專利名稱：在多天線系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中接收反饋信息的方法以及接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種使用閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)，更具體地講，涉及一種在支持多用戶的多天線系統(tǒng)中發(fā)送接收反饋信息的方法和支持該方法的反饋系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在無線信道環(huán)境中，與有線信道環(huán)境相反，可靠性可能由于多徑干擾、遮蔽、傳播衰減、時變噪聲、干擾等而較低。存在這種問題，即，在移動通信環(huán)境中數(shù)據(jù)傳輸率由于低的可靠性而無法增加。為了克服這種問題，已經(jīng)提出了多輸入多輸出(MMO)系統(tǒng)。MMO系統(tǒng)是多天線系統(tǒng)的典型示例。多天線系統(tǒng)支持單用戶模式和多用戶模式。在單用戶模式下，數(shù)據(jù)通過多個發(fā)射天線被發(fā)送到同一用戶。在多用戶模式下，數(shù)據(jù)通過多個發(fā)射天線被發(fā)送到多個用戶。多天線系統(tǒng)被分為資源分配取決于反饋信息的閉環(huán)方案和與反饋信息無關(guān)的開環(huán)方案。為了在使用閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)中發(fā)送反饋信息，提出全反饋方案和單反饋方案。當(dāng)使用預(yù)編碼時，全反饋方案是這樣一種方案，其中，每個用戶反饋關(guān)于映射到碼本內(nèi)的所有列向量的所有傳輸率的信息。全反饋方案在資源分配方面具有優(yōu)良性能，但是其缺點在于存在大量反饋信息。當(dāng)將被產(chǎn)生的反饋信息增加時，不僅系統(tǒng)復(fù)雜性會增加，而且發(fā)送反饋信息所需的資源量會增加。當(dāng)使用預(yù)編碼時，單反饋方案是這樣一種方案，其中，每個用戶僅反饋具有最高傳輸率的列向量的索引信息。單反饋方案可減少反饋信息的量。然而，在單反饋方案中難于期待最優(yōu)資源分配。在如上所述的使用閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)中，重要問題在于提供一種基于最少反饋信息有效地分配資源的方案。具體地講，迫切需要提供一種在多天線系統(tǒng)中考慮操作模式、反饋方案等的同時發(fā)送最優(yōu)反饋信息的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面在至少解決上述問題和/或缺點，并至少提供以下優(yōu)點。因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種當(dāng)在使用閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)中發(fā)送映射到操作模式的反饋信息時接收反饋信息的方法，以及一種支持所述方法的反饋系統(tǒng)。本發(fā)明的另一方面在于提供一種當(dāng)在使用閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)中發(fā)送映射到反饋方案的反饋信息時接收反饋信息的方法，以及一種支持所述方法的反饋系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一方面在于提供一種在考慮操作模式、反饋方案等的同時基于反饋信息產(chǎn)生傳輸參數(shù)并且在使用閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)中基于傳輸參數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，以及一種支持所述方法的反饋系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的一方面，提供了一種在使用支持多用戶的閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)的接收機(jī)中發(fā)送反饋信息的方法，所述方法包括:基于通信環(huán)境從多個反饋協(xié)議方案中選擇一個反饋協(xié)議方案；產(chǎn)生映射到選擇的反饋協(xié)議的反饋信息；和將使用選擇的反饋協(xié)議方案產(chǎn)生的反饋信息提供給發(fā)射機(jī)。