专利名称：有助于波束形成操作的反馈机制的制作方法
技术领域：
本公开概括而言涉及通信系统。具体而言，本公开涉及有助于波束形成操作的反馈机制的系统和方法。
背景技术：
为了提供例如语音、视频、数据等等各种类型的通信内容，广泛部署了无线通信系统。这些系统可以是能够同时支持多个终端与一个或多个基站进行通信的多址系统。在所有通信系统中都要处理的问题是衰减或其它干扰。对接收到的信号进行解码可能会有问题。一种处理这些问题的方法是利用波束形成。采用波束形成而不是使用每个发射天线来发送空间流，发射天线每一个都发送空间流的线性组合，其中组合的选择使接收机处的响应最优化。智能天线是天线单元的阵列，其每一个接收待发送的具有预定的相位偏移和相对增益的信号。阵列的实际效果是在预定的方向上指引(发送或接收)波束。通过控制对阵列单元进行激励的信号的相位和增益关系，来操纵波束。因此，智能天线将波束指引到每个单独的移动单元(或多个移动单元)，而不是如传统天线那样将能量发射到预定的覆盖区域(例如，120° )内的所有移动单元。智能天线通过减少在每个移动单元处所指引波束的宽度来增加系统容量，从而减少移动单元之间的干扰。这种对干扰的减少增加了信号干扰比和信号噪声比，这提高了性能和/或容量。在功率受控的系统中，在每个移动单元处指示窄的波束信号还减少了提供给定性能水平所需的发射功率。无线通信系统可以使用波束形成来提供全系统的增益。在波束形成中，发射机上的多个天线可以操纵朝向接收机上的多个天线的传输方向。波束形成可以增加信号干扰比 (SNI )。波束形成还可以减少邻近小区中终端接收到的干扰的量。通过提供改进的波束形成技术可以实现有益效果。
图1示出了具有多个无线设备的无线通信系统；图2示出了具有多个无线设备的另一无线通信系统；图3是生成反馈数据的方法的流程图；图4是说明本系统和方法中使用的接收机的框图；图5是使用闭环模式生成反馈数据的方法的流程图；图6是使用开环模式生成反馈数据的方法的流程图；图7是使用部分反馈模式生成反馈数据的方法的流程图8是多输入和多输出(MIMO)系统中发射机和接收机的框图；图9示出了可以包括在根据本公开来配置的基站内的一些部件；以及图10示出了可以包括在根据本公开来配置的无线通信设备内的一些部件。
具体实施例方式本申请描述了生成反馈数据的方法。从基站接收下行链路消息。确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易。确定生成反馈数据的模式。使用所确定的模式来生成反馈数据。反馈数据包括波束形成信息。将反馈数据发送给基站。对于针对反馈的信道估计，下行链路消息可以使用信道状态信息参考信号 (CSI-RS)，而不是公共参考信号(CRS)。针对信道估计和反馈的目的，下行链路消息可以使用解调参考信号(DM-RS)。针对反馈的目的，解调参考信号(DM-RS)、信道站信息参考信号 (CSI-RS)和公共参考信号(CRS)中的至少一个可以用于干扰估计。反馈数据可以包括干扰协方差、信道质量指示符(CQI)、秩和/或一个或多个预编码向量。所确定的模式可以是闭环模式、开环模式或部分反馈模式。信道估计可以从可用的反馈参考信号端口(RSFB)来获得。CQI、秩和一个或多个预编码向量是基于信道估计来计算的。在发射机处可以启用完整信道互易，可以确定在接收机处是否存在所有发射天线的信道知识。在接收机处可以不存在所有发射天线的信道知识，因此CQI和秩可以基于接收波束的数量和可用的信道知识来进行计算。在接收机处可以存在所有发射天线的信道知识，因此可以通过假定对下行链路信道应用本征波束形成来计算CQI和秩。可以在发射机处启用部分信道互易，并可以确定a) 是否存在用于所述发射机处未知的信道信息的反馈信道，b)是否使用通过所述发射机处可用的信道知识而获得的波束来进行反馈计算，或者c)是否假定伪本征波束形成来计算所述CQI和秩。可以存在用于所述发射机处未知的信道信息的反馈信道，因此可以使用反馈信道将缺少的信息发送给发射机，并可以使用全部信道知识来计算CQI。通过在发射机处可用的信道知识而获得的波束可以用于反馈计算，因此可以使用可用的信道知识来计算CQI和秩。可以假定伪本征波束形成来计算CQI和秩；可以使用可用的信道知识来计算CQI 和秩，同时波束的计算使用同样在发射机处已知的可用的信道知识来进行；对于每个秩针对其它层可以假定与这些波束正交的随机波束。可以结合伪本征波束形成使用层移位。可以确定伪本征波束形成方案。可以获取预编码向量。可以选择与所获取的预编码向量正交的方向。可以将预编码向量和所选择的方向进行组合以构成组合的预编码矩阵。可以使用所选择的不同方向来创建一个或多个组合的预编码矩阵。可以使用一个或多个组合的预编码矩阵来计算CQI。还可以计算秩。反馈数据可以包括一个或多个预编码向量和量化后的信道形式。反馈数据可以基于接收机干扰结构、天线波束形成增益、可用的接收端口以及预定义的预编码矩阵中的至少一个。方法可以由在多输入和多输出(MIMO)无线通信系统中操作的无线通信设备或无线设备来执行。无线通信系统可以是频分双工(FDD)系统或时分双工(TDD)系统。本申请还描述了用于生成反馈数据的无线设备。无线设备包括处理器，与处理器进行电通信的存储器，以及存储在存储器中的指令。指令可以由处理器来执行，用于从基站接收下行链路消息，确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易，确定生成反馈数据的模式，以及使用所确定的模式来生成反馈数据。反馈数据包括波束形成信息。指令的执行还可以用于将反馈数据发送给基站。描述了用于生成反馈数据的无线设备。无线设备包括用于从基站接收下行链路消息的模块，用于确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易的模块，用于确定生成反馈数据的模式的模块，以及用于使用所确定的模式来生成反馈数据的模块。反馈数据包括波束形成信息。无线设备还包括用于将反馈数据发送给基站的模块。描述了用于生成反馈数据的无线设备的计算机程序产品。计算机程序产品包括计算机可读介质，其上存储了指令。该指令包括用于从基站接收下行链路消息的代码，用于确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易的代码，用于确定生成反馈数据的模式的代码，以及用于使用所确定的模式来生成反馈数据的代码。反馈数据包括波束形成信息。该指令还包括用于将反馈数据发送给基站的代码。当信道知识在发射机处可用时，发射机端波束形成可以提供显著的增益。对于单层波束形成，传输在与最大特征值相对应的信道协方差矩阵的特征向量上进行。可以通过提高接收到的信号与干扰和噪声比(SINR)来获得容量增益。波束形成的效率依赖于发射机所具有的发射机和接收机之间的信道知识的量。信道知识越多则意味着更好的波束形成技术。图1示出了无线通信系统100，其具有多个无线设备101。为了提供例如语音、数据等等各种类型的通信内容，广泛部署了无线通信系统100。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽和发射功率)支持多个用户进行通信的多址系统。无线设备101可以是基站、无线通信设备、控制器等等。无线通信系统100可以包括第一无线设备IOla和第二无线设备101b。第一无线设备IOla可以是发送无线设备，而第二无线设备 IOlb可以是接收无线设备。无线系统(例如，多址系统)中的第一无线设备IOla和第二无线设备IOlb之间的通信可以通过在无线链路上的传输实现。该通信链路通过单输入单输出(SISO)、多输入单输出(MISO)或多输入多输出(MIMO)系统来建立。MIMO系统包括发射机102和接收机 109，其分别具有多个(NT个)发射天线llfe-m和多个(NR个)接收天线116a-n，用于进行数据传输。SISO和MISO系统是MIMO系统的特别示例。如果利用由多个发射和接收天线创建的另外的维度，则MIMO系统可提供改进的性能(例如，更高的吞吐量、更大的容量、或改进的可靠性)。无线通信系统100可以利用ΜΙΜΟ。在发射机102，称作层的数据流每个部分可以使用不同的波束来传输。波束可以指一个或多个发射天线115的组合。在接收机109，数据流的不同部分可由不同的天线116接收到，然后进行组合。NT个发射天线和NR个接收天线组成的MIMO信道可分解成一个或多个独立的信道，也称为空间信道；独立的信道中的每个对应一维。独立的信道的数量记为NS。MIMO系统可以支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中，前向链路和反向链路传输在相同频率区域上进行，使得互易原理支持根据反向链路信道来估计前向链路信道。这使发送无线设备(即，第一无线设备101a)能够从发送无线设备接收到的通信中提取发送波束形成增益。在FDD系统中，前向链路和反向链路传输使用不同的频率区域。发送无线设备可能无法使用从发送无线设备接收到的通信中所提取的反向链路信道知识来实现发送波束形成增益，因为发送波束形成增益需要前向链路信道知识。