[发明专利]在无线通信系统中的闭环传输反馈

说明书

技术领域

本公开通常涉及无线通信，并且更特别地涉及在无线通信系统和方法中的闭环传输反馈。

背景技术

在无线通信系统中，涉及多个天线的传输技术通常取决于由传输算法使用的信道响应信息的等级或者程度而被分类为开环或者闭环。开环技术不依赖于发射设备和接收设备之间的空间信道响应的信息。它们典型地涉及无反馈或者反馈长期统计信息，基站单元可以使用长期统计信息来在不同的开环技术之间选择。开环技术包括发射分集、延迟分集、和空时代码化技术，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，该阵列必须应用从信道响应导出的发射权重、其统计数值或者特性、或者其组合。存在用于使得能够进行闭环传输的若干方法。这些在蜂窝通信系统的下行链路的背景下进行论述，在下行链路中具有多个天线的基站(BS)(有时称为基站单元或者接入点或者节点B或者eNode-B)发射给具有一个或多个接收天线和一个或多个发射天线的移动站(MS)(有时称为移动装置或者远程单元或者用户设备或者UE)。MS可能不一定具有与接收天线相同数目的发射天线。示例性闭环方法包括自适应发射波束形成、闭环单用户MIMO、闭环多用户MIMO、和协同的多点传输(或者CoMP)。在这些例子中，该发射机应用根据优化算法推导出的加权系数来控制所发射的信号能量的特性。

用于使得能够进行闭环传输的一个方法是码本索引反馈，其中取决于形成同时发射波束的数目，BS和MS两者维持一个或多个可能的发射权重向量或者矩阵的有限码本。MS测量下行链路多个天线信道响应，并且计算最适合向本身发射信息的发射权重向量或者矩阵。具体地，当相同的发射权重向量或者矩阵由BS使用以将数据发射给MS的时候，MS选择最好的发射权重向量或者矩阵以优化数据接收性能。MS还可以从一个或多个码本中选择多个元素(向量或者矩阵)，并且将它们组合以构造单个发射权重向量或者矩阵。当选择多个元素时，目的是当如从组合构造的发射权重向量或者矩阵由BS使用以将数据发射给MS的时候，优化数据接收性能。MS然后将该索引发射到返回给BS的码本中，这里到该码本中的索引通常称作预编码矩阵索引(PMI)。BS使用与由MS反馈的索引相对应的发射权重向量或者矩阵。MS和BS使用的特定码本可以不时地改变。BS具有改变由MS推荐的用于传输的发射权重向量或者矩阵的灵活性。码本索引反馈可以应用于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)系统两者。

用于使得能够进行闭环传输的另一个方法是直接信道反馈(DCFB)，其中MS测量下行链路信道响应，并且将信道响应编码为要在上行链路上传送的模拟信号。该下行链路信道响应估计连同已知导频信号一起编码，已知导频信号使得BS能够估计下行链路信道估计的模拟值。DCFB可以应用于FDD和TDD系统两者。

用于使得能够进行闭环传输的另一个方法是模拟协方差矩阵或者模拟本征向量反馈。在协方差反馈中，MS测量下行链路信道响应，计算用于感兴趣的频带的协方差矩阵，并且然后将协方差矩阵的值以模拟方式反馈给BS。对于本征向量反馈，MS获得与协方差反馈的协方差矩阵类似的协方差矩阵，但是然后计算该协方差矩阵的主导本征向量，并且将本征向量以模拟方式反馈给BS。

用于使得能够进行闭环传输的另一个方法是量化的本征向量反馈。在这个方法中，该信道协方差矩阵的本征向量(使用向量量化)被量化成一个或多个向量或者矩阵，并且发送回到BS。该量化方法的目的是精确地表示该协方差矩阵的主导本征向量。

用于使得能够进行闭环传输的又一个方法是通过具有固定和预定义的幅度和相位范围的固定数目的比特来量化协方差矩阵的元素。具体地，将非量化的值或者值的集合映射为量化值或者值的集合的量化函数对于给定大小的协方差矩阵是预定义和固定的。此外，该协方差矩阵的一个元素或者该协方差矩阵的元素的集合的量化不取决于在该组外面的元素的量化。然后，MS反馈固定数目的比特，并且BS能够得到该协方差矩阵的一次估计，其趋向于具有相当高的量化误差。

虽然以上的技术提供用于信道反馈的方法，但是基于码本的技术不提供由协方差反馈提供的丰富的信道信息，并且该协方差反馈不使用基于码本的方法的简单和简要确切的反馈。因此，需要一种方法来获得基于具有基于码本的方法的简单和简要确切的反馈的基于协方差反馈的信道质量。

附图说明

图1是无线通信系统。

图2是闭环发射天线阵列将单个数据流传送到接收设备的框图。

图3是闭环发射天线阵列将多个数据流传送到接收设备的框图。