根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的另一方面，提供了一種在使用支持多用戶的閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中接收反饋信息的方法，所述方法包括:基于通信環(huán)境從多個反饋協(xié)議方案中選擇一個反饋協(xié)議方案；和使用選擇的反饋協(xié)議從接收機(jī)接收反饋信息。根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的另一方面，提供了一種用于使用支持多用戶的閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)的反饋系統(tǒng)，所述反饋系統(tǒng)包括:接收機(jī)，基于通信環(huán)境從多個反饋協(xié)議方案中選擇一個反饋協(xié)議方案，產(chǎn)生映射到選擇的反饋協(xié)議的反饋信息，并將使用選擇的反饋協(xié)議方案產(chǎn)生的反饋信息發(fā)送到發(fā)射機(jī)；和發(fā)射機(jī)，使用從接收機(jī)接收的反饋信息基于通信環(huán)境來選擇反饋協(xié)議方案，并分配映射到選擇的反饋協(xié)議方案的傳輸參數(shù)。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其他特點和優(yōu)點將會變得清楚，其中:圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用支持多用戶的閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的第一至第三反饋方案的處理流程圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的第四反饋方案的處理流程圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的第五反饋方案的處理流程圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的第六反饋方案的處理流程圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的第七反饋方案的處理流程圖；和圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的第八反饋方案的處理流程圖。
具體實施例方式以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例。在描述中限定的內(nèi)容(例如，詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和部件)被提供以幫助全面地理解本發(fā)明的示例性實施例。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對這里描述的實施例進(jìn)行各種變動和修改。另外，為了清楚簡明，已知功能和構(gòu)造的描述被省略。將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例在使用閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)中通過各種反饋方案產(chǎn)生反饋信息的方案。此外，將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的基于逐個方案接收的反饋信息產(chǎn)生傳輸參數(shù)的方案。首先，如下定義本發(fā)明的示例性實施例中使用的參數(shù):Mt:發(fā)射天線的數(shù)量；
L:一個代碼集中的碼本的數(shù)量；N:一個碼本中預(yù)編碼矩陣的數(shù)量；M:給定的預(yù)編碼矩陣中預(yù)編碼向量的數(shù)量；Q:用于信道質(zhì)量信息(CQI)的比特數(shù)。在下文中，將參照以上定義的參數(shù)和附圖來描述本發(fā)明的示例性實施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用支持多用戶的閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)的框圖。具體地講，圖1示出構(gòu)造有一個發(fā)射機(jī)110和多個接收機(jī)120-1至120-N的多天線系統(tǒng)的示例?？梢约僭O(shè)發(fā)射機(jī)110是節(jié)點B，多個接收機(jī)120-1至120-N是用戶設(shè)備(UE)。以下將描述基于一個接收機(jī)120-1的操作。當(dāng)然，操作可同樣地應(yīng)用于其他接收機(jī)。參照圖1，接收機(jī)120-1的信道估計器122-1使用通過至少一個接收天線接收的信號來對信道進(jìn)行估計。