本發(fā)明涉及如下通信系統(tǒng)中的預(yù)編碼矩陣指示(PMI)的計算,其中在這些通信系統(tǒng)中,演進型節(jié)點B將多個發(fā)送天線的集合分區(qū)成多個子集,并且UE被配置為報告(反饋)針對這多個發(fā)送天線子集的多個PMI。
背景技術(shù):
眾所周知如下的無線通信系統(tǒng),其中在這種無線通信系統(tǒng)中,基站(還已知為演進型節(jié)點B(eNB))與該eNB的范圍內(nèi)的移動裝置(還已知為用戶設(shè)備(UE))進行通信。各eNB將其可用帶寬(即,頻率和時間資源)針對不同的UE分區(qū)為不同的資源分配。存在如下恒定需求:增加這種系統(tǒng)的容量以及改善資源利用的效率,以容納更多用戶(更多UE)、更多數(shù)據(jù)密集型服務(wù)和/或更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。
OFDM(正交頻分復(fù)用)是一種用于在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的技術(shù)。基于OFDM的通信方案將待發(fā)送的數(shù)據(jù)符號劃分到大量的子載波中;因而得到術(shù)語“頻分復(fù)用”。通過調(diào)整數(shù)據(jù)的相位、振幅或者相位和振幅這兩者來將數(shù)據(jù)調(diào)制在子載波上。名稱OFDM的“orthogonal(正交)”部分是指子載波在頻域中的間隔被選擇為在數(shù)學意義上與其它子載波正交這一事實。換句話說,子載波在頻域中被配置為使得鄰接子載波的邊帶可以重疊但子載波間的干擾足夠小以使得這些子載波能夠被接收。
在向不同的用戶(不同的UE)分配個體子載波或子載波的集合的情況下,結(jié)果是被稱為OFDMA(正交頻分多址)的多址系統(tǒng)。術(shù)語OFDM通常意圖包括OFDMA。因此,為了當前說明的目的,這兩個術(shù)語可以被視為可交換。通過向小區(qū)中的各UE分配不同的頻率/時間資源,OFDMA可以有助于避免給定小區(qū)內(nèi)的UE之間的干擾。
基本OFDM方案的另一變形例被稱為代表“多輸入多輸出”的MIMO。這種方案在發(fā)送方和/或接收方(通常是這兩方)處采用多個天線,以增強發(fā)送方和接收方之間可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)容量。通常,使用這種方案來實現(xiàn)eNB和該eNB所服務(wù)的用戶設(shè)備(UE)之間的有所增強的數(shù)據(jù)容量。
以示例的方式,2×2的“單用戶MIMO”(SU-MIMO)結(jié)構(gòu)在發(fā)送方處包含2個天線并且在與發(fā)送方進行通信的單個接收方處包含2個天線。同樣地,4×4的SU-MIMO結(jié)構(gòu)在發(fā)送方處包含4個天線并且在與發(fā)送方進行通信的單個接收方處包含4個天線。發(fā)送方和接收方不必采用相同數(shù)量的天線。通常,由于功率、成本和大小限制的差異,因此無線通信系統(tǒng)中的eNB與UE相比將配備有更多天線。還應(yīng)注意,經(jīng)常采用所謂的“多用戶MIMO”(MU-MIMO),并且這涉及能夠一次進行與多個UE的MIMO通信的單個eNB。以下將進行進一步論述。
術(shù)語“信道”通常用來指代發(fā)送方和接收方之間的無線鏈路的頻率(或等效的時間延遲)響應(yīng)。MIMO信道(以下簡稱為“信道”)包含所有的子載波(參見以上針對子載波的論述),并且覆蓋整個發(fā)送帶寬。MIMO信道包含許多個體無線鏈路。這些個體無線鏈路(各自可以單獨地被稱為單輸入單輸出(SISO)信道)的數(shù)量是NRX×NTX,其中,NTX是發(fā)送方處的天線的數(shù)量,并且NRX是接收方處的天線的數(shù)量。例如,3×2的SU-MIMO配置包含6個鏈路,因而該配置具有6個SISO信道。