无线通信系统100可以是能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽和发射功率) 支持与多个无线通信设备进行通信的多址系统。这种多址系统的实例包括码分多址(CDMA) 系统、宽带码分多址(W-CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)系统以及空分多址(SDMA)系统。术语“网络”和“系统”通常可以替换使用。CDMA网络可以实现无线电技术，例如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等等。UTRA包括W-CDMA和低码片速率(LCR)，而 cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现无线电技术，例如全球移动通信系统(GSM)。OFDMA网络可以实现无线电技术，例如演进UTRA (E-UTRA)、IEEE802. 11、 IEEE 802. 16、IEEE 802. 20、Flash-OFDMA 等等。UTRA、E-UTRA 和 GSM 是通用移动通信系统 (UMTS)的一部分。长期演进(LTE)是UMTS的一个版本，其使用了 E-UTRA。UTRA、E-UTRA、 GSM,UMTS和LTE在名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文档中有所描述。cdma2000在名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文档中有所描述。为清楚起见，本申请的技术的一些方面针对LTE来描述，并且下面的说明中大部分使用了 LTE术语。单载波频分多址(SC-FDMA)系统利用单载波调制和频域均衡。SC-FDMA系统与 OFDMA系统相比通常具有类似的性能和基本上相同的整体复杂度。SC-FDMA信号由于其内在的单载波结构而具有较低的峰值平均功率比(PAPR)。SC-FDMA具有很大吸引力，特别是在上行链路通信中，其中较低的PAI^R在发射功率效率方面极大地有益于移动终端。 SC-FDMA技术的使用是3GPP长期演进(LTE)和演进UTRA中上行链路多址方案的当前正在进行的设想。第一无线设备IOla可以包括发射机102。发射机102可以包括波束形成模块103。 波束形成可以表示使用多个天线来调整无线信号的发送和/或接收方向。波束形成可以提高信号干扰比(SNI )。波束形成还可以减少对相邻小区中无线设备的干扰。在MIMO设置中，可以通过沿着与最大特征值相对应的信道特征向量进行发送来应用本征波束形成，这提供了波束形成和对增益的复用。通过假定这些向量是传输的波束来完成秩选择和信道质量指示符(CQI)计算。在这里秩选择是指选择发送波束的数量。信道质量指示符(CQI)计算通常涉及确定可在不同波束上支持的编码速率/调制格式。通过让发射机102利用发射机102和接收机109之间的信道知识来选择所发送信号适当的空间方向性，发射机102端波束形成可以提供整个系统的增益。信道的知识可以称作信道知识度量104。发射机102可以包括一个或多个信道知识度量104。每个信道知识度量104可以表示有关信道的数据的不同部分。信道知识度量104可以通过反馈数据108 从接收机109接收。反馈数据108可以包括CQI、秩信息(RI)和预编码矩阵索引(PMI)。可以使用前向链路导频(例如公共参考信号(CRS))在第二无线设备IOlb处进行计算CQI、 RI和PMI。另一个信道知识度量104是信道互易(即，测量接收到的信号的信道变化以及使用该信息来估计发送的信号所经历的信道)。例如，关于前向链路的信道知识可以通过反向链路导频(例如探测参考信号(SRS))来获取。每个信道知识度量104可以具有相关联的与信道知识度量104的权重或置信程度有关的置信度105。发射机102可以包括信道知识模块106。发射机102可以使用信道知识模块106 来确定信道知识度量104。信道知识模块106可以从观测的长期统计、反馈数据108和接收机到发射机的业务来获取信道知识。第二无线设备IOlb可以使用一个或多个接收天线116a-n从第一无线设备IOla 接收传输。第二无线设备IOlb可以包括接收机109。第二无线设备IOlb可以用来进行传输的天线数量可以少于接收天线116的数量。在此情形下，第一无线设备IOla可以使用仅针对接收天线的互易来估计信道，这些接收天线还由第二无线设备IOlb用来进行传输。接收机109可以包括反馈计算模块110。反馈计算模块110可以由接收机109用来确定应当将什么样的反馈发送给第一无线设备101a。反馈计算模块110可以生成反馈数据108。反馈数据108的实例包括信道质量指示符(CQI)、秩报告和空间信息，例如PMI。 信道质量指示符(CQI)可以表示接收机109进行的信道估计。反馈数据108可以包括信道质量指示符(CQI)的相对置信度。秩报告还可以称为秩信息(RI)，可以指示建议的MIMO层数量。信道质量指示符(CQI)和秩报告可以基于将由第一无线设备IOla上的发射机102 使用的伪本征波束形成机制。下面将更详细描述伪本征波束形成。信道质量指示符(CQI) 和秩报告都可以是自适应的。第二无线设备IOlb可以在伪本征波束形成中考虑多个秩假定，并选择秩和对应的信道质量指示符(CQI)，该信道质量指示符(CQI)使例如频谱效率的某些期望的标准最大化。秩报告是指建议的MIMO层的数量。置信度105对应于该秩的CQI 报告的准确性如何。在选择要报告的秩和信道质量指示符(CQI)时，接收机109可以考虑稳健性和不同秩的结果中的不同置信度。例如，当发送无线设备仅了解接收无线设备中的一个接收天线的信道知识时，发送无线设备可以使用伪本征波束形成方案，其涉及对于秩为1和2来针对第一层使用与一个接收天线的信道知识相对应的波束，而当秩为2时针对第二层使用随机波束。接收无线设备处的CQI计算可以涉及使用在接收无线设备处可用的信道知识来生成类似的波束。在此情形下，在发射机102和接收机109处都可用的知识对于秩为1的传输要比秩为2的传输更具确定性，因为在接收机109处考虑的随机波束与在发射机102处所使用的可以不同。对于该情形，秩为1的CQI报告的置信度将大于秩为2的报告的置信度。 在波束构建中采取的随机性及相关结构可以在发射机102和接收机109之间进行协调。第二无线设备IOlb可以明确地报告有关采用的波束形成操作的信息。例如，如果第二无线设备IOlb知晓第一无线设备IOla仅具有与少数接收天线相对应的信道知识， 则来自一些或全部未观测到的接收天线116的信道可以进行量化，并与信道质量指示符 (CQI)和秩报告一同反馈给发射机102。CQI和秩报告可以在第二无线设备IOlb处计算，其中假定发射机102使用该另外的信息进行波束形成，例如假定发射机102具有所有接收天线类似的信道知识。接收机109可以选择一个或多个可能的预编码向量，来作为将要沿着其进行传输的波束方向。除了其它反馈数据108(例如CQI/RI)以外，对这些预编码向量的选择然后可以反馈给发射机102。这些预编码向量还可以基于对发射机102可用的信道知识来选择，在该情形下预编码信息不需要反馈给发射机102。例如，在具有4个发射天线115和4个接收天线116的系统中，如果发射机102知道关于2个接收天线116的信道知识，则前2个预编码向量可以基于2个接收天线116的组合信道的特征向量，而剩下2个波束根据接收机 109所能够反馈给发射机102的内容可以以多种方式来选择。接收机109还可以计算反馈，其假定使用了特定的波束形成方案(例如伪本征波束形成)，其中发射机102使用对发射机102可用的信道知识选择前几个波束，并针对剩下的层使用随机正交波束。接收机109可以计算其相信由发射机102使用的前几个预编码向量，并假定对在随机方向上(可能在定义的集合上)发送的以及与由最初选择的预编码向量所张成的子空间正交的方向上发送的其它层进行复用，来计算秩的一个选择的CQI。该计算可以针对不同的秩进行重复，一个或多个秩/CQI对可以反馈给发射机102。CQI报告可以使用多组随机波束。例如，CQI报告可以是CQI的平均值，其中针对一组随机选择的正交波束来计算一个CQI值。发射机102可以部分地使用从第二无线设备IOlb反馈的信息，并基于所有可用的知识计算或调整一些参数。例如，发射机102可以重载秩报告并相应地调整信道质量指示符(CQI)。在一种配置中，接收机109可以仅反馈信道质量指示符(CQI)，以帮助发射机102 确定在接收机109处的干扰水平。发射机102然后可以基于可用的知识计算秩。在一种配置中，波束形成模块103可以用于伪本征波束形成(PeB)。波束形成向量可以基于有关信道方向的知识来构建。对于一部分既无法观测也无法基于在发射机102处可用的知识进行估计的信道可以假定随机值。波束形成的完成可以使得随机值(从而波束的随机方向)处于与已知特征方向正交的子空间中。PeB可以用于在发射机102处的信道知识不完整的各种情形。