當(dāng)對信道進(jìn)行估計時，信道估計器122-1從估計的信道獲得CQI。獲得的CQI被映射到每個預(yù)編碼矩陣的列向量的數(shù)據(jù)流。CQI可以由CQI值來表示。也就是說，信道估計器122-1通過信道估計基于預(yù)編碼矩陣或預(yù)編碼向量來測量CQI值。接收機(jī)120-1的反饋信息產(chǎn)生器124-1在至少一個反饋協(xié)議方案下基于測量的CQI值產(chǎn)生反饋信息。產(chǎn)生的反饋信息可構(gòu)造有目標(biāo)反饋協(xié)議方案下的最優(yōu)信息。以下將詳細(xì)描述在反饋信息產(chǎn)生器124-1中考慮的反饋協(xié)議方案。為了產(chǎn)生反饋信息，在多天線系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間預(yù)定義碼本。如本發(fā)明的示例性實施例所提出的那樣，所有接收機(jī)120-1至120-N產(chǎn)生反饋信息，并將產(chǎn)生的反饋信息發(fā)送到發(fā)射機(jī)110。發(fā)射機(jī)110的反饋信息處理器114從所有接收機(jī)120-1至120-N接收反饋信息。反饋信息處理器114使用接收的反饋信息選擇至少一個用戶(或接收機(jī))和至少一個用于預(yù)編碼的酉矩陣。根據(jù)來自每個接收機(jī)的反饋信息選擇用于預(yù)編碼的酉矩陣。反饋信息處理器114向信號發(fā)射機(jī)112提供關(guān)于至少一個選擇的接收機(jī)和至少一個選擇的酉矩陣的信息。信號發(fā)射機(jī)112在基于至少一個選擇的酉矩陣對將被發(fā)送的數(shù)據(jù)流進(jìn)行預(yù)編碼之后，通過多個發(fā)射天線將所述數(shù)據(jù)流發(fā)送到至少一個選擇的接收機(jī)。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖2，反饋信息控制器210從多個接收機(jī)接收反饋信息，并使用接收的反饋信息控制用于發(fā)送數(shù)據(jù)流的全部操作?？墒褂梅答佇畔⒖刂破?10和預(yù)編碼器分配器240來構(gòu)造圖1的反饋信息處理器114。在反饋信息控制器210的控制下，選擇器220選擇單用戶多輸入多輸出(SU-MMO)模式下空分復(fù)用(SDM)的單個用戶，并選擇多用戶MMO(MU-MMO)模式下空分多址(SDMA)的至少兩個用戶。也就是說，選擇器220選擇是將流發(fā)送到單個接收機(jī)還是將流發(fā)送到多個接收機(jī)。在反饋信息控制器210的控制下，選擇器220分配將被發(fā)送的數(shù)據(jù)流和發(fā)送數(shù)據(jù)流的子信道。此外，選擇器220確定用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和編碼方案(MCS)水平、預(yù)編碼器和秩。選擇器220把將被發(fā)送的數(shù)據(jù)流輸出到選擇的接收機(jī)，并將關(guān)于預(yù)編碼器和秩的信息提供給預(yù)編碼器分配器240。預(yù)編碼器分配器240產(chǎn)生對將被發(fā)送的數(shù)據(jù)流進(jìn)行預(yù)編碼所需的控制信息，并將控制信息輸出到預(yù)編碼器250。
MCS單元230以最優(yōu)編碼率對數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼，并且以最優(yōu)調(diào)制方案對編碼的數(shù)據(jù)(比特)流進(jìn)行調(diào)制。為此，反饋信息控制器210控制MCS單元230。以逐個數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)使用多個MCS來構(gòu)造MCS單元230。預(yù)編碼器250使用用于預(yù)編碼的預(yù)定義的碼本。為了設(shè)計將被預(yù)編碼器250使用的碼本，已經(jīng)提出了多種方案。通常，提供快速傅立葉變換(FFT)預(yù)編碼器、Givens預(yù)編碼器和Grassmannian預(yù)編碼器。因為碼本設(shè)計方案是已知的，所以省略其描述。預(yù)編碼器250使用設(shè)計的碼本對從MCS單元230輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行預(yù)編碼。通過從預(yù)編碼器分配器240提供的控制信息來選擇基于碼本的預(yù)編碼矩陣。快速傅立葉逆變換(工FFT)和循環(huán)前綴(CP)單元260和270根據(jù)IFFT處理對通過預(yù)編碼輸出的調(diào)制的符號流進(jìn)行變換，并將CP插入到變換的流中。