考慮到圖1中示意性示出的簡化的2×3的SU-MIMO系統(tǒng),可以看出接收方R的天線R0接收來自發(fā)送方T的各發(fā)送方天線T0、T1和T2的發(fā)送。同樣地,接收方天線R1接收來自發(fā)送方天線T0、T1和T2的發(fā)送。因此,接收方處所接收到的信號包括來自發(fā)送方天線的發(fā)送的組合(即,6個SISO信道的組合)(或者接收方處所接收到的信號由來自發(fā)送方天線的發(fā)送的組合(即,6個SISO信道的組合)構(gòu)成)。通常,SISO信道可以按各種方式進行組合以將一個或多個數(shù)據(jù)流發(fā)送至接收方。
圖2是更廣義的SU-MIMO系統(tǒng)的概念圖。在圖2中,發(fā)送方利用NTX個發(fā)送天線來發(fā)送信號,并且單個接收方利用NRX個接收天線接收來自發(fā)送方的信號。為了創(chuàng)建MIMO信道(在這種情況下為SU-MIMO信道)整體的特性的數(shù)學模型,需要表示發(fā)送方和接收方之間的個體SISO信道。如圖2所示,個體SISO信道由表示,并且如圖中所建議,構(gòu)成通常被稱為“信道矩陣”或“信道響應(yīng)矩陣”H的矩陣的項。應(yīng)識別出,H0,0表示從發(fā)送天線0向接收天線0發(fā)送信號的信道特性(例如,信道頻率響應(yīng))。同樣地,表示從發(fā)送天線NTX-1向接收天線NRX-1發(fā)送信號的信道特性,等等。
在圖2中,分別表示使用發(fā)送天線0~NTX-1所發(fā)送的信號元素的符號一起構(gòu)成發(fā)送信號向量其中0T表示向量轉(zhuǎn)置。(換句話說,x是從發(fā)送方所發(fā)送的信號。)同樣地,接收天線0~NRX-1分別接收到的接收信號元素一起構(gòu)成接收信號向量(換句話說,y是接收方所接收到的信號。)圖2所示的簡化單用戶系統(tǒng)所用的向量y和x之間的關(guān)系可以通過基本SU-MIMO系統(tǒng)等式來建模:
y=Hx+n
(等式0)
其中,H是參考上述的信道矩陣,并且n是表示噪聲(通常假定為加性白高斯噪聲)的向量。
應(yīng)注意,此時,(以上論述的)圖1和圖2均涉及“單用戶”MIMO(SU-MIMO)系統(tǒng)。然而,同樣如上所述,經(jīng)常采用所謂的“多用戶”MIMO(MU-MIMO),并且這涉及能夠一次進行與多個UE(各UE還可以具有多個天線)的MIMO通信的具有多個天線的單個eNB。在圖3中給出MU-MIMO系統(tǒng)的示意表示。
更具體地,圖3示出eNB將數(shù)據(jù)在相同的時間頻率上從多個發(fā)送天線發(fā)送至不同的UE的一般MU-MIMO系統(tǒng)。為了使UE之間的干擾最小化,eNB通過預(yù)編碼來創(chuàng)建發(fā)送波束。
根據(jù)例如維基百科,“預(yù)編碼”是廣義的“波束成形”,并且用于支持多天線無線通信中的多流發(fā)送。在傳統(tǒng)的單流波束成形中,以適當?shù)臋?quán)重(相位和增益)從各發(fā)送天線發(fā)出相同的信號,以使得接收方處的信號功率最大化。然而,在接收方具有多個天線的情況下,單流波束成形無法使所有接收天線處的信號水平同時最大化。為了使多個接收天線系統(tǒng)中的吞吐量最大化,通常需要多流發(fā)送。
在多用戶MIMO(MU-MIMO)中,如上所述,多天線發(fā)送方與(各自具有一個或多個天線的)多個接收方同時通信。從實現(xiàn)的觀點,針對MU-MIMO系統(tǒng)的預(yù)編碼算法分成線性預(yù)編碼類型和非線性預(yù)編碼類型。容量實現(xiàn)算法通常是非線性的,但線性預(yù)編碼方式仍可以以低得多的復(fù)雜性來實現(xiàn)合理的性能。線性預(yù)編碼策略例如包括最大比發(fā)送(MRT)、迫零(ZF)預(yù)編碼和發(fā)送維納(Wiener)預(yù)編碼。
盡管性能最大化在點對點SU-MIMO中具有明確的解釋,但多用戶系統(tǒng)通常無法針對所有用戶使性能同時最大化。因此,可以說多用戶系統(tǒng)涉及多目標優(yōu)化問題,其中,各目標與用戶之一的容量的最大化相對應(yīng)。解決該問題的一個常見方式是選擇系統(tǒng)效用函數(shù);例如,權(quán)重與系統(tǒng)的目標用戶優(yōu)先級相對應(yīng)的加權(quán)總和容量。