PeB也可以用于希望减少从接收机109到发射机102的反馈数据108的数量的情形。PeB还可以用于来自不同来源的关于信道不同部分的信息具有不同置信度105的情形。一种这样的情形是在第二无线设备IOlb处具有显著校准失配的TDD系统。在此情形下，来自第二无线设备IOlb的部分反馈将会可以显示出比在第一无线设备IOla处从第二无线设备IOlb到第一无线设备 IOla的探测参考信号(SRQ传输获得的信道知识度量104更可靠。 PeB可以采用多码字或单码字MIMO操作来进行使用。为了减少确认的开销并提供码字上更大的稳健性，当使用PeB时可以实施层移位和/或单码字操作。如前面所述，数据流可以分成多个部分。每个部分可以使用信道码进行编码以获得码字。不同码字中的数据可以当作独立的数据。码字可以进一步分成多个层。在秩为K的MIMO传输中，K个层可以使用K个波束来发送。这些层可以来自不同的码字。无层移位是指用于不同层的波束是固定的情形。层移位是指层到波束的映射以预定方式变化的情形。当码字数量大于1时层移位有用。模式的决策可以依赖于传输的秩以及信道知识的数量。因此，模式的决策可以依赖于波束形成的可靠性。 在伪本征波束形成的一个实例中，具有8个发射天线115的第一无线设备IOla可以向具有2个接收天线116的第二无线设备IOlb传输。第一无线设备IOla可以通过探测参考信号(SRS)传输来知道关于接收天线116中的一个的信道知识。还可以向第一无线设备IOla提供针对其它接收天线116的量化的信道信息。第一无线设备IOla可以使用与到 2个接收天线116的信道相对应的特征向量来作为波束方向。可替换地，第一无线设备IOla 可以通过在从探测参考信号(SRS)的传输和反馈数据108中获取的信道上进行QR分解来构成波束方向。QR分解中信道的顺序可以基于每个来源的可靠性。在伪本征波束形成的另一实例中，第一无线设备IOla知道关于接收天线116中仅一个接收天线的信道知识。在此情形下，第一无线设备IOla可以在到接收机天线116的信道方向上以及与前面方向正交的随机波束方向上进行传输。随机波束在频率和时间上可以不同，以提供更好的分集和/或更准确的速率预测。在计算秩和CQI中，该情形中的传输和反馈可以由第二无线设备IOlb在类似的波束形成构建之后进行对准。接收机109可以包括接收波束111。图2示出了具有多个无线设备201的另一无线通信系统200。无线设备201可以是基站201a或无线通信设备201b。基站201a是与一个或多个无线通信设备201b进行通信的站。基站201a还可以称作接入点、广播发射机、节点B、演进节点B等等，并可以包括它们中的一些或全部功能。本申请将使用术语“基站”。每个基站201a为特定的地理区域提供通信覆盖。基站201a可以为一个或多个无线通信设备201b提供通信覆盖。根据术语所使用的上下文，术语“小区”可以表示基站201a和/或其覆盖区域。无线通信设备201b还可以称作终端、接入终端、用户设备(UE)、用户单元、站等等，并可以包括它们中的一些或全部功能。无线通信设备201b可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线设备、无线调制解调器、手持设备、膝上型计算机等等。无线通信设备201b 可以在任意给定时刻在下行链路217和/或上行链路218上与零个、一个或多个基站201a 进行通信。下行链路217(或前向链路)是指从基站201a到无线通信设备201b的通信链路，上行链路218 (或反向链路)是指从无线通信设备201b到基站201a的通信链路。图2的基站201a可以是图1的第一无线设备IOla的配置中的一种。基站201a可以包括发射机202。发射机202可以包括波束形成模块203、信道知识度量204、波束形成预编码器212、接收到的信道质量指示符(CQI) 213和接收到的秩214。预编码/波束形成是指将调制符号映射到不同天线的操作。从而，波束形成预编码器212可以将调制符号映射到不同的天线。波束表示复标量的向量，其规定应当如何在不同天线上发送调制符号。波束的大小等于发射天线215的数量。如果调制符号是χ、波束中第i项是bi，则在第i个天线上发送的信号是bi*x。采用多个波束，不同的天线上发送的信号可以记为[Beam l,Beam 2, ... Beam n]*transpose ([xl, x2, . . . xn])，其中，xk是使用波束k发送的调制符号，秩为 η。基站201a可以通过一个或多个天线发送下行链路消息219。基站201a可以不使用每个可用的天线来进行波束形成。N_BF可表示基站201a用于波束形成的天线215的数量。下行链路消息219可以包括下行链路业务220。下行链路消息219还可以包括参考音频带221。参考音频带221可以包括针对反馈目的而提供的参考信号(例如 LTE-A版本10中的信道状态信息参考信号(CSI-RS)概念或者SRS传输)，针对解调和反馈目的而提供的参考信号(例如LTE版本8中的公共参考信号)，和/或针对解调目的而提供的用户特定的参考信号(版本8中的DRS，版本9和10中的UE-RS)。参考信号和参考音频带221可以相互交换使用。图2的无线通信设备201b可以是图1的第二无线设备IOlb的配置中的一种。无线通信设备201b可以接收基站201a发送的下行链路消息219。无线通信设备201b可以使用一个或多个接收天线216a-n通过下行链路信道217来接收下行链路消息219。无线通信设备201b可以使用接收机209和参考信号(旧)端口 273来接收下行链路消息219并对其进行解码。参考信号(旧)端口 273是指沿着(可能是固定的)波束方向而发送的导频。例如，具有8个发射天线的系统可以具有4个公共参考信号(CRS)端口。第一 CRS端口可以是沿天线0和天线1具有相同权重的波束。第二 CRS端口可以是在天线2和天线3 上具有相同权重的。第三CRS端口可以是在天线4和天线5上具有相同波束权重的波束。 第四CRS端口可以是在天线6和天线7上具有相同权重的波束。针对每个天线可以发送单独的CSI-RS。因此，有8个CSI-RS端口。UE-RS端口可以让导频沿着基于UE反馈而选择的波束来发送。N_RS表示参考信号(旧)端口 273的数量，其中无线通信设备201b可以针对该参考信号端口 273从发射机202获取信道估计来生成信道质量指示符(CQI)、秩信息(RI)以及可能地来计算预编码矩阵索引(PMI)。N_RS因此表示所有天线端口，包括公共参考信号 (CRS)、用户设备参考信号(UE-RS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)等等。无线通信设备还可以包括反馈参考信号端口(RSFB) 274。反馈参考信号端口(RSFB) 274可以是独立的可以用于反馈的参考信号端口。反馈参考信号端口(RSFB) 274在下面结合图6详细进行描述。接收机209可以包括反馈计算模块210。反馈计算模块210可以用于生成反馈数据208。反馈计算模块210可以使用闭环模式270、开环模式271以及部分反馈模式225来生成反馈数据208。在闭环模式270中，无线通信设备201b可以基于从可用的端口获取的信道估计计算信道质量指示符(CQI)、秩和优选的预编码向量，来作为反馈数据208。闭环模式270在下面结合图5详细进行描述。闭环模式270可以用于支持针对FDD系统的双流波束形成，并可以涉及支持信道状态测量的CSI-RS以及相应的信道质量指示符(CQI)/预编码矩阵索引(PMI)/秩信息(RI)报告机制，例如当不针对所有天线发送CRS时。还可以考虑针对TDD的闭环模式270。在开环模式271中，无线通信设备201b不向基站201a提供任何有关信道方向性的信息。相反地，无线通信设备201b仅计算并报告信道质量指示符(CQI)以及可能的秩。 开环模式271结合图6在下面进行了详细描述。开环模式271可以用于TDD操作，同时通过使用互易来获取波束形成的益处。在部分反馈模式225中，无线通信设备201b可以提供与作为反馈数据208的信道质量指示符(CQI)和秩信息一起观测到的信道方向性的部分指示。部分反馈模式225可以用于TDD操作。开环模式271和部分反馈模式225中的波束形成增益在可以利用互易的情形下还可以在FDD操作中实现。无线通信设备201b然后可以向基站201b发送上行链路消息222。上行链路消息 222通过上行链路信道218发送。上行链路消息222可以包括上行链路业务223。上行链路消息222还可以包括反馈224。反馈2M可以包括由无线通信设备201b计算的反馈数据 208。上行链路消息222还可以包括探测参考信号(SRS) 2沈。无线通信系统200可以是时分双工(TDD)系统。在TDD系统，从基站201a到无线通信设备201b的传输和从无线通信设备201b到基站201a的传输可以在相同的频带进行。 由于上行链路信道218和下行链路信道217的互易性，基站201a能够通过无线通信设备 201b经上行链路信道218和上行链路消息222发送到基站201a的探测参考信号(SRQ 226， 来获取对下行链路信道217的估计。