专利名称：用于发送用于减少反馈开销的信号的方法和用于为此发送反馈信息的方法
技术领域：
本发明涉及多天线无线通信系统，更具体地，涉及用于高效地构造码本子集以减 少用于预编码的反馈开销的方法，以及使用该方法来发送和接收信号的方法。
背景技术：
随着信息通信服务的普及、各种多媒体服务的出现、以及高质量服务的提供，对快 速无线通信服务的需要已经迅速增加。为了积极地应付此类需要，首先，应增加通信系统的 容量。为了增加无线通信环境中的通信容量，可以考虑用于找到新的可用频带的方法和用 于提高有限资源的效率的方法。关于后一种方法，多输入多输出(MIMO)技术最近已吸引很 多注意并已被积极开发。MIMO技术通过为接收侧和发送侧装配多个天线以另外保证用于利 用资源的空间来获得分集增益，并通过并行地通过各天线来发送数据而增加传输容量。简而言之，MIMO指的是能够使用多个发送天线和多个接收天线来改善发送/接收 数据效率的方法，而不是采用一个发送天线和一个接收天线的传统方法。也就是说，MIMO是 在无线通信系统中的发送侧和接收侧利用多个天线来增加容量或改善性能的技术。在下文 中，将MIMO称为“多天线”。多天线技术是用于收集通过多个天线发送的数据段、而不是依赖于单个天线路径 来恢复数据、以便接收一个总消息的技术。该多天线技术实现了特定范围内的数据传输速 率的改善或对于特定数据传输速率的系统范围的增加。因为下一代移动通信需要比传统移动通信高得多的数据传输速率，可以预知，高 效的多天线技术是必不可少的。在这种情形下，MIMO通信技术是可以广泛地应用于移动通 信终端和中继器的下一代移动通信技术，并且正在作为一种克服由于数据通信的扩展而越 来越受限制的移动通信容量方面的限制的技术而引起注意。同时，在目前正在研究的用于改善传输效率的各种技术之中，在发送机和接收机 中使用多个天线的MIMO技术作为一种在不增加额外频率分配或功率消耗的情况下显著地 改善通信容量和发送/接收性能的方法是最值得注意的。
图1是图示一般性MIMO通信系统的配置的视图。如果发送和接收天线的数目分别同时增加至Nt和Νκ，则与仅发送机或仅接收机使 用多个天线的情况不同，理论信道传输容量正比于天线的数目而增加。因此，可以增大传输 速率且可以显著地改善频谱效率。由于信道传输容量的增加而引起的传输速率可能在理论 上增加通过将以下速率增加Ri乘以使用一个天线时的最大传输速率Ro相乘而获得的值。[等式1]Ri = min(NT, Ne)例如，使用4个发送天线和4个接收天线的MIMO通信系统理论上可以获得单天线 系统的4倍的传输速率。由于在20世纪九十年代中期首先证明了多天线系统的理论容量的增加，所以已积极开发了用于基本上改善数据传输速率的各种技术。这些技术中的一些已被应用于多种 无线通信标准，诸如第三代移动通信和下一代无线局域网。已在许多方面积极地进行了到目前为止与多天线技术有关的研究，包括对与各种 信道环境和多址接入环境中的多天线通信的计算相关的信息理论的研究、对多天线系统的 无线信道测量和模型引入的研究、以及对用于改善传输可靠性和传输速率的空时信号处理 技术的研究。多天线技术包括用于使用穿过各种信道路径的符号来增加传输可靠性的空间分 集方案和用于通过使用多个发送天线同时发送多个数据符号来改善传输速率的空间复用 方案。最近，已经执行了对将上述方案组合以利用各方案的方法的研究。现在将详细地给出上述方案的描述。首先，空间分集方案包括空时块编码方法、和使用分集增益和编码增益的格栅编 码方法。格栅编码一般在改善误码率和生成代码的自由度方面是优异的，但空时块编码方 法在计算方面简单。空间分集增益可以获得至对应于发送天线的数目Nt和接收天线的数 目Ne的相乘(NtXNe)的程度。其次，空间复用方案通过各发送天线来发送不同的数据流。这时，在接收机中，可 能在同时从发送机发送的数据之间产生相互干扰。然后，接收机使用适当的信号处理方法 来消除该干扰并接收数据。用于消除干扰的接收机包括最大似然接收机、迫零(ZF)接收 机、最小均方误差(MMSE)接收机、对角线贝尔实验室分层空时(D-BLAST)接收机、和垂直贝 尔实验室分层空时(V-BLAST)接收机。尤其是，如果发送机可以识别信道信息，则可以使用 奇异值分解(SVD)方法来消除干扰。第三，可以使用空间分集方案和空间复用方案的组合。如果仅获得空间分集增益， 则由于分集阶数的增加而引起的性能改善增益逐渐饱和。如果只获得空间复用增益，则降 低无线信道的传输可靠性。因此，已进行了对解决这些缺点并同时获得那两种增益的方法 的研究。结果，已使用了双空时发送分集(ISTTD)和空时比特交织编码调制(STBICM)。