在任何情況下,在接收側(cè),UE使用后編碼(解碼)來從接收信號獲得其數(shù)據(jù)。
根據(jù)以上論述,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解,預(yù)編碼通常高度依賴于信道的狀態(tài)(即,預(yù)編碼依賴于“信道狀態(tài)”)-參見以下。
數(shù)學上,可以通過按以下方式修改上述的簡化單用戶MIMO系統(tǒng)等式(等式0)來描述MU-MIMO系統(tǒng)(對MU-MIMO系統(tǒng)進行建模):
(等式1)
在等式1中:
y(i)是第i個UE處的接收信號,
x(i)是針對第i個UE的數(shù)據(jù)信號,
H(i)是針對第i個UE的信道矩陣,
V(i)是第i個UE的預(yù)編碼矩陣,
n(i)是第i個用戶處的加性白高斯噪聲。
可以說MIMO發(fā)送方案是“非自適應(yīng)的”或“自適應(yīng)的”。在非自適應(yīng)的情況下,發(fā)送方不具有信道的條件或性質(zhì)的任何知識。換句話說,發(fā)送方不具有所發(fā)送的信號隨著其“經(jīng)由空氣”被發(fā)送而發(fā)生改變的方式的任何知識。這種對與“信道狀態(tài)”有關(guān)的知識的缺乏可能限制性能,這是由于發(fā)送方無法考慮到例如引起信道的狀態(tài)或性質(zhì)的變化的條件的變化(該條件的變化影響所發(fā)送的信號“在空氣中”如何改變)。自適應(yīng)方案依賴于從接收方向發(fā)送方(即,上行鏈路(UL)中)的信息(所謂的“信道狀態(tài)信息”或CSI)的反饋,使得能夠修改所發(fā)送的下行鏈路(DL)信號,從而考慮到正在變化的條件(即,考慮到正在變化的信道狀態(tài))并且使數(shù)據(jù)吞吐量最大化。換句話說,可以使用CSI的反饋,以便于或者輔助進行預(yù)編碼。本發(fā)明主要關(guān)注于這些自適應(yīng)型的MIMO方案。在圖4中示出來自不同UE的上行鏈路中的CSI的反饋。
以下表格包含這里可能會發(fā)現(xiàn)的特定縮寫/首字母縮略詞:
應(yīng)清楚地理解,這里對先前或現(xiàn)有裝置、設(shè)備、產(chǎn)品、系統(tǒng)、方法、實踐、公開或針對任何其它信息、或者針對任何問題或議題的單純引用并沒有確認或承認以下內(nèi)容:以上任何事物單獨或以任何組合形式形成本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識的一部分或者以上任何事物是被承認的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在第一廣義形式中,本發(fā)明涉及一種用于計算無線通信系統(tǒng)中的預(yù)編碼矩陣指示即PMI的方法,所述無線通信系統(tǒng)包括基站即eNB以及與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線的集合,所述eNB能夠用于與一個或多個用戶設(shè)備即UE進行通信,與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線被分區(qū)成多個發(fā)送天線子集,所述多個發(fā)送天線子集其中之一被指定為參考子集,其中:所述UE能夠用于計算針對所述多個發(fā)送天線子集各自的多個PMI并且將所述多個PMI報告至所述eNB以供所述eNB用來進行預(yù)編碼,所述方法包括以下步驟:基于或者使用針對所述參考子集的PMI,來計算針對給定子集的PMI。
實現(xiàn)了本發(fā)明的第一形式的實施例的無線通信系統(tǒng)可以是多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)。如上所述,在MIMO系統(tǒng)中,與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線能夠用于發(fā)送與UE相關(guān)聯(lián)的多個接收方天線能夠接收到的信號。本發(fā)明的第一形式的實施例還可以適合多用戶MIMO(MU-MIMO)系統(tǒng)中的實現(xiàn),其中與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線能夠用于一次向各自具有多個接收方天線的多個UE發(fā)送信號。
