UE执行。 根据该方法，UE根据参考信号从预编码矩阵集中确定具有最高吞吐量的预 编码矩阵（方框1402）。此外，UE根据参考信号从预编码矩阵集中确定预 编码矩阵子集，其中该预编码矩阵子集具有与最高吞吐量的一部分相比更 大的吞吐量（方框1404）。此外，UE根据度量从该预编码矩阵子集中选择 预编码矩阵（方框1406）。随后，UE可以确定与所选择的预编码矩阵相对 应的码本索引（方框1408）。随后，UE可以向基站发送与所选择的预编码 矩阵相对应的码本索引（方框1410）。所述吞吐量可以是SU-MIMO吞吐量。

图21是另一种无线通信的方法的流程图1500。根据该方法，UE根据 参考信号从预编码矩阵集中确定具有最高吞吐量的预编码矩阵（方框 1502）。UE根据参考信号从预编码矩阵集中确定预编码矩阵子集，其中该 预编码矩阵子集具有与最高吞吐量的一部分相比更大的吞吐量（方框 1504）。随后，UE可以根据参考信号来确定信道方向信息（例如，信道特 征向量和信道特征值）（方框1506）。前述的度量可以取决于信道方向信息 和预编码矩阵（方框1506）。随后，UE根据该度量从所述预编码矩阵子集 中选择预编码矩阵（方框1508）。

图22是另一种无线通信的方法的流程图1600。根据该方法，UE通过 针对所述预编码矩阵子集中的每个预编码矩阵对基于信道方向信息和预编 码矩阵的度量进行确定（方框1602），来（在方框1402和1508中）选择预 编码矩阵。UE选择使该度量最小的预编码矩阵（方框1604）。该度量可以 是使用预编码矩阵来量化信道方向信息的不准确度的测量值。或者，该度 量可以基于加权总和，其中，该加权总和等于第一权重乘以使用预编码矩 阵来量化信道方向信息的不准确度加上第二权重乘以与预编码矩阵相对应 的吞吐量。

图23是另一种无线通信的方法的流程图1700。根据该方法，对于预编 码矩阵集中的每一个预编码矩阵，UE根据针对多个子载波中的多个子载波 子集的信道估计量，来确定这些载波子集的每一个载波子集的吞吐量（方 框1702），并且UE根据所确定的吞吐量来确定所述多个子载波的组合吞吐 量（方框1704）。UE从预编码矩阵集中确定具有最高组合吞吐量的预编码 矩阵（方框1706）。UE从预编码矩阵集中确定预编码矩阵子集，其中该预 编码矩阵子集具有与最高组合吞吐量的一部分相比更大的组合吞吐量（方 框1708）。对于该预编码矩阵子集中的每一个预编码矩阵，UE确定取决于 所述子载波子集上的吞吐量的度量（方框1710）。UE根据该度量从该预编 码矩阵子集中选择预编码矩阵（方框1712）。

所述多个子载波可以是连续的，并且所述多个子载波子集可以是连续 且不重叠的。子载波的每一个子集可以与具有十二个子载波的资源块相对 应。所述度量可以是所述子载波子集上的吞吐量的方差。在该配置中，UE 可以基于使度量最小来选择预编码矩阵。或者，该度量可以是所述子载波 子集上的吞吐量的最小值。在该配置中，UE可以基于使该度量最大来选择 预编码矩阵。

图24是一种无线通信的方法的流程图1800。根据该方法，UE根据参 考信号从预编码矩阵集中确定具有最高吞吐量的预编码矩阵（方框1802）。 UE根据参考信号从预编码矩阵集中确定预编码矩阵的子集，其中，该预编 码矩阵子集具有与最高吞吐量的一部分相比更大的吞吐量（方框1804）。 UE确定第二无线设备的信道状况（方框1806）。该度量是基于所确定的信 道状况和预编码矩阵的函数来确定的（方框1806）。对于该预编码矩阵子集 中的每一个预编码矩阵，根据信道状况，UE确定作为基站使用该预编码矩 阵进行发射的结果而导致的对第二无线设备的干扰（方框1808）。随后，将 该度量确定为对第二无线设备的干扰（方框1808）。UE根据该度量从该预 编码矩阵子集中选择预编码矩阵（方框1810）。例如，UE可以基于使对第 二无线设备的干扰最小来选择预编码矩阵。

