專利名稱：一種處理通信信號的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的信號處理，更具體地說，涉及為CQI和發(fā)射預(yù)編碼自適應(yīng)地分配反饋資源的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
移動(dòng)通信改變了人們的通信方式，移動(dòng)電話已從一種奢侈品轉(zhuǎn)變?yōu)槿粘Ｉ畹幕窘M成部分。今天，移動(dòng)電話的使用取決于社會(huì)環(huán)境，而不再是位置或技術(shù)。語音連接已經(jīng)能夠滿足通信的基本需要，移動(dòng)語音連接正日漸滲透到日常生活的更多方面，移動(dòng)通信革命的下一步是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)注定成為每日信息的常見來源，對這些數(shù)據(jù)的移動(dòng)訪問將變得容易、多樣。
第三代(3G)蜂窩網(wǎng)絡(luò)特別設(shè)計(jì)用于滿足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的上述未來要求。隨著這些服務(wù)變得更加普及，同今天相比，一些因素例如網(wǎng)絡(luò)容量的性價(jià)比優(yōu)化和服務(wù)質(zhì)量(QoS)對于蜂窩運(yùn)營商將變得更為重要。這些因素可通過細(xì)致的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和操作、傳輸方法的改進(jìn)和接收器技術(shù)的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)。在這點(diǎn)上，運(yùn)營商需要使用一些技術(shù)來增加下行吞吐量，以及提供更好的QoS性能和速度，以便與有線電纜調(diào)制解調(diào)器和/或DSL服務(wù)提供商對抗。
為滿足這些需求，同時(shí)在發(fā)射器和接收器中使用多根天線，以便在無線衰減環(huán)境中提供更為顯著的性能提升的通信系統(tǒng)如今受到更多關(guān)注。這些多天線配置也稱為智能天線技術(shù)，可用于降低多路徑的負(fù)面影響和信號接收過程中的信號干擾?？梢灶A(yù)見，無論是在部署的基站架構(gòu)中，還是在蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)用戶單元中，智能天線技術(shù)都將得到更多的應(yīng)用，以滿足上述系統(tǒng)中的容量增長需求。這些需求中的一部分是在從當(dāng)前基于語音的服務(wù)向可提供語音、視頻和數(shù)據(jù)通信的下一代無線多媒體服務(wù)的演進(jìn)過程中產(chǎn)生的。
使用多根發(fā)射和/或接收天線的目的在于引入分集增益，并增加自由度(degree of freedom)，以抑制信號接收過程中產(chǎn)生的干擾。分集增益通過增加接收信噪比和穩(wěn)定傳輸鏈路來改進(jìn)系統(tǒng)性能。另一方面，更高的自由度可允許進(jìn)行更多同步傳輸，這是通過提供更高的抗干擾性和/或允許進(jìn)行更大程度的頻率再用以達(dá)到更高的容量來實(shí)現(xiàn)的。例如，在使用多天線接收器的通信系統(tǒng)中，一組M根接收天線可用來消除(M-1)個(gè)干擾源(interferer)的影響。因此，可使用N根發(fā)射天線來在同一帶寬(bandwidth)內(nèi)同步發(fā)送N個(gè)信號，發(fā)送的信號隨后通過設(shè)置在接收器中的一組N根天線分解為N個(gè)獨(dú)立的信號。使用多根發(fā)射和接收天線的系統(tǒng)可稱為多入多出(MIMO)系統(tǒng)。多天線系統(tǒng)尤其是MIMO系統(tǒng)中一個(gè)吸引人的地方在于通過使用這些傳輸配置所能給系統(tǒng)容量帶來的顯著提升。對于固定的總發(fā)射能力和帶寬，MIMO配置所能提供的容量可隨信噪比(SNR)的增加來進(jìn)行擴(kuò)展。例如，在衰減環(huán)境中的多徑信道中，SNR每增加3dB，MIMO配置可使系統(tǒng)容量增加近M比特/周期。
無線通信中多天線系統(tǒng)的廣泛部署會(huì)受到成本增加的限制，這些增加的成本來自于尺寸、復(fù)雜度以及功耗的增加。這樣一來，多天線系統(tǒng)上的一些任務(wù)將集中在支持單用戶點(diǎn)到點(diǎn)鏈路的系統(tǒng)上，而其他的任務(wù)會(huì)集中在多用戶方案中。加載多根天線的通信系統(tǒng)會(huì)在很大程度上提升系統(tǒng)性能。為了通過使用MIMO技術(shù)來獲得更顯著的性能提升，最好能通過信道向發(fā)射器提供信息。這種信道數(shù)據(jù)稱為信道狀態(tài)信息(CSI)。在許多無線系統(tǒng)中，上行和下行鏈路都工作在頻分復(fù)用(FDD)模式下，即上行鏈路和下行鏈路使用不同的頻率。在這種情況下，上行鏈路的信道度量值可能無法應(yīng)用于下行鏈路，反之亦然。在這種情況下，信道只能通過信號接收器來進(jìn)行測量，而信道狀態(tài)信息將反饋回發(fā)射器。
正如下文以及附圖將要描述的一樣，通過將傳統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)與本發(fā)明進(jìn)行比較，上述系統(tǒng)的限制和缺陷對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得更為明顯。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種為CQI和發(fā)射預(yù)編碼自適應(yīng)地分配反饋資源的方法和系統(tǒng)，在附圖中進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在權(quán)利要求中進(jìn)行了完整的定義。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種處理通信信號的方法，包括 為一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元(CQI reporting units)分配(assigning)帶寬和反饋區(qū)間(feedback period)，為一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元(PMI reportingunits)分配帶寬和反饋區(qū)間； 至少基于與分配給一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間及分配給一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間有關(guān)的信道狀態(tài)信息來生成一條或多條反饋消息。
優(yōu)選的，本方法還包括動(dòng)態(tài)地調(diào)整所述CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的所述帶寬和所述反饋區(qū)間。
優(yōu)選的，本方法還包括自適應(yīng)地調(diào)整所述CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的所述帶寬和所述反饋區(qū)間。
優(yōu)選的，本方法還包括基于信道狀態(tài)信息分配所述帶寬和/或所述反饋區(qū)間。
優(yōu)選的，本方法還包括依據(jù)反饋率的函數(shù)來分配所述帶寬和/或所述反饋區(qū)間。
優(yōu)選的，所述相關(guān)的信道狀態(tài)信息包括信道測量值，其與所述分配的(assigned)帶寬和所述分配的反饋區(qū)間有關(guān)。
優(yōu)選的，本方法還包括通過對所述信道測量值求平均值來處理所述信道狀態(tài)信息。