對于本發(fā)明的第一形式的實施例,設(shè)想以下:至少在大多數(shù)情況下,所述UE將能夠用于在上行鏈路中將所述多個PMI報告至所述eNB。在這種情況下,UE所進行的基于或者使用針對所述參考子集的PMI來計算針對給定子集的PMI的步驟可以包括:基于或者使用在給定上行鏈路發(fā)送中要報告至所述eNB的針對所述參考子集的PMI,來計算同一上行鏈路發(fā)送中同樣要報告至所述eNB的給定PMI。換句話說,UE(針對各個發(fā)送天線子集)所計算出的PMI可以基于在同一上行鏈路發(fā)送中UE要報告至eNB的針對參考子集的PMI(而不是基于例如在先前上行鏈路發(fā)送中所報告的參考子集的PMI)。這樣,UE可以報告與信道的當前(或最近)狀態(tài)相對應(yīng)的PMI,由此將與信道的狀態(tài)有關(guān)的最新信息提供至eNB以用來進行預(yù)編碼。
在上述之后,將理解,UE向所述eNB所報告的PMI通過將會構(gòu)成在上行鏈路中該UE向所述eNB所報告的信道狀態(tài)信息即CSI的一部分。在這方面,應(yīng)當注意,除PMI外,CSI通常還將包括秩指示(RI)和信道質(zhì)量指示(CQI)。
在本發(fā)明的第一形式的許多實施例中,與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線的集合可以包括發(fā)送天線的二維陣列即2D陣列。在這些實施例中,對發(fā)送天線的陣列進行分區(qū)可以包括:將個體天線分組到一起以構(gòu)成多組天線,使得各組構(gòu)成發(fā)送天線子集并且不存在具有任何共用天線的子集。通常,所述分區(qū)將是針對不同的發(fā)送天線陣列結(jié)構(gòu)而預(yù)定義的。針對給定的天線陣列結(jié)構(gòu)還可以存在數(shù)量多于一個的可能的分區(qū)配置(模式),并且在存在的情況,可以利用所述eNB來配置使用可能的分區(qū)配置(模式)中的哪個分區(qū)配置(模式)。
如上述背景技術(shù)部分所述,信道H是與所述eNB相關(guān)聯(lián)的發(fā)送天線和與所述UE相關(guān)聯(lián)的接收方天線之間的無線鏈路的頻率響應(yīng)。將發(fā)送天線的陣列分區(qū)成N個發(fā)送天線子集可以使得將所述信道分區(qū)成N個子信道。在該上下文中,Hn是指第n個天線子集的信道估計。此外,所述子信道的大小可以為NRX×μTX,其中NRX是與所述UE相關(guān)聯(lián)的接收方天線的數(shù)量,NTX是與所述eNB相關(guān)聯(lián)的發(fā)送天線的數(shù)量,并且NμTX=NTX。
在本發(fā)明的第一形式的某些特定實施例中,用于計算PMI的方法可以包括以下步驟:
A)計算所述參考子集的PMI p1,其中n=1;
B)針對各個(非參考)天線子集進行以下處理,其中n=2,...,N:
(i)生成復(fù)合信道矩陣Gn;
(ii)生成復(fù)合預(yù)編碼器候選Vp;以及
(iii)求出PMI pn。
在包括以上陳述的特定算法的本發(fā)明的第一形式的實施例中,可以根據(jù)以下等式來進行步驟A)中的所述參考子集的PMI p1的計算,其中n=1:
此外,在包括以上陳述的特定算法的本發(fā)明的第一形式的實施例中,可以根據(jù)以下等式來進行步驟B)(i)中的所述復(fù)合信道矩陣Gn的生成:
Gn=[H1 Hn]。
另外,在包括以上陳述的特定算法的本發(fā)明的第一形式的實施例中,可以根據(jù)以下等式來進行步驟B)(ii)中的所述復(fù)合預(yù)編碼器候選Vp的生成:
此外,在包括以上陳述的特定算法的本發(fā)明的第一形式的實施例中,可以根據(jù)以下等式來進行步驟B)(iii)中的PMI pn的求出:
