[发明专利]无线通信系统中的空间信息反馈

说明书

技术领域

本发明总体上涉及无线通信，且更具体地涉及在无线通信系统中反馈空间协方差信息。

背景技术

在无线通信系统中，常常根据传输算法所使用的信道响应信息的水平或程度将涉及多个天线的传输技术分类为开环或闭环。开环技术不依赖于发射设备(即发射机)与接收设备(即接收机)之间的空间信道响应的信息。其通常不涉及反馈或发射设备可以用来在不同的开环技术之间进行选择的某些长期统计信息的反馈。开环技术包括发射分集、延迟分集、以及空时编码技术，诸如Alamouti空时块码。

闭环传输技术利用信道响应的知识来对从多个天线发射的信息进行加权。为了使得闭环发射阵列能够自适应地操作，阵列必须应用从信道响应、其统计或特性、或其组合导出的发射权值。存在用于实现闭环传输的多个方法。

在当前第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)版本8(Rel-8)规范中使用对于一组预定预编码矩阵(即预编码码本)中的优选预编码矩阵的索引的反馈来实现用于单用户(SU)方案的闭环预编码。基于码本的反馈由于其定义用于传送位图案(即，对应于预编码矩阵索引)的反馈信道的方便性而常常受到偏爱。接收机确定在该组中定义的最好预编码矩阵并向发射机反馈相应的索引，所述发射机然后使用相应的预编码权值进行波束形成。通常，此“码本约束”的波束形成与最佳波束形成(即，对预编码权值没有任何码本约束)相比，可能导致某些性能损失。

已知使用例如来自时分双工(TDD)系统中的下行链路/上行链路(DL/UL)相互作用(reciprocity)的信道知识(也称为信道状态信息(CSI)或信道脉冲响应信息)将提供显著的增益。这可以通过关于上行链路探测和/或诸如基准信号(导频)的传输和/或数据传输的信道测量来实现。在频分双工(FDD)系统中，将必须用某些手段来反馈完整的信道状态信息(CSI)。如果在系统中存在很多用户，则可能由于开销限制而难以反馈用于许多用户的完整CSI。

预期高级LTE将支持高级多输入多输出(MIMO)方案等多用户MIMO和协作多点(CoMP)MIMO传输。多用户MIMO方案允许从相同频率和时间资源到多个用户的传输。CoMP传输允许从一个或多个传输点到一个或多个用户的传输。这些传输点可以是也可以不是在地理上共址的。此外，为了传输点之间的有效协作以便能够经由波束形成来使互干扰最小化，在协作传输点时需要关于用户的信道的某些信息。另外，对于称为联合处理传输方案的某些CoMP方案，在协作传输点时还可能要求用户的数据。根据支持的协作的水平，传输点可以基于用户反馈从这些方案中的一个或多个中进行选择。与单点单用户方案相比，反馈信息的量和准确度对于高级CoMP操作而言是关键的。这部分地是由于除实现能够在使互干扰最小化的同时更高效地向目标用户递送功率的无约束预编码权值之外，传输点要求更多信道信息以确定最好的用户配对、传输点选择的事实。

用于最佳波束形成的最完整知识是每个子载波上的完美下行链路CSI，这允许理论上可实现的增益。然而，反馈信道具有有限的容量，因此，被适当压缩的信道信息对反馈信道上的高效传输是有益的。提供压缩信道知识允许实现这些理论增益的相当一部分。主要设计挑战则在于，如何经由最优化且可缩放的反馈机制来高效地向发射机传送空间信道信息。

在用下述附图仔细地考虑本公开的以下详细描述时，本发明的各方面、特征和优点将变得对于本领域的技术人员来说更加完全明显。附图可能已出于明了的目的被简化，并且不一定按比例绘制。

附图说明

图1是无线通信系统。

图2图示无线通信单元的示意性框图。

图3是由无线终端执行以基于空间信道来生成传输波形的过程的高级流程图。

图4是使用如版本8LTE中的PUCCH所定义的无线电资源元素来传送单个数字调制符号的现有技术方法。

图5是使用如版本8LTE所定义的PUCCH来传送数字调制符号的现有技术方法。

图6是使用如版本8LTE中的PUSCH所定义的一组无线电资源来传送数字调制符号的现有技术方法。

图7图示使用LTE中的PUCCH来传送发射的系数。

图8是使用PUSCH中的一组无线电资源来传送数字调制符号和发射的系数的实施例。

图9是基于协方差矩阵来获得发射的系数及其它参数、从发射的系数获得直接调制序列并从量化的其它参数获得数字调制序列、基于数据获得其它数字调制序列、以及由直接和数字调制的序列来生成反馈波形的实施例方法。