優(yōu)選的，本方法還包括通過所述信道測量值的任意函數(shù)(arbitraryfunction)來處理所述信道狀態(tài)信息。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的所述一條或多條反饋消息包括調(diào)制和編碼級。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的所述一條或多條反饋消息包括信干噪比(SINR)。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的所述一條或多條反饋消息包括碼簿(codebook)中的一個(gè)或多個(gè)索引。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的所述一條或多條反饋消息包括一個(gè)或多個(gè)矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種處理通信信號的系統(tǒng)，包括 一個(gè)或多個(gè)電路，用于 為一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間，為一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間； 至少基于與分配給一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間及分配給一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間有關(guān)的信道狀態(tài)信息來生成一條或多條反饋消息。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)電路動(dòng)態(tài)地調(diào)整所述CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的所述帶寬和所述反饋區(qū)間。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)電路自適應(yīng)地調(diào)整所述CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的所述帶寬和所述反饋區(qū)間。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)電路基于信道狀態(tài)信息分配所述帶寬和/或所述反饋區(qū)間。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)電路依據(jù)反饋率的函數(shù)來分配所述帶寬和/或所述反饋區(qū)間。
優(yōu)選的，所述相關(guān)的信道狀態(tài)信息包括信道測量值，其與所述分配的帶寬和所述分配的反饋區(qū)間有關(guān)。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)電路通過對所述信道測量值求平均值來處理所述信道狀態(tài)信息。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)電路通過所述信道測量值的任意函數(shù)(arbitraryfunction)來處理所述信道狀態(tài)信息。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的所述一條或多條反饋消息包括調(diào)制和編碼級。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的所述一條或多條反饋消息包括信干噪比(SINR)。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的所述一條或多條反饋消息包括碼簿中的一個(gè)或多個(gè)索引。
優(yōu)選的，所述一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的所述一條或多條反饋消息包括一個(gè)或多個(gè)矩陣。
通過下文的附圖和具體實(shí)施方式
的描述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、特征和創(chuàng)新之處將得到更為清晰的理解。



下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1A是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基站與移動(dòng)計(jì)算終端之間的示范性蜂窩多徑通信的示意圖； 圖1B是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的示范性MIMO通信系統(tǒng)的示意圖； 圖2是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的示范性MIMO收發(fā)鏈模型的示意圖； 圖3是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具備有限比率信道狀態(tài)信息反饋的示范性MIMO的示意圖； 圖4是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的時(shí)頻無線信道的時(shí)間-頻率圖； 圖5是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對CQI和PMI報(bào)告單元進(jìn)行示范性調(diào)整的流程圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明的特定實(shí)施例涉及為CQI(Channel Quality Indicator，信道質(zhì)量指示)和發(fā)射預(yù)編碼自適應(yīng)地分配反饋資源的方法和系統(tǒng)。為CQI和發(fā)射預(yù)編碼自適應(yīng)地分配反饋資源的方法和系統(tǒng)的一些特征包括為一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元(CQI reporting units)分配帶寬和反饋區(qū)間，以及為一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元(PMI reporting units)分配帶寬和反饋區(qū)間。至少基于與分配給一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間及分配給一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間有關(guān)的信道狀態(tài)信息來生成一條或多條反饋消息。
CQI報(bào)告單元和/或PMI(Pre-Coding Matrix index，預(yù)編碼矩陣索引)報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間可進(jìn)行動(dòng)態(tài)和/或自適應(yīng)地調(diào)整。可基于信道狀態(tài)信息或反饋率(feedback rate)的函數(shù)來分配帶寬和/或反饋區(qū)間。相關(guān)的信道狀態(tài)信息可包括信道測量值，該值與所分配的帶寬和所分配的反饋區(qū)間有關(guān)。可通過對信道測量值求平均值或采用信道測量值的任意函數(shù)來處理信道狀態(tài)信息。對應(yīng)一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的一條或多條反饋消息可包括調(diào)制和編碼級或信干噪比(signal-noise-and-interference ratio)。對應(yīng)一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的一條或多條反饋消息可包括碼簿(codebook)中的一個(gè)或多個(gè)索引(index)，或一個(gè)或多個(gè)矩陣。