在第二廣義形式中,本發(fā)明涉及一種用于計算無線通信系統(tǒng)中的預(yù)編碼矩陣指示即PMI的方法,所述無線通信系統(tǒng)包括基站即eNB以及與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線的集合,所述eNB能夠用于與一個或多個用戶設(shè)備即UE進行通信,與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線被分區(qū)成多個發(fā)送天線子集,其中所述多個發(fā)送天線其中之一被指定為參考天線并且所述參考天線構(gòu)成各發(fā)送天線子集的一部分,其中:所述UE能夠用于計算針對所述多個發(fā)送天線子集各自的多個PMI并且將所述多個PMI報告至所述eNB以供所述eNB用來進行預(yù)編碼,所述方法包括以下步驟:獨立于給定天線子集以外的其它發(fā)送天線子集中的任意發(fā)送天線子集的PMI,來計算針對所述給定天線子集的PMI。
關(guān)于上述的本發(fā)明的第一形式,實現(xiàn)了本發(fā)明的第二形式的實施例的無線通信系統(tǒng)可以是多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng),其中與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線能夠用于發(fā)送與UE相關(guān)聯(lián)的多個接收方天線能夠接收到的信號。并且,再次類似于上述的本發(fā)明的第一形式,本發(fā)明的第二形式的實施例可以適合多用戶MIMO(MU-MIMO)系統(tǒng)中的實現(xiàn),其中與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線能夠用于一次向各自具有多個接收方天線的多個UE發(fā)送信號。
對于本發(fā)明的第一形式的實施例,設(shè)想以下:至少在大多數(shù)情況下,所述UE將能夠用于在上行鏈路中將所述多個PMI報告至所述eNB。從UE向eNB的各上行鏈路發(fā)送還可以包括所計算出的與多個天線子集中的每一個天線子集相對應(yīng)的PMI。
如上所述,UE向所述eNB所報告的PMI將通常構(gòu)成在上行鏈路中該UE向所述eNB所報告的信道狀態(tài)信息即CSI的一部分,并且除所述PMI外,所述CSI通常還將包括秩指示(RI)和信道質(zhì)量指示(CQI)。
關(guān)于上述的本發(fā)明的第一形式,在本發(fā)明的第二形式的實施例中,與所述eNB相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)送天線的集合可以包括發(fā)送天線的二維陣列即2D陣列。然而,在本發(fā)明的第二形式的實施例的情況中,對發(fā)送天線的陣列進行分區(qū)可以包括:將個體天線分組到一起以構(gòu)成多組天線,使得各組構(gòu)成發(fā)送天線子集并且所述參考天線是各子集中的天線其中之一。所述分區(qū)可以是針對不同的發(fā)送天線陣列結(jié)構(gòu)而預(yù)定義的。針對給定的天線陣列結(jié)構(gòu)還可以存在數(shù)量多于一個的可能的分區(qū)配置(模式),并且在存在的情況下,可以利用所述eNB來配置使用可能的分區(qū)配置(模式)中的哪個分區(qū)配置(模式)。
這里所述的任何特征可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)與這里所述的其它特征中的任何一個或多個以任意組合的形式進行組合。
附圖說明
根據(jù)針對本領(lǐng)域技術(shù)人員提供足以進行本發(fā)明的信息的以下具體實施方式部分,可以辨別出本發(fā)明的優(yōu)選特征、實施例和變形例。具體實施方式部分沒有被視為以任何方式限制前述的本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分的范圍。具體實施方式部分將參考如下的多個附圖。