在一种配置中，无线通信设备201b用于上行链路传输的发射天线的数量可以不同于(小于)无线通信设备201b上接收天线216的数量。例如，具有2个接收天线的无线通信设备201b仅从1个天线发送探测参考信号(SRS) 2沈。基站201仅获得下行链路信道 217的部分知识。这可以称为“部分信道互易”。在LTE版本8中，可以进行探测参考信号 (SRS) 226的天线切换，其中无线通信设备201b在所有可用的天线上进行重复以发送探测参考信号(SRS) 2沈。例如，采用2个天线，无线通信设备201b使用第一天线发送探测参考信号(SRS) 2 的第一实例，使用第二天线发送探测参考信号(SRS) 2 的第二实例，使用第一天线发送第三探测参考信号(SRS)，等等。然而，这并非为必需的特征，在一些无线通信设备201b的实现中是不希望有的。例如，探测参考信号(SRS) 2 的天线切换可能引入插入损耗。通过使用探测参考信号(SRS) 2 的天线切换，基站201a可以获取无线通信设备 201b所使用的所有接收天线216的下行链路信道217的知识。图3是用于生成反馈数据208的方法300的流程图。方法300可以由无线通信设备201b来执行。无线通信设备201b可以从基站201a接收下行链路消息219 (30 。下行链路消息219可以包括下行链路业务220和/或参考音频带221。无线通信设备201b然后可以确定反馈数据208的生成模式(304)。例如，无线通信设备201b可以确定要使用闭环模式270、开环模式271或者部分反馈模式225。无线通信设备201b可以使用所确定的模式来生成反馈数据208(306)。无线通信设备201b可以将反馈数据208发送给基站201a (308)。在一种配置中，无线通信设备201b 可以在上行链路消息222中将反馈数据208发送给基站201a(308)。图4是说明在本发明的系统和方法中使用的接收机409的框图。图4的接收机409 可以是图1的接收机109的配置中的一种。接收机409可以位于无线通信设备201b上。接收机409可以包括解码器427。解码器427可以从基站201a接收下行链路消息419。解码器427然后可以对来自下行链路消息419的信道参数4 进行解码。例如，解码器427可以对来自下行链路消息419的接收机干扰结构429、天线波束形成增益430和接收天线信道估计431进行解码。如果无线通信设备201b可以获取所有N_BF个波束形成天线的接收天线信道估计431，则反馈数据408可以获取来自发射机102处所有天线115的干扰和波束形成增益。解码器427可以将信道参数4 提供给反馈计算模块410。反馈计算模块410可以使用信道参数4 与其它参数一起来生成反馈数据408。反馈计算模块410已知的参数的实例包括预定义的预编码矩阵432，预编码向量437，可用的接收端口 433，随机正交波束 434，组合的预编码矩阵435以及所选择的方向436。预定义的预编码矩阵432可以基于由无线通信设备201b和基站201a所取得一致将应用于传输的预编码操作(即，大延迟循环延迟分集(CDD)或波束扫描)。组合的预编码矩阵435可以基于预编码向量437。所选择的方向436可以与无线通信设备201b选择的预编码器正交。当全部信道知识在接收机209处可用但在发射机202处可能不可用时，可以使用预定义的码本。为了选择码本，接收机209可以反馈信道质量指示符(CQI)438、预编码矩阵441索引(PMI)和秩信息(RI)。当全部信道知识在发射机202处可用时可以使用特征预编码。为了在特征预编码中选择码本，接收机209可以反馈信道质量指示符(CQI)438和秩信息(RI)。如果在发射机202处仅部分信道知识可用但接收机209具有全部信道知识，则基于在发射机202处可用的信道知识针对前几层选择几个波束，对于剩下的层随机选择波束。在一种配置中，如果部分信道知识在发射机202处可用，则接收机209可以使用码本对于发射机202未知的信道信息进行量化和反馈。反馈计算模块410然后可以生成反馈数据408。可以将反馈数据408从无线通信设备201b发送给基站201a。在一种配置中，反馈数据408可以通过上行链路消息222发送给基站201a。反馈数据408可以包括信道质量指示符(CQI)438、秩439、预编码向量440、 预编码矩阵441、量化后的信道形式442以及量化后的干扰协方差472。信道质量指示符 (CQI) 438可以包括干扰并获取波束形成增益。波束形成增益可以来自传输中使用的所有天线215而并不仅仅是针对其来发送CRS的天线。无线通信设备201b为此可能需要使用新定义的CSI-RS。LTE CRS版本8可以提供最多4个天线的信道估计。用于波束形成的天线数量N_ BF可以大于CRS端口的数量。例如，在8个天线的系统中，虽然波束形成对所有8个天线都应该是可能的，但基站201a可以沿着4个固定的波束G个虚拟天线，也称为CRS天线端口)来发送CRS。反馈数据408可以仅仅基于从波束111观测到的信道。因此，反馈数据 408可能并不完全获取波束形成增益。这会影响FDD以及可能的TDD系统中双流波束形成的性能。接收机109能够对发射机102处的物理天线115和接收机109处的物理天线116 之间的整个信道的一部分进行估计。这是LTE版本8下行链路设计中的情形，其中的信道估计是基于CRS的。LTE CRS版本8端口用于解调和反馈目的。通过引入具有低占空比的反馈参考信号(RS)，不同的无线通信设备201b可以为了反馈目的而获取信道知识。该参考信号的开销会非常小。具有这样的参考信号可以为FDD和TDD提供来自所有发射天线215(不仅仅是用于发送公共参考信号的波束)的波束形成增益。版本9中公告的CRS端口数量最多是4。在商业部署中，CRS端口的数量可以仅仅是2。因为CRS端口在解调中使用，与CRS端口相关联的开销很大。同时，用于波束形成操作的发射天线115的数量可以大于公告的CRS端口的数量。可以引入低占空比参考信号， 其仅沿着与针对版本10而预想的CSI-RS线用于信道站信息反馈。使用所有发射天线115 的波束形成增益相比于仅使用CRS波束的要大。对于所有发射天线而具有低开销的CSI-RS 可以在FDD以及可能的TDD系统中提供波束形成增益。在TDD中，在基站201a处的基于信道互易原理的开环信道状态估计仅能提供有关下行链路信道217的部分信息或者存在校准问题的情形下，低开销CSI-RS具有益处。对于无线通信设备201b处发送链和接收链的非对称天线配置波束形成增益是可以获得的，并不受发送链和接收链中校准失配的影响。可以使用解调参考信号(DM-RS)(与从参考信号(RS)端口 273获得的信道估计一起)端口，来计算后面的分组传输的信道质量指示符(CQI)438和秩439。在此情形下，信道质量指示符(CQI) 438和秩439报告对于来自基站201a的请求可能需要是非周期性的。 虽然这种方式的信道质量指示符(CQI) 438和秩439计算获得了波束形成增益，但该机制对于UE-RS在频带的小部分中进行分配的情形或者对于具有突发业务源的用户来说是不可靠的。虽然该报告机制是准确的，但它甚至在中等程度的移动性下可能也不有效，因为它要求无线通信设备201b进行频繁的报告。为了在发射天线115的数量大于4的情形下获得波束形成增益(特别是在FDD系统中)，可能需要考虑新的预编码结构。可以使报告在时间和频率上的间隔大小是可配置的。具体而言，频率选择性的报告(即，基于子带的)或宽带报告可以如在版本8中那样进行考虑。在不同操作模式中可以考虑秩为2的传输的层移位。该机制在部分反馈模式中是有益的，还可以用于开销的减少。还可以配置以信令来发送与空间干扰结构及其相关的增益有关的信息的方法。这也适用于无线通信设备201b具有信道部分估计的情形。一种以信令发送的实例是无线通信设备201b向基站201a提供信道质量指示符(CQI)438、秩439和预编码矩阵441索引 (PMI)反馈。这基本上是前面结合图2描述的预编码的闭环模式270。波束形成操作(PMI 报告)可以同时获得干扰和信道结构。干扰协方差结构472可以采用信令来发送给基站201a。这在当主导干扰方向在无线通信设备201b处被检测到时是可以适用的。该信令可以基于低占空比(有可能是上层的)信令来完成。干扰协方差结构472可以在存在持久长期的干扰的协方差结构时使用。 基站201a然后可以在计算波束形成预编码向量440、秩439和信道质量指示符(CQI) 438中使用干扰协方差结构472。干扰协方差结构472的时间-频率报告间隔大小可以是可配置的。图5是使用闭环模式270生成反馈数据408的方法500的流程图。方法500可以由无线通信设备201b来执行。闭环模式270在前面结合图2进行了描述。在闭环模式270 中反馈数据408的生成可以根据在无线通信设备201b以及在基站201a处可用的有关下行链路信道217的知识来进行。无线通信设备201b可以从可用的端口获取信道估计(50 。信道估计可以包括接收天线信道估计431。可用的端口可以包括参考信号(旧)端口 273。无线通信设备201b 然后可以基于信道估计来计算一个或多个信道质量指示符(CQI) 438 (504)。