圖1A是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基站與移動(dòng)計(jì)算終端之間示范性蜂窩多徑通信的示意圖。如圖1A所示，其中展示了房屋120、移動(dòng)終端122、工廠124、基站126、汽車128和通信路徑130、132和134。
基站126和移動(dòng)終端122可包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或代碼，可用于生成和處理MIMO通信信號。
基站126和移動(dòng)終端122之間的無線通信通過無線信道來展開。該無線信道可包括多條通信路徑，例如通信路徑130、132和134。該無線信道可隨著移動(dòng)終端122和/或汽車128的移動(dòng)來動(dòng)態(tài)地變化。在一些情況下，移動(dòng)終端122可位于基站126的視線(LOS)內(nèi)。在另外一些情況下，移動(dòng)終端122和基站126之間可能不存在直接的視線，這時(shí)，無線信號需通過通信雙方之間的反射通信路徑(如圖中的示范性通信路徑130、132和134)來傳遞。無線信號可被人造結(jié)構(gòu)(例如房屋120、工廠124或汽車128)進(jìn)行反射，也可由天然的障礙物(例如山)反射。這種系統(tǒng)可稱為非視線(NLOS)通信系統(tǒng)。
通信系統(tǒng)可同時(shí)包含LOS和NLOS信號分量。如果存在LOS信號分量，則其可能比NLOS信號分量強(qiáng)許多。在一些通信系統(tǒng)中，NLOS信號分量會(huì)造成干擾，降低接收器的性能。這種現(xiàn)象稱為多徑干擾。例如，通信路徑130、132和134會(huì)以不同的延遲到達(dá)移動(dòng)終端122。通信路徑130、132和134還會(huì)受到不同程度的削弱。例如，在下行方向，移動(dòng)終端122處收到的信號是受到不同程度削弱的通信路徑130、132和134(這些路徑彼此并不同步且動(dòng)態(tài)地發(fā)生變化)之和。這種信道可稱為衰減多徑信道。衰減多徑信道會(huì)引入干擾，但其也會(huì)向無線信道中引入分集和自由度。在基站和/或移動(dòng)終端中設(shè)置有多根天線的通信系統(tǒng)例如MIMO系統(tǒng)特別適合開發(fā)(exploit)無線信道的特征，并從衰落多徑信道中提取大量性能增益，從而獲得顯著的性能提升(同在基站126和移動(dòng)終端122處設(shè)置單天線的通信系統(tǒng)特別是NLOS通信系統(tǒng)相比)。
圖1B是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的示范性MIMO通信系統(tǒng)的示意圖。如圖1B所示，其中展示了MIMO發(fā)射器102和MIMO接收器104，以及天線106、108、110、112、114和116。此外還展示了包括通信路徑h11、h12、h22、h21、h2NTX、h1NTX、hNRX1、hNRX2，hNRX NTX的無線信道，其中hmn代表從發(fā)射器天線n到接收器天線m的信道系數(shù)。共存在NTX根發(fā)射器天線和NRX根接收器天線。圖中還展示了發(fā)射符號x1，x2和xNTX，和接收符號y1，y2和yNRX。
MIMO發(fā)射器102可包括適當(dāng)?shù)倪壿嫛㈦娐泛?代碼，用于生成將由發(fā)射天線(如圖1B中的天線106、108和110)來發(fā)射的發(fā)射符號xi，i∈{1，2，...NTX}。MIMO接收器104可包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于處理接收天線(如圖1B中的天線112、114和116)收到的接收符號yi，i∈{1，2，...NRX}。MIMO系統(tǒng)中發(fā)射信號和接收信號之間的輸入-輸出關(guān)系可表示為 y＝Hx+n 其中y＝[y1，y2，...yNRX]T為包含NRX個(gè)元素的列向量，.T代表轉(zhuǎn)置向量，H＝[hij]i∈{1，2，...NRX}；j∈{1，2，...NTX}為維數(shù)為NRX×NTX的信道矩陣，x＝[x1，x2，...xNTX]T為包含NTX個(gè)元素的列向量，n為包含NRX個(gè)元素的噪音樣本的列向量。信道矩陣H可使用奇異值分解(SVD)寫成例如H＝U∑VH，其中.H表示赫米特(Hermitian)轉(zhuǎn)置，U為NRX×NTX酉矩陣(unitary matrix)，∑為NTX×NTX對角矩陣，V為NTX×NTX酉矩陣。除了SVD，還可使用其他矩陣分解，來將矩陣H對角化，或?qū)ζ溥M(jìn)行轉(zhuǎn)換。如果MIMO接收器104中使用的接收器算法為例如排序連續(xù)干擾抵消(OSIC)，則還可使用其他的矩陣分解，來將矩陣H轉(zhuǎn)換為下/上三角矩陣。其中的一種這樣的分解可包括幾何均值分解(GMD)，其中H＝QRPH，R為上三角矩陣，其對角元素為H的奇異值的幾何均值，Q和P為酉矩陣。
圖2是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的示范性MIMO收發(fā)鏈模型的示意圖。如圖2所示，其中展示了MIMO系統(tǒng)200，其包括MIMO發(fā)射器202、MIMO基帶等效信道203、MIMO接收器204和加法器208。MIMO發(fā)射器202可包括發(fā)射器(TX)基帶處理模塊210和發(fā)射預(yù)編碼模塊214。MIMO基帶等效信道203可包括無線信道206、TX射頻(RF)處理模塊212和接收器(RX)RF處理模塊218。MIMO接收器204可包括預(yù)編碼解碼模塊216和RX基帶處理模塊220。圖中還展示了符號向量s、預(yù)編碼向量x、噪音向量n、接收向量y和信道解碼向量y’。
MIMO發(fā)射器202可包括基帶處理模塊210，其可包括適當(dāng)?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于生成MIMO基帶發(fā)射信號。MIMO基帶發(fā)射信號將傳送至發(fā)射預(yù)編碼模塊214?；鶐盘柨蛇M(jìn)行適當(dāng)?shù)木幋a，以便通過發(fā)射預(yù)編碼模塊214中的無線信道206進(jìn)行傳送，發(fā)射預(yù)編碼模塊214可包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或代碼，以使其能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能。TX RF處理模塊212可包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于將發(fā)來的信號調(diào)制為射頻(RF)以便通過無線信道206來傳輸。RX RF處理模塊218可包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于執(zhí)行射頻前端功能，以接收無線信道206中傳送的信號。RX RF處理模塊218可包括適當(dāng)?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于將其輸入信號解調(diào)為基帶信號。加法器208可表示MIMO接收器204處的接收信號上有噪音添加。MIMO接收器204可包括預(yù)編碼解碼模塊216，其可對接收信號進(jìn)行線性解碼，并將其發(fā)往RX基帶處理模塊220。RX基帶處理模塊220可包括適當(dāng)?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于對基帶信號進(jìn)行進(jìn)一步的信號處理。