圖1示意性示出簡化的2×3的SU-MIMO系統(tǒng)。
圖2是更廣義的SU-MIMO系統(tǒng)的概念圖。
圖3示出一般的MU-MIMO系統(tǒng),其中在該MU-MIMO系統(tǒng)中,eNB將數(shù)據(jù)在相同的時間頻率上從多個發(fā)送天線發(fā)送至不同的UE,并且各UE也具有多個天線。
圖4示出下行鏈路中的從eNB向不同的UE的數(shù)據(jù)的發(fā)送、以及上行鏈路中的從不同的UE向eNB的CSI的反饋。
圖5示意性示出發(fā)送天線的1維(1D)陣列(即,1維天線集合)。
圖6示意性示出發(fā)送天線的2維(2D)陣列(即,2維天線集合)。
圖7示出如下方式的各種(非限制性)示例:可以將發(fā)送天線的2維(2D)陣列(即,2維天線集合)分區(qū)成多個天線子集,其中將這些子集其中之一指定為參考子集。
圖8示出如下方式的各種(非限制性)示例:可以將發(fā)送天線的2維(2D)陣列(即,2維天線集合)分區(qū)成多個天線子集,其中將一個個體天線指定為參考天線。
圖9是針對將天線子集定義為參考的情況的PMI計算和預(yù)編碼處理的圖示。
圖10是針對將個體天線定義為參考的情況的PMI計算和預(yù)編碼處理的圖示。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個特定實施例的針對將天線子集定義為參考的情況的PMI計算所用的算法的圖示。
具體實施方式
在MIMO系統(tǒng)中,eNB可以配備有發(fā)送天線的1維(1D)陣列(參見圖5作為示例)或者發(fā)送天線的2維(2D)陣列(參見圖6作為示例)。在2D發(fā)送天線陣列的情況下,通信信道變?yōu)?維(3D)的。特別是針對(創(chuàng)建3D信道的)2D發(fā)送天線陣列,信道矩陣的尺寸也可能非常大,這可能導致特別是與計算預(yù)編碼器和計算CSI有關(guān)的顯著的計算復(fù)雜性。
為了幫助解決這些問題(即,為了幫助降低以上所論述的計算復(fù)雜性),eNB可以將天線集合分區(qū)(即,分割或分組)成多個子集,并且eNB可以對UE(或各UE)進行配置以計算并報告多個PMI。此外,在(利用eNB)對UE進行配置以計算并報告多個PMI的情況下,作為該操作的一部分,可以將個體天線或者天線子集其中之一指定/分配為參考(即,作為參考天線或參考子集)。
在圖7中給出可以將2D天線集合分區(qū)成多個子集的方式的示例,其中將所述子集其中之一指定為參考子集。注意,在圖7的不同示例中,被指定為參考子集的特定子集在各情況下均以藍色/虛線示出,而各示例中的其它(非參考)子集以紅色/實線示出。還注意,在如圖7的示例那樣將天線陣列整體分區(qū)成多個子集(其中,將這些子集其中之一定義為參考子集)的情況下,不存在構(gòu)成數(shù)量多于一個的子集的一部分的個體天線。換句話說,這些天線子集不具有共用的任何個體天線。
另一方面,圖8給出如下方式的示例:可以將天線集合(再次為2D天線陣列)分區(qū)成多個子集,其中將該天線陣列的個體天線其中之一指定為參考天線。在圖8中,被指定為參考天線的特定天線在各情況下均以藍色/虛線示出。此外,如以下所論述的,在將天線陣列分區(qū)成多個子集(其中將該陣列的個體天線其中之一指定為參考天線)的情況下,該個體參考天線實際構(gòu)成多個(或全部)的不同天線子集中的一部分。
將天線子集定義為參考的PMI計算方法
屬于該標題的本發(fā)明的實施例可以涉及在UE處進行的并且意圖用于以下情況的PMI計算方法:演進型節(jié)點B將發(fā)送天線集合分區(qū)成多個子集,對UE進行配置以測量/計算并報告多個PMI;以及將天線子集其中之一分配為參考。在這些實施例中,UE所進行的針對特定天線子集的PMI的計算可以基于參考子集的PMI。