无线通信设备 201b可以基于信道估计来计算对应于每个信道质量指示符(CQI) 438的秩439 (506)。无线通信设备201b还可以基于信道估计来计算优选的预编码向量440(508)。无线通信设备 201b然后可以将信道质量指示符(CQI)438、秩439和优选的预编码向量440发送给基站 201a(510)。基站201a可以使用报告的预编码向量440、报告的信道质量指示符(CQI)438和报告的秩439在下行链路信道217上对无线通信设备201b进行发送。闭环模式270可以适用于FDD和TDD。闭环模式270的操作不受无线通信设备201b处发送和接收天线的非对称结构和发射/接收链中可能的校准失配影响，因为传输是沿着无线通信设备201b报告的预编码向量440进行的。为了启用闭环模式270操作，需要提供基站201a处更高数量发射天线115的预编码设计。进一步，还必须启用秩439和优选的预编码矩阵441的信令和反馈。如果RS天线端口的数量小于波束形成天线的数量N_BF，该操作获得的波束形成增益将受限制。因此， 当N_BF大于CRS天线端口的数量时针对反馈目的使用CRS版本8可以减少波束形成获得的增益。替换于使用CRS版本8进行反馈的是针对仅用于测量和报告(而不用于解调)的波束形成天线提供低占空比信道状态信息参考信号(CSI-RS)。与该反馈参考信号相对应的开销可以非常小。因此，值得考虑针对反馈目的而引入低占空比CSI-RS。
图6是使用开环模式271生成反馈数据408的方法600的流程图。方法600可以由无线通信设备201b来执行。在开环模式271中，无线通信设备201b将不向基站201a 提供任何有关信道方向性的信息。相反地，无线通信设备201b可以仅报告信道质量指示符 (CQI) 438以及有可能秩439。在FDD模式下，无线通信设备201b处的信道质量指示符(CQI) 438和秩439的计算可以基于一组预定义的预编码矩阵441来进行。无线通信设备201b和基站201a可以对将在传输中应用的预编码操作取得一致。信道质量指示符(CQI) 438和秩439的计算可以基于该知识来避免大的速率预测失配。采用互易性，可以考虑多种情形。在一种结构中，无线通信设备201b可以仅报告与发送分集相对应的信道质量指示符(CQI) 438，如版本8的传输模式7中的做法，来部分地捕获干扰。基站201a然后可以基于信道知识和报告的信道质量指示符(CQI)438针对不同的层来选择秩并调整信道质量指示符(CQI) 438。在第二情形下，无线通信设备201b可以接收下行链路消息219(60 。无线通信设备201b可以确定在发射机202处启用了完整信道互易还是部分信道互易(604)。在部分信道互易中，基站201a可以仅获取下行链路信道217的部分知识，而在完整信道互易中，基站 201a可以获取下行链路信道217的全部知识。如果在发射机202处启用了完整信道互易，则无线通信设备201b然后可以确定在接收机209处是否存在所有发射天线215的信道知识(全部信道知识)(606)。这在例如当可用独立反馈参考信号端口的数量N_RSFB 274等于波束形成发射天线的数量丄 BF时发生。如果所有发射天线115的信道知识存在(S卩，N_RSFB = N_BF)，则无线通信设备201b可以通过假定本征波束形成应用到下行链路信道217来计算信道质量指示符 (CQI) 438 (608)。无线通信设备201b还可以通过假定本征波束形成应用到下行链路信道 217来计算秩439 (610)。秩439和信道质量指示符(CQI) 438的计算可以考虑接收机处的干扰结构和来自所有天线的波束形成增益。无线通信设备201b然后可以将所计算的信道质量指示符(CQI) 438和秩439发送给基站201a (612)。在该情形下，只要无线通信设备201b 处的信道质量指示符(CQI) 438计算与基站201a处的发送波束形成相匹配，就不需要传输预编码器信息。如果不存在所有发射天线115的信道知识(S卩，N_RSFB < N_BF)，无线通信设备 201b可以使用在反馈参考信号端口 274上的本征波束形成基于可用的反馈参考信号端口 (RSFB) 274的数量以及可用的信道知识来计算信道质量指示符(CQI) 438 (614)。无线通信设备201b还可以使用在反馈参考信号端口(RSFB) 274上的本征波束形成基于可用的反馈参考信号端口(RSFB) 274的数量以及可用的信道知识来计算秩439(616)。无线通信设备201b然后可以将所计算的信道质量指示符(CQI) 438和秩439发送给基站201a (612)。 在该情形下，基站201a可以调整信道质量指示符(CQI)438来获得由于来自波束形成天线的传输而产生的额外的波束形成增益，而不是报告所基于的可用的反馈参考信号端口 (RSFB) 274 的数量 N_RSFB。如果启用了部分信道互易，无线通信设备201b可以确定要a)对于在发射机202 处未知的信道信息使用存在于用户设备(UE) 201b的反馈信道知识，b)使用基于所有可用信道知识的反馈，其中预编码波束使用仅在发射机202处可用的信道知识来生成，例如用于探测参考信号(SRS) 2 的接收天线216的信道知识，和/或c)使用利用伪本征波束形成的反馈来计算信道质量指示符(CQI) 438和秩439 (618)。在所有这些情形中，如果无线通信设备201b知道所有发射天线215的信道知识，则无线通信设备201b可以生成用于信道质量指示符(CQI)计算的波束，其中采用在基站201a用于波束形成的所有天线上进行波束形成，并且，反馈是基于全部信道知识的。当无线通信设备201b知道较少数量天线的信道知识时，报告可以基于采用在较少数量天线端口进行波束形成。如果在发射机202处未知的信道信息的反馈信道存在，则无线通信设备201b可以使用反馈信道来将缺少的信息发送给发射机202，并使用全部信道知识来计算信道质量指示符(CQI) /秩438、439 (626)。 无线通信设备201b然后可以将所计算的信道质量指示符(CQI)438和秩439发送给基站 201a(612)。即使仅通过在发射机202处可用的信道知识而获得的波束用于进行反馈计算，无线通信设备201b也可以使用所有在接收机209处可用的信道知识来计算信道质量指示符 (CQI) 438 (620)。无线通信设备201b还可以使用所有在接收机处可用的信道知识来计算秩 439(62幻。无线通信设备201b然后可以将所计算的信道质量指示符(CQI)438和秩439发送给基站20 Ia (612)。如果假定伪本征波束形成，则无线通信设备201b可以使用所有可用信道知识来计算信道质量指示符(CQI) 438和秩439 (624)，同时使用同样已知在发射机202处可用的信道知识来计算波束，(例如，对应于也用于发送探测参考信号(SRS) 2 传输的接收天线216 的信道估计)，并对于每个秩439针对其它层假定与这些波束正交的随机波束。无线通信设备然后可以将所计算的信道质量指示符(CQI)438和秩439发送给基站201a(612)。基站 201a在构成波束方向中可以使用伪本征波束形成。基站201a可以使用无线通信设备201b 报告的信道质量指示符(CQI)438和秩439来沿着获得的方向进行传输。图7是使用部分反馈模式225生成反馈数据408的方法700的流程图。方法700 可以由无线通信设备201b来执行。部分反馈模式225在前面结合图2进行了描述。在部分反馈模式225中，无线通信设备201b可以提供与信道质量指示符(CQI)438和秩439信息一起观测到的信道方向性的部分指示。如果无线通信设备201b使用FDD进行操作，则该信息可以是优选的预编码矩阵441的一部分。可替换地，该信息可以是从接收天线所见的量化后的信道形式442，其中对于该接收天线在上行链路信道218中不出现探测参考信号 (SRS) 2 传输。无线通信设备201b可以确定伪本征波束形成方案(70 。无线通信设备201b可以使用所确定的伪本征波束形成方案来获取预编码向量440(704)。例如，无线通信设备 201b可以使用同样已知在发射机202处可用的信道知识来获取预编码向量440(704)。无线通信设备201b然后可以选择与获取的预编码向量440正交的方向436(706)。无线通信设备201b可以对预编码向量440和选择的方向436进行组合来构成组合的预编码矩阵 435(708)。无线通信设备201b可以使用选择的不同方向436来创建多个组合的预编码矩阵435(709)。无线通信设备201b然后可以使用一个或多个组合的预编码矩阵435来计算信道质量指示符(CQI) 438 (710)。无线通信设备201b还可以计算秩439 (712)。CQI和RI 的计算可以使用通过使用不同随机波束而创建的多个组合的预编码矩阵。无线通信设备 201b可以将所计算的信道质量指示符(CQI) 438和所计算的秩439发送给基站201a(714)。基站201a可以根据通过反馈数据408提供的秩439和部分信道信息来利用伪本征波束形成。