所述流通過至少一個發(fā)射天線被發(fā)送。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的第一至第三反饋方案的處理流程圖。在第一反饋方案下，接收機(jī)將預(yù)編碼矩陣提供給發(fā)射機(jī)。提供給發(fā)射機(jī)的預(yù)編碼矩陣包括所有基于構(gòu)造每個預(yù)編碼矩陣的波束形成向量的測量的CQI值。在這種情況下，反饋信息的大小由(QXMXN)限定。所有預(yù)編碼矩陣的CQI值被反饋。因此，第一反饋方案在所有可能的方案中具有最聞的開銷。在第二反饋方案下，接收機(jī)選擇構(gòu)造碼本的預(yù)編碼矩陣之一，并將基于選擇的預(yù)編碼矩陣的CQI值提供為反饋信息。在這種情況下，反饋信息的大小由(「log2(#)l+QM)限定，其中，M指示大于或等于η的最小的整數(shù)。反饋信息包括由「log2(A0l限定的預(yù)編碼矩陣索引和由QM限定的基于選擇的預(yù)編碼矩陣的CQI值。因此，第二反饋方案具有小于第一反饋方案的開銷。在第三反饋方案下，接收機(jī)將從給定碼本選擇的預(yù)編碼矩陣的單個波束形成向量和基于波束形成向量的CQI值提供為反饋信息。在這種情況下，反饋信息的大小由(「log2(A0l +「log2(i//)l+Q)限定。反饋信息包括由「log2(#)l限定的預(yù)編碼矩陣索弓丨、由「log2(ikOl限定的選擇的預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼向量索引、以及由Q限定的基于選擇的預(yù)編碼向量的CQI值。第三反饋方案具有小于第二反饋方案的開銷。如圖3所示，接收機(jī)通過信道估計測量信道響應(yīng)(步驟310)。接收機(jī)基于給定的碼本選擇預(yù)編碼矩陣和/或波束形成向量(步驟312)。接收機(jī)基于在步驟312中選擇的預(yù)編碼矩陣和/或波束形成向量計算CQI值(步驟314)。接收機(jī)產(chǎn)生包括計算的CQI值和選擇的預(yù)編碼矩陣和/或選擇的波束形成向量的索引的反饋信息。產(chǎn)生的反饋信息被發(fā)送到發(fā)射機(jī)。當(dāng)接收到反饋信息時，發(fā)射機(jī)使用接收的反饋信息來分配傳輸參數(shù)(步驟316)。傳輸參數(shù)包括與用戶、流、子信道、預(yù)編碼器、秩和MCS相關(guān)的參數(shù)。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的第四反饋方案的處理流程圖。在第四反饋方案下，接收機(jī)基于用戶的數(shù)量在支持多個用戶的MU-MMO模式和支持單個用戶的SU_MIM0模式之間選擇至少一個操作模式?；谂R時存儲的設(shè)置在小區(qū)中的激活用戶來選擇操作模式。選擇的操作模式可以由L2信令指示。接收機(jī)在操作模式間產(chǎn)生不同的反饋信息。當(dāng)操作模式被設(shè)置為SU_MIM0模式時，反饋信息的大小由
權(quán)利要求
1.一種在使用支持多用戶的閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中接收反饋信息的方法，所述方法包括: 使用從接收機(jī)接收的反饋信息基于通信環(huán)境來選擇反饋協(xié)議方案； 分配映射到選擇的反饋協(xié)議方案的傳輸參數(shù)， 其中，反饋協(xié)議方案根據(jù)用戶數(shù)量分為多用戶模式和單用戶模式，根據(jù)反饋信息速率分為慢反饋模式和快反饋模式，根據(jù)反饋信息的周期分為長期反饋模式和短期反饋模式， 其中，當(dāng)反饋協(xié)議方案是多用戶模式時，產(chǎn)生的反饋信息的大小由預(yù)編碼矩陣的索引和基于預(yù)編碼矩陣的信道質(zhì)量信息值來限定，當(dāng)反饋協(xié)議方案是單用戶模式時，產(chǎn)生的反饋信息的大小由預(yù)編碼矩陣的索引、秩選擇值、預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼向量的索引、以及基于預(yù)編碼向量的信道質(zhì)量信息值來限定。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳輸參數(shù)包括至少一個與用戶、流、子信道、秩和調(diào)制編碼方案相關(guān)的參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于通過接收機(jī)的通信環(huán)境確定的至少一個反饋協(xié)議方案來分配傳輸參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過反饋信息量、接收機(jī)數(shù)量和發(fā)送反饋信息的周期中的至少一個來確定反饋協(xié)議方案。