例如,如圖9所示,在eNB將發(fā)送天線陣列分區(qū)成多個天線子集的情況下,(作為該操作的一部分)eNB還可以將這些子集其中之一分配為參考,并且eNB可以對UE進行配置以報告針對所定義的各個天線子集的PMI。重要的是,在這些實施例(其中,天線子集其中之一是參考)中,UE以可被描述為“聯(lián)合”的方式計算PMI。更具體地,所計算出的個體天線子集的PMI依賴于參考子集的PMI。以下論述用于基于(或者使用)參考子集的PMI來計算針對個體天線子集的PMI的一個特定方法。然而,應(yīng)清楚地理解,在eNB將發(fā)送天線集合分區(qū)成多個子集并且將這些天線子集其中之一分配為參考的這些實施例中,可以使用用于基于(或者使用)參考子集的PMI來計算針對個體天線子集的PMI的任何適當方法。
在任何情況下,如圖9所示,UE(以聯(lián)合方式)計算針對各種子集的PMI并且(在上行鏈路中)將這些PMI報告至eNB,然后該eNB使用所報告的這些PMI來生成相應(yīng)的子預(yù)編碼器。之后,eNB堆疊這些子預(yù)編碼器以生成最終的預(yù)編碼器,從而在下行鏈路中的向UE的后續(xù)數(shù)據(jù)發(fā)送中使用。eNB使用所報告的PMI來生成相應(yīng)的子預(yù)編碼器所利用的手段以及堆疊這些子預(yù)編碼器以生成最終預(yù)編碼器的方式與本發(fā)明不直接相關(guān),因此將不進一步說明這兩者。
作為將發(fā)送天線的集合分區(qū)(即,將TxAn集合分區(qū))成子集的結(jié)果,該操作導致將信道整體(其中,信道整體的大小為NRX×NTX)分區(qū)成大小為NRX×μTX的N個子信道,其中NμTX=NTX。該分區(qū)可以是針對不同的發(fā)送天線陣列結(jié)構(gòu)所預(yù)定義的。換句話說,可以按特定預(yù)定義方式對給定的發(fā)送天線陣列結(jié)構(gòu)進行分區(qū),并且針對不同的天線陣列結(jié)構(gòu),可能存在不同的預(yù)定義的分區(qū)配置(模式)。針對給定的天線陣列結(jié)構(gòu),還可能存在數(shù)量多于一個的可能分區(qū)配置(模式)(圖7的示例舉例說明該情況),并且可以利用eNB來配置使用這些可能的分區(qū)配置(模式)中的哪個分區(qū)配置(模式)。
以下說明并且在圖11中示出(作為適用于將天線子集其中之一定義為參考的情形的本發(fā)明的特定實施例的)PMI計算可以使用的一個特定算法。在該算法中:
-大小為NRX×μTX的Hn,n=1,...,N表示第n個天線子集的信道估計;
-大小為μTX×RI的Wp,p=1,...,Np表示PMI碼本的預(yù)編碼器(碼字);以及
-pn,n=1,...,N表示第n個天線子集的PMI。
該特定算法如下所述:
A)使用以下等式來計算天線子集#1(即,參考子集)的PMI:
(等式2)
B)針對各個(非參考)天線子集n=2,...,N進行以下處理:
(i)使用以下等式來生成復(fù)合信道矩陣Gn:
Gn=[H1 Hn]
(等式3)
(ii)使用以下等式來生成復(fù)合預(yù)編碼器候選:
(等式4)
(iii)使用以下等式來求出PMI Pn:
(等式5)
C)結(jié)束。
如已經(jīng)說明的,在意圖用于將天線子集其中之一定義為參考的情況下的操作的本發(fā)明的實施例中,可以使用(后者參考)參考子集的PMI來進行UE所進行的針對特定天線子集的PMI的計算。認為該操作所實現(xiàn)的益處其中之一是由于認為天線陣列整體的不同天線元件展現(xiàn)出相關(guān)性(即,認為不同的個體天線相關(guān))這一事實而產(chǎn)生的。在PMI計算所用的其它方法中,可以彼此完全獨立地計算針對天線陣列整體的不同天線元件的PMI。與此相對比,在本發(fā)明的這些實施例中(其中,將天線子集其中之一定義為參考,并且UE所進行的針對特定天線子集的PMI的計算是基于參考子集的PMI的),如此以可被認為是“聯(lián)合”的方式進行PMI的計算(例如,針對一個天線子集的PMI的計算是基于另一子集(即,參考子集)的PMI來進行的),使得利用這些實施例,報告回至eNB的針對不同天線子集所計算出的PMI捕獲到天線子集之間所存在的相關(guān)性。
個體天線(而不是天線子集)是參考的PMI計算方法