MIMO發(fā)射器202可包括基帶處理模塊210，該模塊可進(jìn)一步包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于生成MIMO基帶發(fā)射信號。MIMO基帶發(fā)射信號將發(fā)往發(fā)射預(yù)編碼模塊214，即符號向量s。符號向量s是一個(gè)NTX×1維向量。
發(fā)射預(yù)編碼模塊214可用于對符號向量s進(jìn)行線性轉(zhuǎn)換，生成x＝Ws，其中W的維度(dimension)為NTX×(s的長度)，x＝[x1，x2，...xNTX]T。預(yù)編碼向量x的每一個(gè)元素可通過NTX個(gè)可用天線中的不同天線來發(fā)送。
發(fā)射的預(yù)編碼向量x將穿過MIMO基帶等效信道203。從這NRX根接收器天線中，接收的信號y為經(jīng)MIMO基帶等效信道203(表示為矩陣H)轉(zhuǎn)換的信號x，再加上由噪音向量n確定的噪音分量。如加法器208所示，接收向量y可表示為y＝Hx+n＝HWs+n。接收向量y將發(fā)往預(yù)編碼解碼模塊216，在此將在接收向量y施加線性解碼操作B，以獲得解碼向量y’＝BHy＝BHHWs+BHn，其中B為一個(gè)一定維度的復(fù)矩陣(complex matrix)。解碼向量y’將發(fā)往RX基帶處理模塊220，在此將對預(yù)編碼解碼模塊216輸出的信號進(jìn)行進(jìn)一步的信號處理。
如果應(yīng)用到發(fā)射預(yù)編碼向量x上的MIMO基帶等效信道203的轉(zhuǎn)換函數(shù)(transfer function)H在MIMO發(fā)射器202和MIMO接收器204處均是已知的，則可對信道進(jìn)行對角化，例如設(shè)置W＝V，B＝U，其中H＝U∑VH為奇異值分解。在上述情況下，信道解碼向量y’可由下列關(guān)系給出 y’＝UHU∑VHVs+UHn＝∑s+UHn 由于∑可能是對角矩陣，因此y’中的符號向量s中的元素之間可能不存在干擾，從而使得無線通信系統(tǒng)看起來像是一個(gè)包含多達(dá)NTX個(gè)并行單天線無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)，對于s中的每個(gè)元素，最大可達(dá)信道矩陣H的秩，其小于或等于NTX。將矩陣W應(yīng)用到向量s上的操作可稱為預(yù)編碼。使得無線系統(tǒng)因使用多天線而看起來像是并行非干擾數(shù)據(jù)流系統(tǒng)的操作會(huì)用到術(shù)語空間數(shù)據(jù)流，這是因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)流源自不同的發(fā)射天線。如上文所述，可通過分解或拆解得到的空間數(shù)據(jù)流的數(shù)量1≤NS＝r≤min{NTX，NRX}受信道矩陣H的秩r的限制。源自發(fā)射天線的每個(gè)空間流將分開進(jìn)行調(diào)制和編碼。
圖3是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具備有限比率信道狀態(tài)信息反饋的示范性MIMO的示意圖。如圖3所示，其中展示了MIMO系統(tǒng)300，其包括MIMO發(fā)射器302的一部分、MIMO接收器304的一部分、無線信道306、加法器308和反饋信道320。所述MIMO發(fā)射器302的一部分可包括發(fā)射預(yù)編碼模塊314。所述MIMO接收器304的一部分可包括預(yù)編碼解碼模塊316、信道估計(jì)模塊322、信道量化模塊310、信道分解模塊312和碼簿(codebook)處理模塊318。圖中還展示了符號向量s、預(yù)編碼向量x、噪音向量n、接收向量y和解碼向量y’。
發(fā)射預(yù)編碼模塊314、無線信道306、加法器308和預(yù)編碼解碼模塊316與圖2中的發(fā)射預(yù)編碼模塊214、MIMO基帶等效信道203、加法器208和預(yù)編碼解碼模塊216基本相同。信道估計(jì)模塊322可包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或代碼，以估計(jì)無線信道206的轉(zhuǎn)換函數(shù)。信道估計(jì)值將發(fā)往信道分解模塊312，該模塊包括適當(dāng)?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于對信道進(jìn)行分解。在這點(diǎn)上，分解的信道將發(fā)往信道量化模塊310。信道量化模塊310可包括適當(dāng)?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于將信道部分地量化到碼簿上。碼簿處理模塊318可包括適當(dāng)?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于生成碼簿。反饋信道320代表將信道狀態(tài)信息從上述MIMO接收器304的一部分傳送至上述MIMO發(fā)射器302的一部分的信道。
在許多無線系統(tǒng)中，信道狀態(tài)信息，也就是信道轉(zhuǎn)換矩陣H在發(fā)射器和接收器中是不可用的。然而，為了使用圖2中描述的預(yù)編碼系統(tǒng)，需要讓至少一部分信道信息在發(fā)射器中可用。在圖2中展示的本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，MIMO發(fā)射器302可要求將酉矩陣V在MIMO發(fā)射器202的發(fā)射預(yù)編碼模塊214中進(jìn)行預(yù)編碼。
在頻分復(fù)用(FDD)系統(tǒng)中，從基站到移動(dòng)終端(即下行通信)的用于通信的頻帶可能不同于相反方向(即上行通信)的頻帶。由于頻帶上的差異，上行鏈路中的信道測量值通常無法應(yīng)用于下行鏈路，反之亦然。在這種情況下，測量值只在接收器中生成，信道狀態(tài)信息(CSI)將通過反饋發(fā)往發(fā)射器。出于這一原因，CSI將通過反饋信道320從上述MIMO接收器304的一部分反饋回上述MIMO發(fā)射器302的一部分中的發(fā)射預(yù)編碼模塊314。發(fā)射預(yù)編碼模塊314、無線信道306和加法器308與圖2中的對應(yīng)模塊214、203和208基本相同。
在上述MIMO接收器304的一部分中，收到的信號y可用于在信道估計(jì)模塊322中估計(jì)信道轉(zhuǎn)換函數(shù)H×H^。該估計(jì)值可進(jìn)一步分解為例如對角形式或三角形式，如圖2所述，這取決于特定的接收器實(shí)現(xiàn)方式。例如，信道分解模塊312可執(zhí)行SVD在使用多根天線的情況下，矩陣U、∑和V的維度(dimension)將快速增長。在這種情況下，需要將矩陣V量化為維度為NTX×NTX的矩陣Vq，其中Vq可從預(yù)定義的酉矩陣的有限集合C＝{Vi}中選擇。酉矩陣集合C可稱為碼簿。通過在碼簿中查找矩陣Vq，從某種意義上來說，也就是最接近矩陣V的矩陣，將足以從信道量化模塊310將索引q通過反饋信道320發(fā)送到發(fā)射預(yù)編碼模塊314，如果上述MIMO發(fā)射器302的一部分也知道碼簿C的話。碼簿C的變化速度遠(yuǎn)慢于信道轉(zhuǎn)換函數(shù)H，這使得完全可以通過反饋信道320從碼簿處理模塊318對發(fā)射預(yù)編碼模塊314中的碼簿C進(jìn)行定期的更新。可將碼簿C選擇為靜態(tài)的或者自適應(yīng)的。此外，也可自適應(yīng)地或者非自適應(yīng)地從一組碼簿(其中包括自適應(yīng)和/或靜態(tài)設(shè)計(jì)的碼簿)中選擇碼簿C。在這種情況下，上述MIMO接收器304的一部分可在任一時(shí)刻將正在使用的碼簿通知上述一部分MIMO發(fā)射器302。因此，信道H可在信道估計(jì)模塊322中進(jìn)行估計(jì)，并在信道分解模塊312中進(jìn)行分解。
在信道量化模塊310中，矩陣?yán)缇仃?