在上述多天线系统中，发送侧对传输数据进行预编码并随后发送经预编码的数 据，并且接收侧使用在发送侧中使用的预编码矩阵(或预编码矢量)来接收数据。同时，用于执行预编码的预编码矩阵使用以码本的形式指定的预编码矩阵中的一 个，所述码本由发送侧和接收侧两者规定。根据发送侧所使用的预编码矩阵是否需要来自 接收侧的反馈信息，可以将发送侧的传输模式分成开环传输模式和闭环传输模式。在开环传输模式下，发送侧在不使用来自接收侧的反馈信息的情况下使用预编码 矩阵来发送信号。然而，在闭环传输模式下，接收侧通过反馈信道信息等根据接收信号来指 示先前指定的码本之中的特定预编码矩阵，并且发送侧使用该反馈信息来发送信号。开环传输模式和闭环传输模式可能具有不同的要求。然而，开环传输模式和闭环 传输模式不具有根据传输模式的单独代码子集。因此，为了指示在包括码本的整个预编码 矩阵之中所使用的预编码矩阵，闭环传输模式下的接收侧的反馈信息将会使用大量的信 息，因此可能产生开销。
发明内容
技术问题
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为了解决问题而设计的本发明的目的在于提供一种用于通过相对于开环传输模 式和闭环传输模式指定单独的码本子集来减少上述反馈开销的方法。将会根据传输模式的特性来确定用于各传输模式的码本子集。因此，为了解决问 题而设计的本发明的另一目的在于提供一种用于从现有码本规范中高效地选择用于每个 传输模式的码本子集的方法。技术解决方案本发明的目的可以通过提供一种用于发送信号的方法来实现，该方法包括从在 发送侧与接收侧之间确定的码本中，选择规定的预编码矩阵；以及使用所选的预编码矩阵 来相对于发送信号执行预编码，其中，取决于发送侧使用开环传输模式还是闭环传输模式， 而从码本的不同子集中选择所述预编码矩阵。如果发送侧使用两个发送天线来发送信号，则码本可以使用以下表格
码本索引秩数1权利要求
一种用于发送信号的方法，该方法包括从在发送侧与接收侧之间预定的码本中，选择规定的预编码矩阵；以及使用所选的预编码矩阵来相对于发送信号执行预编码，其中，取决于发送侧使用开环传输模式或者是闭环传输模式，而从所述码本的不同子集中选择所述预编码矩阵。
2.如权利要求1所述的方法，其中，当发送侧使用两个发送天线来发送信号时，所述码 本使用下表
3.如权利要求2所述的方法，其中，当发送侧使用闭环传输模式时，所述发送侧不采用 码本中的对应于用于秩数2的情况的码本索引0的预编码矩阵。
4.如权利要求2所述的方法，其中，当发送侧使用开环传输模式时，所述执行预编码使 用固定的一个预编码矩阵。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述固定的一个预编码矩阵是；^^ 1。
6.如权利要求1所述的方法，其中，当发送侧使用两个发送天线来发送信号并使用闭 环传输模式时，用于所述预编码的预编码矩阵选自下表所示的子集
7.如权利要求1所述的方法，还包括当所述发送侧使用闭环传输模式时，从所述接收侧接收用于所述选择预编码矩阵的反 馈信息，其中，所述反馈信息对于秩数2的情况具有两比特的长度，而对于秩数1的情况具有一 比特的长度。
8.一种用于发送反馈信息的方法，该方法包括从在所述发送侧与所述接收侧之间预定的码本中，根据接收信号，生成关于将被发送 侧使用的规定的预编码矩阵的反馈信息·，以及将所生成的关于所述预编码矩阵的反馈信息发送到所述发送侧，其中，所述码本被设置为对使用闭环传输模式时和使用开环传输模式时的情况采用不 同的子集，以及其中，关于所述预编码矩阵的所述反馈信息被设置为指示所述码本中的用于闭环传输 模式的子集内的特定预编码矩阵。
9.如权利要求8所述的方法，其中，当发送侧使用两个发送天线来发送信号时，所述码 本使用下表
10.如权利要求9所述的方法，其中，用于所述闭环传输模式的所述子集排除了码本中 的对应于用于秩数2的情况的索引0的预编码矩阵。
11.如权利要求10所述的方法，其中，关于所述预编码矩阵的所述反馈信息对于秩数2的情况具有两比特的长度，而对于秩 数1的情况具有一比特的长度。
全文摘要
本发明描述了一种用于发送信号以减少反馈开销的方法和一种用于为此发送反馈信息的方法。在通过预编码来发送信号时，在开环传输模式和闭环传输模式中使用不同的码本子集，从而减少反馈开销。在这种情况下，假设根据每种传输模式，对用于各传输模式的码本子集进行最优化。
文档编号H04B7/06GK101981827SQ200980110524
公开日2011年2月23日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年3月23日
发明者任彬哲, 李文日, 李旭峰, 郑载薰, 高贤秀 申请人:Lg电子株式会社