屬于該標題的本發(fā)明的實施例可被認為涉及在UE處所進行的并且意圖用于如下情況的PMI計算方法:eNB將發(fā)送天線陣列分區(qū)成多個所謂的“相交子集”,并且將所有的“相交子集”共用的一個個體天線定義為參考。在這些情況下,eNB對UE進行配置以測量/計算并報告多個PMI(即,與各所述“相交子集”相對應(yīng)的PMI),盡管UE所進行的針對特定相交子集的PMI的計算可能獨立于其它相交子集的PMI來進行。
通過進一步說明,在這些實施例中,eNB可以以如下方式對天線集合(即,天線陣列)進行分區(qū):
-存在多個子集(當前稱為“相交子集”),
-存在被定義為參考天線的個體天線,以及
-參考天線構(gòu)成各個“相交子集”的一部分。
例如,參考圖8的示例模式(1),將該示例中的天線1定義為參考天線,并且總共存在五個相交子集。這五個相交子集是{1,2,3,4}、{1,5,9,13}、{1,6,10,14}、{1,7,11,15}和{1,8,12,16}。因而,在這些實施例中、并且使用圖8的模式(1)作為示例,為了進行PMI計算和反饋的目的,UE計算針對上述的各個相交子集的PMI(其中,針對各相交子集的PMI是獨立于任何其它相交子集的PMI來進行計算的),然后在上行鏈路中,UE將所計算出的各個PMI(即,針對各個相交子集的PMI)反饋回至eNB。
然后,在eNB側(cè),為了預(yù)編碼的目的,eNB將使用所接收到的PMI來首先生成子預(yù)編碼器。然后,在堆疊這些子預(yù)編碼器以生成最終預(yù)編碼器之前,去除N-1個子預(yù)編碼器的與參考天線相關(guān)聯(lián)的行。例如,對于圖8的模式(1),在堆疊與子集{1,5,9,13}、{1,6,10,14}、{1,7,11,15}、{1,8,12,16}相對應(yīng)的預(yù)編碼器以生成最終預(yù)編碼器之前,去除與子集{1,5,9,13}、{1,6,10,14}、{1,7,11,15}、{1,8,12,16}相對應(yīng)的預(yù)編碼器的第一行以僅具有3行。
本領(lǐng)域技術(shù)人員通過以上參考圖8的相交子集分區(qū)模式(1)所給出的說明將理解,相同的一般方法可以如何應(yīng)用于例如圖8的相交子集分區(qū)模式(2)或其它可能的相交分區(qū)模式。
認為本發(fā)明的這些實施例(這些實施例適用存在被定義為參考天線的個體天線并且該參考天線構(gòu)成各個相交子集的一部分的情況)還捕獲到在天線陣列的元件之間所存在的相關(guān)性。這是因為,盡管彼此獨立地計算這些實施例中的針對各個相交子集的PMI,然而各個相交子集包括共用的一個天線(即,參考天線是相交子集中的每一個相交子集的一部分)。由于計算PMI并將PMI報告回至eNB的各個相交子集包括共用天線(參考天線),因此結(jié)果認為在PMI中捕獲到各個天線子集之間的相關(guān)性。
在本說明書和權(quán)利要求書(如果存在)中,詞語“包括”及其衍生物(包括“comprises”和“comprise”)包括所述的各個整數(shù),但并不排除包括一個或多個其它整數(shù)。
貫穿本說明書對“一個實施例”或“實施例”的指代是指在本發(fā)明的至少一個實施例中包括與該實施例結(jié)合說明的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。因而,貫穿本說明書出現(xiàn)在各處的短語“在一個實施例中”或者“在實施例中”未必全部指代同一實施例。此外,特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何適當?shù)姆绞浇M合成一個或多個組合。
按照規(guī)定,已經(jīng)采用或多或少特定于結(jié)構(gòu)或方法特征的語言說明了本發(fā)明。應(yīng)理解,本發(fā)明不限于所示出或描述的特定特征,這是由于這里所述的方式包括使本發(fā)明生效的優(yōu)選形式。因此,要求在本領(lǐng)域技術(shù)人員適當?shù)亟忉尩乃綑?quán)利要求書(如果存在)的適當范圍內(nèi)以任何形式或修改來保護本發(fā)明。
本申請基于并要求2014年6月16日提交的澳大利亞臨時專利申請2014902277的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用包含于此。