可量化為矩陣Vq，索引q將通過反饋信道320反饋回上述MIMO發(fā)射器302的一部分。碼簿C的選擇還可與時(shí)間的變化無關(guān)。此外，也可自適應(yīng)地或非自適應(yīng)地從一組碼簿(如上文所述，其中包括自適應(yīng)和/或靜態(tài)設(shè)計(jì)的碼簿)中選擇碼簿C。來自碼簿處理模塊318的碼簿C將通過反饋信道320發(fā)送到上述MIMO發(fā)射器302的一部分，其發(fā)送頻率低于索引q。當(dāng)碼簿C的勢(cardinality)|C|小于或等于2M時(shí)，M比特足以反饋索引q。
發(fā)射預(yù)編碼模塊314可執(zhí)行例如線性轉(zhuǎn)換x＝Vqs。接收器中的預(yù)編碼解碼模塊316可實(shí)現(xiàn)線性轉(zhuǎn)換在一些情況下，信道矩陣H的秩r可能小于發(fā)射天線的數(shù)量，即r≤NTX。在這些情況下，需要將少量空間流映射到向量x，如圖2所述。例如，可選擇向量s，使得x＝Ws，其中W的維度為NTX×(s的長度)，而s的長度為空間流的數(shù)量，其通常小于秩r。矩陣W可從例如Vq中選擇所需列構(gòu)建。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如上文所述，向量x可從x＝Vqs中生成，而長度為NTX的向量s中的一些適當(dāng)選擇的元素可設(shè)為0，從而使向量s中的非零元素?cái)?shù)量小于秩r。在這些情況下，s中設(shè)為0的元素可對應(yīng)未使用的空間流。所反饋的索引q和相關(guān)的信息可稱為預(yù)編碼矩陣索引(PMI，Pre-Coding Matrix Index)信息。
在一些情況下，存在這樣一種可能，即不同的空間流可能經(jīng)歷明顯不同的信道狀況。例如，一個(gè)空間流的衰減系數(shù)可能明顯不同于另一空間流的衰減系數(shù)。例如，不同空間流的信噪比(SNR)或其他性能度量值可能存在不同。因此，需要對每條空間流的調(diào)制和/或編碼單獨(dú)進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整(adapt)。為每wh空間流調(diào)整調(diào)制格式和編碼率(例如通過調(diào)整發(fā)射符號)可通過從MIMO接收器304通過反饋信道320向MIMO發(fā)射器反饋信道狀態(tài)信息和/或基于信道的信息來實(shí)現(xiàn)。用于為發(fā)射數(shù)據(jù)確定適當(dāng)?shù)恼{(diào)制和編碼協(xié)議的反饋信息可稱為信道質(zhì)量指示(CQI，Channel Quality Indicator)信息。在本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例中，CQI信息可以是信干噪比(SINR)，其可映射到適當(dāng)?shù)恼{(diào)制和編碼配置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，MIMO接收器304可基于例如估計(jì)的信道質(zhì)量直接反饋所需的調(diào)制和編碼配置。
可從調(diào)制編碼集合(MCS，modulation coding set)中為每個(gè)空間流選擇調(diào)制和編碼方式，該集合中包括可能由上述MIMO發(fā)射器302的一部分使用的調(diào)制星座和編碼率的組合。例如，調(diào)制方式可從例如但不限于QPSK、16QAM或64QAM中選擇，其中QPSK代表正交相移鍵控，K-QAM代表使用K個(gè)星座點(diǎn)的正交幅度調(diào)制。編碼率可從例如1/3、1/5或3/4中進(jìn)行選擇，其中任何小于1的有理數(shù)是可行的。調(diào)制編碼集合可包括由調(diào)制類型和編碼率組成的元素。調(diào)制編碼集合的一個(gè)示范性元素可以是“QPSK 1/3”，其代表調(diào)制類型為QPSK，編碼率為1/3。一個(gè)MCS可包括N個(gè)元素。在這種情況下，MCS可稱為N級MCS。為了在上述MIMO接收器304的一部分中從N級MCS中選擇一個(gè)元素，并將指示MCS中適當(dāng)元素的索引從上述MIMO接收器304的一部分通過反饋信道320反饋回上述MIMO發(fā)射器302的一部分，每個(gè)空間流需要使用B≥log2(N)個(gè)反饋比特。
為了降低反饋所需的比特?cái)?shù)，可使用微分方案(differential scheme)。在這些情況下，如上文所述，需要為空間流1傳送B≥log2(N)個(gè)比特，例如傳送MCS中元素的索引。參數(shù)sk代表空間流k的MCS反饋值。對于空間流2到Ns，索引偏移量sk將從上述MIMO接收器304的一部分反饋回上述MIMO發(fā)射器302的一部分。這一偏移量的取值可以是例如sk∈{0，±1，±2，±3}k＝2，...，NS。在這種情況下，對于空間流2到Ns，Bd＝3比特的反饋信息將足以反饋偏移量skk≠1。對于空間流k，其在MSC中的索引隨后便可通過空間流1的反饋值和偏移量sk來獲得。索引q(k)代表用戶k在MCS中所需元素的索引。因此，通過上述步驟，上述MIMO發(fā)射器302的一部分可根據(jù)下列關(guān)系來確定索引q(k) q(j)＝sj需要B≥log2(N)個(gè)反饋比特 q(k)＝q(j)+sksk需要Bd個(gè)反饋比特(1) 其中在上述公式中可選擇j＝1。索引j可對應(yīng)任意空間流，即j∈{1，2，...，NS}。為公開充分和便于理解，在下文中假設(shè)j＝1。當(dāng)Bd＜B時(shí)，從上述MIMO接收器304的一部分反饋回上述MIMO發(fā)射器302的一部分的比特?cái)?shù)可得到降低。在一些實(shí)施例中，由于反饋比特?cái)?shù)量得以降低，由q(k)k≠j求得的索引q(k)的范圍可限制在MCS的一個(gè)子集內(nèi)，因?yàn)镸CS中求得的元素及其索引q(k)取決于值sj＝s1。
依然假設(shè)空間流j＝1，反饋比特的數(shù)量可通過使用微分方案得到進(jìn)一步的降低。這種方案可在信道狀況的變化非常慢，從而足以基于添加到上一索引值的偏移量來微分追蹤新索引。在這種方案中，對于用戶k，其在時(shí)刻n的索引可通過下列關(guān)系定義 q0(j)＝sj需要B≥log2(N)個(gè)反饋比特 qn(j)＝qn-1(j)+sj需要Bd個(gè)反饋比特(2) qn(k)＝qn(j)+sk需要Bd個(gè)反饋比特 在這一方案中，空間流j＝1的初始索引可使用B個(gè)比特來反饋，通過其可求出MCS中的任意元素。對于隨后的索引，由于信道變化足夠慢，所以前一索引qn-1(j)可用于確定新索引qn(j)。還可偶爾重新初始化qn(j)。
需要為MCS選擇一個(gè)合適的級數(shù)。原則上說，N級MCS的元素?cái)?shù)或級數(shù)N可以選擇任意正整數(shù)。然而，N級MCS元素的索引需要從上述MIMO接收器304的一部分反饋回上述MIMO發(fā)射器302的一部分，最好將N設(shè)定為2的次冪。此外，級數(shù)最好既不要很多又不要很少。若級數(shù)很少，則MCS可能相對粗糙，這可能導(dǎo)致選擇的級別不足以用于給定的信道狀況。另一方面，級數(shù)很多的MCS可在信道狀況和MCS中的所選級別之間進(jìn)行非常高效的匹配。系統(tǒng)需要花費(fèi)相對很長的時(shí)間來完成這一操作，也就是說瞬變階段(transient phase)，也稱為處理時(shí)間，將會(huì)很長。此外，當(dāng)級數(shù)很多時(shí)，上述過程引入的空間流2到NS所應(yīng)用的微分協(xié)議(differential protocol)將會(huì)導(dǎo)致很小的動(dòng)態(tài)范圍，這也是不希望看到的。