还可以考虑采用部分信道互易的部分反馈模式225或者无线通信设备201b处显著的校准失配。在此情形下，无线通信设备201b可以提供有关在接收天线216观测到而基站201a无法观测到的信道的额外信息。无线通信设备201b可以使用基站201a处已知的接收天线216的信道估计来计算最佳信道质量指示符(CQI) 438和秩439。无线通信设备201b 还可以计算预编码向量437，其将信道近似到其它接收天线216。无线通信设备201b然后可以将信道质量指示符(CQI)438、秩439以及选择的预编码向量440报告给基站201a。基站201a可以与信道知识一起使用信道反馈数据408来构建波束形成预编码器。 基站201a然后可以与构建的预编码器一起使用无线通信设备201b选择的信道质量指示符 (CQI) 438和秩439来调度无线通信设备201b。图9是多输入和多输出(MIMO)系统1000中的发射机1050和接收机1051的框图。在发射机1050，若干个数据流的业务数据从数据源1052提供给发射(Tx)数据处理器 1053。每个数据流然后可以通过各自的发射天线1056a-t来传输。发射(Tx)数据处理器 1053可以基于针对数据流而选择的特定的编码方案对每个数据流的业务数据进行格式化、 编码和交织以提供编码数据。每个数据流的编码数据可使用OFDM技术采用导频数据进行复用。导频数据是已知的数据模式，其用已知的方式处理并可以在接收机1051用来估计信道响应。可以基于为数据流选择的特定的调制方案(例如，BPSK、QPSK、M-PSK或M-QAM)对复用的导频和每个流的编码数据进行调制(例如，符号映射)以提供调制符号。每个数据流的数据速率、编码和调制可由处理器执行的指令来确定。全部数据流的调制符号可以提供给发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器1054， 其可以进一步对调制符号(例如，针对OFDM)进行处理。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器IOM然后向NT个发射机(TMTR) 1055a 1055t提供NT个调制符号流。TX发射(TX) 多输入多输出(MIMO)处理器IOM可以将波束形成加权施加到数据流的符号以及从其发送符号的天线1056上。每个发射机1055接收并处理相应的符号流，以提供一个或多个模拟信号，并进一步对模拟信号进行调节(例如，放大、滤波、上变频)，以提供适用于在MIMO信道上传输的调制信号。来自发射机1055a 1055t的NT个调制信号然后分别从NT个天线1056a 1056t发送。在接收机1051，所传输的调制信号由NR个天线1061a 1061r接收，从每个天线 1061接收到的信号提供给相应的接收机(RCVR) 1062a 1062r。每个接收机1062对相应的接收到的信号进行调节(例如，滤波、放大和下变频)，对调节的信号进行数字化以提供采样，并进一步对采样进行处理以提供相应的“接收到的”符号流。RX数据处理器1063可以基于特定的接收机处理技术从NR个接收机1062接收并处理NR个接收到的符号流，以提供NT个“检测到的”符号流。RX数据处理器1063然后可以对每个检测到的符号流进行解调、解交织和解码，以恢复数据流的业务数据。RX数据处理器1063的处理与在发射机系统1050的TX MIMO处理器IOM和TX数据处理器1053的处理相反。
处理器1064可以周期性地确定要使用哪个预编码矩阵。处理器1064可以将信息存储在存储器1065上，并从该存储器获取信息。处理器1064制作反向链路消息，其包括矩阵索引部分和秩值部分。反向链路消息可以称为信道状态信息(CSI)。反向链路消息可以包括各种类型的有关通信链路和/或接收到的数据流的信息。反向链路消息然后可以由TX 数据处理器1067进行处理(该TX数据处理器1067还从数据源1068接收多个数据流的业务数据)，由调制器1066进行调制，由发射机1062a 1062r进行调节，并发送回发射机 1050。在发射机1050，来自接收机的调制信号由天线1056接收，由接收机1055调节，由解调器1058解调，并由RX数据处理器1059进行处理，以提取接收机系统1051发送的反向链路消息。处理器1060可以从RX数据处理器1059接收信道状态信息(CSI)。处理器1060 可以将信息存储在存储器1057中，并从存储器1057获取信息。处理器1060可以确定使用哪个预编码矩阵以确定波束形成的加权，然后处理提取的消息。图9示出了可以包括在基站1135内的一些部件。基站1135还可以称作接入点、 广播发射机、节点B、演进节点B等等，并可以包括它们中的一些或全部功能。基站1135包括处理器1103。处理器1103可以是通用单芯片或多芯片微处理器(例如，ARM)、专用微处理器(例如，数字信号处理器(DSP))、微控制器、可编程门阵列等。处理器1103可称为中央处理单元(CPU)。尽管在图9的基站1135中仅示出了单个处理器1103，在可替换的配置中，可以使用处理器的组合(例如，ARM和DSP)。基站1135还包括存储器1105。存储器1105可以是能够存储电子信息的任何电子部件。存储器1105可以体现为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘存储介质、 光盘存储介质、RAM中的闪存器件、与处理器一同包含的板上存储器、EPROM存储器、EEPROM 存储器、寄存器等等，并包括它们的组合。数据1107和指令1109可以存储在存储器1105中。指令1109可以由处理器1103 来执行，以实现本申请公开的方法。执行指令1109可以涉及使用存储在存储器1105中的数据1107。当处理器1103执行指令1109时，指令1109a的各个部分可以加载到处理器1103 上，数据1107a的各个部分可以加载到处理器1103上。基站1135也可以包括发射机1111和接收机1113，以允许向基站1135发送信号并从基站1135接收信号。发射机1111和接收机1113可统称为收发机1115。第一天线1117a 和第二天线1117b可以电耦合到收发机1115。基站1135也可以包括(未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或另外的天线。基站1135的各个部件可通过一个或多个总线来耦合到一起，其可以包括功率总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等。为清楚起见，各种总线在图9中以总线系统 1119来示出。图10示出了可包括在无线通信设备1201内的一些部件。无线通信设备1201可以是接入终端、移动站、用户设备(冊)等。无线通信设备1201包括处理器1203。处理器 1203可以是通用单芯片或多芯片微处理器(例如，ARM)、专用微处理器(例如，数字信号处理器(DSP))、微控制器、可编程门阵列等。处理器1203可称为中央处理单元(CPU)。尽管在图10的无线通信设备1201中仅示出了单个处理器1203，在可替换的配置中，可以使用处理器的组合(例如，ARM和DSP)。
无线通信设备1201还包括存储器1205。存储器1205可以是任何能够存储电子信息的任何电子部件。存储器1205可以体现为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘存储介质、光盘存储介质、RAM中的闪存器件、与处理器一同包含的板上存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器等等，并包括它们的组合。数据1207和指令1209可以存储在存储器1205中。指令1209可以由处理器1203 来执行，以实现本申请公开的方法。执行指令1209可以涉及使用存储在存储器1205中的数据1207。当处理器1203执行指令1209时，指令1209a的各个部分可以加载到处理器1203 上，数据1207a的各个部分可以加载到处理器1203上。无线通信设备1201还可以包括发射机1211和接收机1213，以允许向无线通信设备1201发送信号并从无线通信设备1201接收信号。发射机1211和接收机1213可统称为收发机1215。第一天线1217a和第二天线1217b可以电耦合到收发机1215。无线通信设备1201也可以包括(未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或另外的天线。无线通信设备1201的各个部件可通过一个或多个总线来耦合到一起，其可以包括功率总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等。为清楚起见，各种总线在图10中以总线系统1219来示出。本申请描述的技术可以用于各种通信系统，包括基于正交复用方案的通信系统。 该通信系统实例包括正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统等等。 