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，接收的反饋信息包括:當(dāng)不考慮反饋協(xié)議方案時基于用于預(yù)編碼的每個碼本內(nèi)的所有波束形成向量的信道質(zhì)量信息。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)不考慮反饋協(xié)議方案時，在從用于預(yù)編碼的碼本中選擇以最高和數(shù)據(jù)率實現(xiàn)的一個預(yù)編碼矩陣后，從與預(yù)編碼矩陣相關(guān)的信息和基于預(yù)編碼矩陣的波束形成向量的信道質(zhì)量信息產(chǎn)生接收的反饋信息。
7.如權(quán)利要求1所述的方法， 其中，在從預(yù)編碼矩陣選擇一個波束形成向量后，從基于所述一個波束形成向量的信道質(zhì)量信息產(chǎn)生接收的反饋信息。
8.一種用于使用支持多用戶的閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)的接收機(jī)，所述接收機(jī)包括: 信道估計器，從接收的信號估計信道，并從估計的信道獲取信道質(zhì)量信息；和 反饋信息產(chǎn)生器，使用獲取的信道質(zhì)量信息和多個反饋協(xié)議方案之一來產(chǎn)生反饋信息， 其中，反饋協(xié)議方案根據(jù)用戶數(shù)量分為多用戶模式和單用戶模式，根據(jù)反饋信息速率分為慢反饋模式和快反饋模式，根據(jù)反饋信息的周期分為長期反饋模式和短期反饋模式， 其中，當(dāng)反饋協(xié)議方案是多用戶模式時，產(chǎn)生的反饋信息的大小由預(yù)編碼矩陣的索引和基于預(yù)編碼矩陣的信道質(zhì)量信息值來限定，當(dāng)反饋協(xié)議方案是單用戶模式時，產(chǎn)生的反饋信息的大小由預(yù)編碼矩陣的索引、秩選擇值、預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼向量的索引、以及基于預(yù)編碼向量的信道質(zhì)量信息值來限定。
9.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其中，傳輸參數(shù)包括至少一個與用戶、流、子信道、秩和調(diào)制編碼方案相關(guān)的參數(shù)。
10.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其中，基于通過接收機(jī)的通信環(huán)境確定的至少一個反饋協(xié)議方案來分配傳輸參數(shù)。
11.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其中，通過反饋信息量、接收機(jī)數(shù)量和發(fā)送反饋信息的周期中的至少一個來確定反饋協(xié)議方案。
12.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其中，接收的反饋信息包括:當(dāng)不考慮反饋協(xié)議方案時基于用于預(yù)編碼的每個碼本內(nèi)的所有波束形成向量的信道質(zhì)量信息。
13.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其中，當(dāng)不考慮反饋協(xié)議方案時，在從用于預(yù)編碼的碼本中選擇以最高和數(shù)據(jù)率實現(xiàn)的一個預(yù)編碼矩陣后，從與預(yù)編碼矩陣相關(guān)的信息和基于預(yù)編碼矩陣的波束形成向量的信道質(zhì)量信息產(chǎn)生接收的反饋信息。
14.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其中，在從預(yù)編碼矩陣選擇一個波束形成向量后，從基于所述一個波束形 成向量的信道質(zhì)量信息產(chǎn)生接收的反饋信息。
全文摘要
一種用于在使用支持多用戶的閉環(huán)方案的多天線系統(tǒng)中發(fā)送/接收反饋信息的方法以及支持該方法的反饋系統(tǒng)?；谟绊懛答佇畔⒔Y(jié)構(gòu)的通信環(huán)境預(yù)先限定多個反饋協(xié)議方案。在通過通信環(huán)境確定的反饋協(xié)議方案下發(fā)送反饋信息。反饋信息構(gòu)造有通信環(huán)境所需的信息。
文檔編號H04L1/00GK103138813SQ201310059578
公開日2013年6月5日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者金湖珍, 金成珍, 李建軍, 周永行 申請人:三星電子株式會社