圖4是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的時(shí)頻無線信道的時(shí)間-頻率圖。如圖4所示，其中展示了時(shí)間-頻率圖400，包括細(xì)節(jié)放大圖402。頻率軸可分為幾個(gè)子段(sub-division)。子帶的帶寬為fSB。子帶可包括一個(gè)或多個(gè)資源塊，其帶寬為fRB。資源塊的帶寬包括一個(gè)或多個(gè)載波間隔，其帶寬為fd。在正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中，載波間隔可由音調(diào)(tone)的帶寬給出，和/或由音調(diào)之間的間隔給出。CQI報(bào)告單元的帶寬可為帶寬fCQI。PMI報(bào)告單元的帶寬可為帶寬fPMI。
時(shí)間軸也可像頻率軸一樣細(xì)分。圖中展示了tCQI、tPMI和ts子段。tCQI和tPMI分別為CQI和PMI反饋消息的報(bào)告間隔。ts子段可為更為基本的時(shí)間單元，例如信道采樣時(shí)間。如圖4所示，其中還展示了CQI時(shí)間-頻率報(bào)告單元，由斜線標(biāo)記，還展示了PMI報(bào)告單元，由交叉線標(biāo)記。
在對圖2中無線信道的描述中，MIMO系統(tǒng)的無線信道可由信道矩陣H來描述。然而，矩陣H代表的是發(fā)射和接收天線之間信道的標(biāo)量形式，這可從描述矩陣H的信道模型中看出來H＝[hij]i∈{1，2，...NRX}，j∈{1，2，...NTX}。通常，無線信道為時(shí)間和頻率的函數(shù)，其只有在時(shí)間-頻率平面的一個(gè)很小區(qū)域內(nèi)才近似為一個(gè)常數(shù)。這個(gè)區(qū)域由信道狀況決定，例如，信道相干帶寬和信道相干時(shí)間。這些變量取決于多種環(huán)境因素，例如，由移動(dòng)造成的多普勒頻移。因此，信道矩陣同時(shí)是時(shí)間和頻率的函數(shù)，并可更為精確的表達(dá)為H(f，t)＝[hij(f，t)]i∈{1，2，...NRX}，j∈{1，2，...NTX}。為便于符號描述，時(shí)間和頻率之間的關(guān)聯(lián)并未展示。如圖4所示，在一些情況下，如細(xì)節(jié)放大圖402所示，可為大小為ts×fd的時(shí)間-頻率分片矩陣來測量H。
在OFDM系統(tǒng)中，這種信道矩陣H可對應(yīng)單個(gè)OFDM子載波的信道估計(jì)值，也稱為長度為ts的采樣間隔內(nèi)的音調(diào)。由于可為無線時(shí)間-頻率信道的每個(gè)大小為ts×fd的單元計(jì)算信道測量值H，將會(huì)產(chǎn)生大量的信道數(shù)據(jù)。然而，由于通過反饋信道320從MIMO接收器304到MIMO發(fā)射器302的反饋容量是有限的，有必要降低信道反饋消息的精確度(resolution)，并報(bào)告信道測量值，該測量值為一定數(shù)量的信道測量值的函數(shù)。類似的，為降低反饋消息送回MIMO發(fā)射器302的頻率，反饋消息可例如每幾個(gè)采樣時(shí)間ts傳送一次?？赏ㄟ^例如在時(shí)間-頻率平面的報(bào)告區(qū)間內(nèi)對測量的信道矩陣H在時(shí)間和頻率上求平均值來降低精確度，如圖4中的CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元所示。
在圖4所示的本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，CQI報(bào)告塊的帶寬為fCQI，其可包括例如多個(gè)資源塊，每個(gè)資源塊的帶寬為fRB。如細(xì)節(jié)放大圖402所示，資源塊可包括例如8個(gè)載波間隔塊，每個(gè)間隔塊的帶寬為fd。在時(shí)間方向上，CQI報(bào)告單元可包括時(shí)間間隔tCQI，其包括3個(gè)采樣區(qū)間ts。因此，如圖4所示，可用帶寬可分成5個(gè)子帶，并且在每個(gè)區(qū)間tCQI為每個(gè)子帶生成CQI反饋消息。CQI報(bào)告單元可包括反饋值，其為信道測量值的函數(shù)，這些信道測量值是為CQI報(bào)告單元內(nèi)的時(shí)間頻率分片生成的。例如，可計(jì)算CQI報(bào)告單元的時(shí)間頻率分片上的平均SINR，以此來確定需要反饋的合適的平均編碼和調(diào)制級。因此，為降低反饋要求，對于每個(gè)PMI/CQI報(bào)告單元，可將多個(gè)信道測量值H裝入一個(gè)反饋消息。在一些情況下，需要多個(gè)反饋消息。例如，CQI反饋消息可包括為一個(gè)CQI報(bào)告單元確定的一個(gè)的SINR值。
類似的，還可為PMI反饋消息確定合適的反饋方式。例如，可從PMI報(bào)告單元的時(shí)間頻率分片內(nèi)的測量矩陣H中計(jì)算平均矩陣H’。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可在時(shí)間方向上進(jìn)行平均，反饋位于時(shí)間-頻率分片中間的測量矩陣H。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，CQI報(bào)告單元和PMI報(bào)告單元可以是任意大小的。此外，CQI/PMI報(bào)告單元的維度可動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整，例如可按照可用反饋容量和/或信道狀況的函數(shù)來進(jìn)行調(diào)整。類似的，時(shí)間和/或頻率上子段的大小可以任意的選擇。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，資源塊可包括12個(gè)OFDM音調(diào)。CQI/PMI消息的生成并非僅限于求平均的方式，其還可以是信道狀況和/或信道測量值的任意函數(shù)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，PMI和/或CQI報(bào)告單元在時(shí)間和/或頻率上的大小是可變的。換句話說，CQI/PMI報(bào)告單元可以是不同的尺寸，這取決于絕對的頻率，反饋頻率取決于該頻率。例如整個(gè)信道可以是5MHz寬。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一CQI/PMI可覆蓋0-1MHz的帶寬，并每x秒反饋一次消息。第二CQI/PMI可覆蓋1-4.5MHz的帶寬，并每3x秒反饋一次消息。第三CQI/PMI可覆蓋4.5-5MHz的帶寬，并每x/2秒反饋一次消息。在一些情況下，相鄰的PMI/CQI報(bào)告單元還可在時(shí)間和/或頻率上發(fā)生重疊。