图25是示出示例性装置（比如图1的装置100）的功能的示意框图1900。 装置100包括：模块1902，其根据参考信号从预编码矩阵集中确定具有最 高吞吐量的预编码矩阵。装置100还包括：模块1904，其根据参考信号从 预编码矩阵集中确定预编码矩阵子集，其中，该预编码矩阵子集具有与最 高吞吐量的一部分相比更大的吞吐量。装置100还包括：模块1906，其根 据度量从该预编码矩阵子集中选择预编码矩阵。

在一种配置中，用于无线通信的装置100包括：用于根据参考信号从 预编码矩阵集中确定具有最高吞吐量的预编码矩阵的单元；用于根据参考 信号从预编码矩阵集中确定预编码矩阵子集的单元，其中，该预编码矩阵 子集具有与最高吞吐量的一部分相比更大的吞吐量；以及用于根据度量从 所述预编码矩阵子集中选择预编码矩阵的单元。

装置100还可以包括：用于向基站发送与所选择的预编码矩阵相对应 的信息的单元。装置100还可以包括：用于确定与所选择的预编码矩阵相 对应的码本索引的单元。在该配置中，所发送的信息与所确定的码本索引 相对应。

装置100还可以包括：用于根据参考信号来确定信道方向信息的单元。 在该配置中，度量取决于信道方向信息和预编码矩阵。用于选择预编码矩 阵的单元可以包括：用于针对预编码矩阵子集中的每一个预编码矩阵，根 据信道方向信息和预编码矩阵来确定该度量的单元；以及用于选择使该度 量最小的预编码矩阵的单元。对于预编码矩阵集中的每一个预编码矩阵， 装置100还可以包括：用于根据多个子载波中的多个子载波子集中的每一 个子载波子集中的参考信号，来确定这些子载波子集中的每一个子载波子 集的吞吐量的单元；以及用于根据所确定的吞吐量来确定所述多个子载波 的组合吞吐量的单元。在该配置中，所述预编码矩阵是从所述预编码矩阵 集中确定的，并且具有最高组合吞吐量，并且所述预编码矩阵子集是从所 述预编码矩阵集中确定的，并且具有与所述最高组合吞吐量的一部分相比 更大的组合吞吐量。对于预编码矩阵的子集中的每一个预编码矩阵，装置 100还可以包括：用于确定取决于所述子载波子集上的吞吐量的度量的单 元。在该配置中，预编码矩阵是根据该度量来选择的。

装置100还可以包括：用于确定第二无线设备的信道状况的单元。在 该配置中，所述度量取决于所确定的信道状况和预编码矩阵。对于所述预 编码矩阵子集中的每一个预编码矩阵，根据该信道状况，装置100还可以 包括：用于确定作为基站使用该预编码矩阵进行发射的结果而导致的对第 二无线设备的干扰的单元。在该配置中，所述度量是对第二无线设备的干 扰，并且所述预编码矩阵是基于使对第二无线设备的干扰最小来选择的。 前述的单元可以包括：处理系统114，其配置为执行这些前述单元所陈述的 功能。如上所述，处理系统114包括TX处理器768、RX处理器756和控 制器/处理器759。因此，在一种配置中，前述的单元可以是配置为执行这 些前述单元所陈述的功能的TX处理器768、RX处理器756和控制器/处理 器759。

应当理解的是，本申请所公开过程中的步骤的具体顺序或层次只是示 例性方案的一个例证。根据设计偏好，应当理解的是，可以重新排列这些 过程中的步骤的具体顺序或层次。所附的方法权利要求以示例性的顺序给 出各个步骤的要素，而并不意味着受限于所给出的具体顺序或层次。

为使任何本领域技术人员都能够实现本申请所描述的各个方面，提供 了以上描述。对于本领域技术人员来说，对这些方面的各种修改都是显而 易见的，并且本申请所定义的总体原理也可以适用于其它方面。因此，权 利要求书并非旨在受限于本申请中示出的方面，而要是在整个范围上与权 利要求书相一致，其中，除非特别说明，否则单数形式的要素并非旨在表 示“一个和仅仅一个”，而可以表示“一个或多个”。除非另有特别说明， 否则术语“一些”指代一个或多个。贯穿本发明所描述的各个方面的要素 的所有结构和功能等价物以引用方式明确地并入本申请中，并且旨在为权 利要求所涵盖，其中这些结构和功能等价物对于本领域技术人员来说是公 知的或将要是公知的。此外，本申请中没有任何公开内容是要奉献给公众 的，不管这样的公开内容是否明确记载在权利要求书中。