OFDMA系统利用正交频分复用(OFDM)，这是将总的系统带宽分成多个正交子载波的调制技术。这些子载波还可以叫做音频带、频率段等。利用0FDM，可以采用数据对每个子载波独立地进行调制。SC-FDMA系统可以利用交织的FDMA(IFDMA)在分布于系统带宽的子载波上发送，利用本地FDMA (LFDMA)来在相邻子载波的块上发送，或者利用增强的FDMA (EFDMA)来在相邻子载波的多个块上发送。一般地，调制符号采用OFDM在频域中发送，采用SC-FDMA在时域中发送。术语“确定”涵盖广泛范围的动作，因此，“确定”可以包括运算、计算、处理、推导、 调查、查找(例如在表、数据库或其他数据结构中进行查找)、探知等。另外，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。另外，“确定”可以包括解决、挑选、选择、建立等。除非另外明确指出，短语“基于”并不表示“仅仅基于”。换言之，短语“基于”描述 “仅仅基于”和“至少基于” 二者。术语“处理器”应宽泛地解释为涵盖通用处理器、中央处理器(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、控制器、微控制器、状态机等。在一些情况下，“处理器”可以指专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等。术语“处理器”指处理设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核相结合的一个或多个微处理器或任何其他此种结构。术语“存储器”应宽泛地解释为涵盖任何能够存储电子信息的任何电子部件。术语存储器可指各种类型的处理器可读介质，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、 非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PR0M)、可擦除可编程只读存储器 (EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、闪存、磁的或光学的数据存储器、寄存器等。如果处理器可从存储器读取信息和/或把信息写入存储器，就称存储器与处理器进行电通信。成为处理器的一部分的存储器与处理器进行电通信。术语“指令”和“代码”应宽泛地解释为包括任何类型的计算机可读语句。例如， 术语“指令”和“代码”可指一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程等。“指令”和“代码” 可包含单个计算机可读语句或许多计算机可读语句。本申请描述的功能可以在硬件执行的软件或固件中实现。这些功能可以作为一个或多个指令形式存储在计算机可读介质上。术语“计算机可读介质”或“计算机程序产品” 是指任何可由计算机或处理器存取的非暂时的有形的存储介质。示例性地，而非限制性地， 计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备、或者任何其他可用来以指令或数据结构的形式携带或者存储需要的程序代码并可由计算机来存取的介质。本申请所使用的磁盘和光盘，包括紧凑型光盘(⑶)、激光视盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光 光盘，其中磁盘通常以磁的方式复制数据，而光盘采用激光以光学的方式复制数据。本申请公开的方法包括一个或多个步骤或动作，用于完成所描述的方法。方法步骤和/或动作可以相互交换，而不背离权利要求的范围。换言之，除非所描述的方法的适当操作要求步骤或动作的特定顺序，可以改变特定步骤和/或动作的顺序和/或使用，而不背离权利要求的范围。进一步，应当理解的是，执行本申请所描述方法和技术的模块和/或其它适当的手段，例如图3和5-7示出的那些模块和方法，可由设备下载和/或以其它方式获得。例如， 设备可耦合至服务器，以助于传输执行本申请描述的方法的模块。替代性地，本申请描述的各种方法可通过存储模块(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如紧凑型光盘(CD)或软盘等的物理存储介质)提供，使得设备一旦耦合至该设备或向该设备提供存储手段就可获得各种方法。应当理解的是，权利要求并不是要限于以上示出的精确结构和部件。可以对本申请描述的系统、方法和装置在安排、操作和细节上进行各种修改、改变和变化，而不背离权利要求的范围。
权利要求
1.一种生成反馈数据的方法，该方法包括 从基站接收下行链路消息；确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易； 确定生成反馈数据的模式；使用所确定的模式来生成反馈数据，其中，所述反馈数据包括波束形成信息；以及将所述反馈数据发送给所述基站。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下行链路消息使用信道状态信息参考信号 (CSI-RS)而不是公共参考信号(CRS)来进行用于反馈的信道估计。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下行链路消息为信道估计和反馈的目的而使用解调参考信号(DM-RS)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，解调参考信号(DM-RS)、信道站信息参考信号 (CSI-RS)和公共参考信号(CRS)中的至少一个用于为反馈目的的干扰估计。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反馈数据包括干扰协方差。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反馈数据包括信道质量指示符(CQI)和秩。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述反馈数据包括一个或多个预编码向量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所确定的模式是闭环模式。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括从可用的反馈参考信号端口(RSFB)获取信道估计； 基于所述信道估计来计算CQI ； 基于所述信道估计来计算秩；以及基于所述信道估计来计算一个或多个预编码向量。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所确定的模式是开环模式。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述发射机处启用了完整信道互易，并且还包括确定在接收机处是否存在所有发射天线的信道知识。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述接收机处不存在所有发射天线的信道知识，并且还包括基于接收波束的数量和可用的信道知识来计算所述CQI ；以及基于接收波束的数量和可用的信道知识来计算所述秩。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述接收机处存在所有发射天线的信道知识，并且还包括通过假定将本征波束形成应用到下行链路信道来计算所述CQI ；以及通过假定将本征波束形成应用到所述下行链路信道来计算所述秩。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述发射机处启用了部分信道互易，并且还包括确定a)对于所述发射机处未知的信道信息是否存在反馈信道；b)是否使用通过所述发射机处可用的信道知识而获得的波束来进行反馈计算；或者c)是否假定用于计算所述 CQI和秩的伪本征波束形成。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，对于所述发射机处未知的信道信息存在反馈信道，并且还包括使用所述反馈信道将缺少的信息发送给所述发射机；以及使用全部信道知识来计算所述CQI。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，通过所述发射机处可用的信道知识而获得的波束用于进行反馈计算，并且还包括使用可用的信道知识来计算所述CQI ；以及使用可用的信道知识来计算所述秩。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，假定用于计算所述CQI和秩的伪本征波束形成，并且还包括针对每个秩假定与其它层波束正交的随机波束，使用可用的信道知识来计算所述CQI， 同时使用同样已知在所述发射机处可用的信道知识来计算所述波束；以及针对每个秩假定与其它层波束正交的随机波束，使用可用的信道知识来计算所述秩， 同时使用同样已知在所述发射机处可用的信道知识来计算所述波束。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，结合伪本征波束形成使用层移位。