圖5是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對CQI和PMI報(bào)告單元進(jìn)行示范性調(diào)整的流程圖。如在圖4中描述的一樣，CQI/PMI報(bào)告單元可在時(shí)間域和頻率域進(jìn)行調(diào)整，以代表無線信道可變大小的時(shí)間-頻率分片。此外，根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，CQI/PMI報(bào)告單元的用于處理信道測量值以生成CQI/PMI反饋消息的功能也可進(jìn)行調(diào)整。
例如，如圖5所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，CQI/PMI報(bào)告單元可基于信道狀況動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整。在開始步驟502之后，在步驟504，獲取信道測量值，作為估計(jì)所需參數(shù)的基礎(chǔ)?？赏ㄟ^從MIMO發(fā)射器302向MIMO接收器304發(fā)送訓(xùn)練信號來獲取信道測量值。訓(xùn)練信號可用于在例如MIMO接收器304處對MIMO信道320進(jìn)行估計(jì)。例如，訓(xùn)練信號具有良好的自相關(guān)特性，可通常在一個(gè)或多個(gè)維度的不同發(fā)射天線之間進(jìn)行正交選擇，例如，在時(shí)域、頻域或碼域。在一些情況下，可使用半盲或盲信道估計(jì)值，由此不需要使用任何顯式的訓(xùn)練信號，而可挖掘某些信號特征來實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)，例如有限字符(finite-alphabet)、恒模(constant modulus)和/或發(fā)送信號的周期平穩(wěn)(cyclo-stationarity)。
在步驟506，對信道測量值進(jìn)行處理，估計(jì)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，用于調(diào)整CQI/PMI報(bào)告單元。這些參數(shù)可以是信道特征。例如，在使用宏單元時(shí)，相關(guān)的參數(shù)可包括信道的k因子、延遲頻移(delay spread)、多普勒頻移(Dopplerspread)和/或角度頻移(angular spread)。k因子能夠顯示信道功率的擴(kuò)展，可用作視線多徑分量的強(qiáng)度指示符。較高的k因子顯示明顯的LOS分量。k因子通常隨基站(在UMTS中也稱為節(jié)點(diǎn)B)和移動(dòng)終端(在UMTS中也稱為用戶設(shè)備UE)之間的隔離距離呈指數(shù)形式下降。延遲頻移是與MIMO接收器304處接收的多徑分量的分布有關(guān)的參數(shù)，并隨移動(dòng)終端與基站之間隔離距離的增加而增加。此外，延遲頻移還與地形有關(guān)，較陡的地形通常會(huì)導(dǎo)致較高的延遲頻移。相干帶寬可從延遲頻移中生成，并指示無線信道在頻率域的變化有多大。因此，延遲頻移和相干帶寬參數(shù)有助于確定報(bào)告單元的帶寬。
多普勒頻移是另一個(gè)需要的參數(shù)。多普勒頻移隨范圍的變化不大，但取決于例如移動(dòng)終端移動(dòng)的速度。多普勒頻移與相干時(shí)間有關(guān)，因此是一個(gè)在確定反饋頻率時(shí)非常有用的參數(shù)，以適應(yīng)信道的時(shí)間變化性。另一個(gè)有用的參數(shù)是角度頻移，其可指示有可能收到明顯的信號分量的方向范圍。該信息對于波束成型和預(yù)編碼矩陣目的非常有用，可幫助開發(fā)天線分集。
在步驟506，基于一些參數(shù)包括例如上述列出的參數(shù)，CQI/PMI報(bào)告單元既可在時(shí)間也可在頻率上進(jìn)行調(diào)整。在步驟510，調(diào)整循環(huán)重新初始化和/或結(jié)束。在一些情況下，CQI和PMI反饋資源可獨(dú)立分配。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，考慮到約束，CQI和PMI反饋資源可一同分配。例如，在一些情況下可使用最大數(shù)量的比特來進(jìn)行反饋，這時(shí)需要確定如何在PMI和CQI反饋中分配可用資源。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，為CQI和發(fā)射預(yù)編碼自適應(yīng)地分配反饋資源的方法和系統(tǒng)包括如圖4所示的為一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間，以及為一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間。如圖4所示，可至少基于與分配給一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間及分配給一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間有關(guān)的信道狀態(tài)信息來生成一條或多條反饋消息。
如圖4和圖5所述，分配給CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間可動(dòng)態(tài)和/或自適應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。如圖5所述，例如，可基于信道狀態(tài)信息，或作為反饋率的一個(gè)函數(shù)，來分配帶寬和/或反饋區(qū)間。相關(guān)的信道狀態(tài)信息可包括信道測量值，例如信道矩陣H，其與分配的帶寬和反饋區(qū)間有關(guān)?？赏ㄟ^對信道測量值(例如圖4所述的矩陣H或OFDM音調(diào)的SINR)求平均值來處理信道狀態(tài)信息，或者通過信道測量值的任意函數(shù)來處理信道狀態(tài)信息。一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的一個(gè)或多個(gè)反饋消息可包括調(diào)制和編碼級或信干噪比。一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的一條或多條反饋消息可包括碼簿中的一個(gè)或多個(gè)索引或一個(gè)或多個(gè)矩陣。
本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，包含可由機(jī)器執(zhí)行的至少一個(gè)代碼段，用于控制機(jī)器執(zhí)行上述步驟，以實(shí)現(xiàn)為CQI和發(fā)射預(yù)編碼自適應(yīng)地分配反饋資源的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明可以通過硬件、軟件，或者軟、硬件結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可以在至少一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以集中方式實(shí)現(xiàn)，或者由分布在幾個(gè)互連的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的不同部分以分散方式實(shí)現(xiàn)。任何可以實(shí)現(xiàn)所述方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其它設(shè)備都是可適用的。常用軟硬件的結(jié)合可以是安裝有計(jì)算機(jī)程序的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過安裝和執(zhí)行所述程序控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使其按所述方法運(yùn)行。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，利用處理器和存儲(chǔ)單元來實(shí)現(xiàn)所述方法。
本發(fā)明還可以通過計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)施，所述程序包含能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明方法的全部特征，當(dāng)其安裝到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中時(shí)，通過運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。本申請文件中的計(jì)算機(jī)程序所指的是可以采用任何程序語言、代碼或符號編寫的一組指令的任何表達(dá)式，該指令組使系統(tǒng)具有信息處理能力，以直接實(shí)現(xiàn)特定功能，或在進(jìn)行下述一個(gè)或兩個(gè)步驟之后，a)轉(zhuǎn)換成其它語言、編碼或符號；b)以不同的格式再現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)特定功能。
本發(fā)明是通過幾個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或具體情況，可以對本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1、一種處理通信信號的方法，其特征在于，包括
為一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間，為一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間；
至少基于與分配給一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間和分配給一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間有關(guān)的信道狀態(tài)信息來生成一條或多條反饋消息。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，本方法還包括動(dòng)態(tài)地調(diào)整所述CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的所述帶寬和所述反饋區(qū)間。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，本方法還包括自適應(yīng)地調(diào)整所述CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的所述帶寬和所述反饋區(qū)間。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，本方法還包括基于信道狀態(tài)信息分配所述帶寬和/或所述反饋區(qū)間。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，本方法還包括依據(jù)反饋率的函數(shù)來分配所述帶寬和/或所述反饋區(qū)間。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述相關(guān)的信道狀態(tài)信息包括信道測量值，其與所述分配的帶寬和所述分配的反饋區(qū)間有關(guān)。
7、一種處理通信信號的系統(tǒng)，其特征在于，包括
一個(gè)或多個(gè)電路，用于
為一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間，為一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間；
至少基于與分配給一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間和分配給一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間有關(guān)的信道狀態(tài)信息來生成一條或多條反饋消息。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)電路動(dòng)態(tài)調(diào)整地所述CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的所述帶寬和所述反饋區(qū)間。
9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)電路自適應(yīng)地調(diào)整所述CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的所述帶寬和所述反饋區(qū)間。
10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)電路基于信道狀態(tài)信息分配所述帶寬和/或所述反饋區(qū)間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種處理通信信號的方法和系統(tǒng)。為CQI和發(fā)射預(yù)編碼自適應(yīng)地分配反饋資源的方法和系統(tǒng)的一些特征包括為一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間，以及為一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元分配帶寬和反饋區(qū)間。可至少基于與分配給一個(gè)或多個(gè)CQI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間及分配給一個(gè)或多個(gè)PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間有關(guān)的信道狀態(tài)信息來生成一條或多條反饋消息。CQI報(bào)告單元和/或PMI報(bào)告單元的帶寬和反饋區(qū)間可動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地調(diào)整?？苫谛诺罓顟B(tài)信息或反饋率(feedback rate)的函數(shù)來分配帶寬和/或反饋區(qū)間。
文檔編號H04W24/10GK101272170SQ20081008830
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者馬克·肯特, 文科·厄斯戈, 軍 鄭, 西里凱特·阿里亞維斯塔庫 申請人:美國博通公司