19.根据权利要求7所述的方法，其中，所确定的模式是部分反馈模式。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括 确定伪本征波束形成方案；获取预编码向量；选择与所获取的预编码向量正交的方向；将所述预编码向量和所选择的方向进行组合以构成组合的预编码矩阵； 使用所选择的不同方向来创建一个或多个组合的预编码矩阵； 使用所述一个或多个组合的预编码矩阵来计算所述CQI ；以及计算所述秩。
21.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反馈数据包括一个或多个预编码向量。
22.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反馈数据包括信道量化后的形式。
23.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反馈数据基于接收机干扰结构、天线波束形成增益、可用的接收端口以及预定义的预编码矩阵中的至少一个。
24.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法由无线通信设备来执行。
25.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法由用于在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中工作的无线设备来执行。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述无线通信系统是频分双工(FDD)系统。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述无线通信系统是时分双工(TDD)系统。
28.一种用于生成反馈数据的无线设备，包括 处理器；存储器，其与所述处理器进行电子通信；存储在所述存储器中的指令，所述指令可以由所述处理器执行，用于 从基站接收下行链路消息；确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易； 确定生成反馈数据的模式；使用所确定的模式来生成反馈数据，其中，所述反馈数据包括波束形成信息；以及将所述反馈数据发送给所述基站。
29.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述下行链路消息使用信道状态信息参考信号(CSI-RS)而不是公共参考信号(CRS)来进行用于反馈的信道估计。
30.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述下行链路消息为信道估计和反馈的目的而使用解调参考信号(DM-RS)。
31.根据权利要求观所述的无线设备，其中，解调参考信号(DM-RS)、信道站信息参考信号(CSI-RS)和公共参考信号(CRS)中的至少一个用于为反馈目的的干扰估计。
32.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述反馈数据包括干扰协方差。
33.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述反馈数据包括信道质量指示符(CQI) 和秩。
34.根据权利要求33所述的无线设备，其中，所述反馈数据包括一个或多个预编码向量。
35.根据权利要求34所述的无线设备，其中，所确定的模式是闭环模式。
36.根据权利要求35所述的无线设备，其中，执行所述指令还可以用于从可用的反馈参考信号端口(RSFB)获取信道估计；基于所述信道估计来计算CQI ；基于所述信道估计来计算秩；以及基于所述信道估计来计算一个或多个预编码向量。
37.根据权利要求34所述的无线设备，其中，所确定的模式是开环模式。
38.根据权利要求37所述的无线设备，其中，在所述发射机处启用了完整信道互易，以及，执行所述指令还可以用于确定在接收机处是否存在所有发射天线的信道知识。
39.根据权利要求38所述的无线设备，其中，在所述接收机处不存在所有发射天线的信道知识，以及，执行所述指令还可以用于基于接收波束的数量和可用的信道知识来计算所述CQI ；以及基于接收波束的数量和可用的信道知识来计算所述秩。
40.根据权利要求38所述的无线设备，其中，存在所有发射天线的信道知识，以及，执行所述指令还可以用于通过假定本征波束形成应用到下行链路信道来计算所述CQI ；以及通过假定本征波束形成应用到所述下行链路信道来计算所述秩。
41.根据权利要求37所述的无线设备，其中，在所述发射机处启用了部分信道互易，以及，执行所述指令还可以用于确定a)对于所述发射机处未知的信道信息是否存在反馈信道；b)是否使用通过所述发射机处可用的信道知识而获得的波束来进行反馈计算；或者C) 是否假定用于计算所述CQI和秩的伪本征波束形成。
42.根据权利要求41所述的无线设备，其中，对于所述发射机处未知的信道信息存在反馈信道，以及，执行所述指令还可以用于使用所述反馈信道将缺少的信息发送给所述发射机；以及使用全部信道知识来计算所述CQI。
43.根据权利要求41所述的无线设备，其中，所述发射机处可用的信道知识获得的波束用于进行反馈计算，以及，执行所述指令还可以用于使用可用的信道知识来计算所述CQI ；以及使用可用的信道知识来计算所述秩。
44.根据权利要求41所述的无线设备，其中，假定用于计算所述CQI和秩的伪本征波束形成，以及，执行所述指令还可以用于针对每个秩假定与其它层波束正交的随机波束，使用可用的信道知识来计算所述CQI， 同时使用同样已知在所述发射机处可用的信道知识来计算所述波束；以及针对每个秩假定与其它层波束正交的随机波束，使用可用的信道知识来计算所述秩， 同时使用同样已知在所述发射机处可用的信道知识来计算所述波束。
45.根据权利要求44所述的无线设备，其中，结合伪本征波束形成使用层移位。
46.根据权利要求33所述的无线设备，其中，所确定的模式是部分反馈模式。
47.根据权利要求46所述的无线设备，其中，执行所述指令还可以用于 确定伪本征波束形成方案；获取预编码向量；选择与所获取的预编码向量正交的方向；将所述预编码向量和所选择的方向进行组合以构成组合的预编码矩阵； 使用所选择的不同方向来创建一个或多个组合的预编码矩阵； 使用所述一个或多个组合的预编码矩阵来计算所述CQI ；以及计算所述秩。
48.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述反馈数据包括一个或多个预编码向量。
49.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述反馈数据包括信道量化后的形式。
50.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述反馈数据基于接收机干扰结构、天线波束形成增益、可用的接收端口以及预定义的预编码矩阵中的至少一个。
51.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述无线设备是无线通信设备。
52.根据权利要求观所述的无线设备，其中，所述无线设备用于在多输入和多输出 (MIMO)无线通信系统中工作。
53.根据权利要求52所述的无线设备，其中，所述无线通信系统是频分双工(FDD)系统。
54.根据权利要求52所述的无线设备，其中，所述无线通信系统是时分双工(TDD)系统。
55.一种用于生成反馈数据的无线设备，包括 用于从基站接收下行链路消息的模块；用于确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易的模块； 用于确定生成反馈数据的模式的模块；用于使用所确定的模式来生成反馈数据的模块，其中，所述反馈数据包括波束形成信息；以及用于将所述反馈数据发送给所述基站的模块。
56.一种用于生成反馈数据的无线设备的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括非暂时性的计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储了指令，所述指令包括用于从基站接收下行链路消息的代码；用于确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易的代码； 用于确定生成反馈数据的模式的代码；用于使用所确定的模式来生成反馈数据的代码，其中，所述反馈数据包括波束形成信息；以及用于将所述反馈数据发送给所述基站的代码。
全文摘要
描述了生成反馈数据的方法。从基站接收下行链路消息。确定在发射机处启用了完整信道互易还是部分信道互易。确定生成反馈数据的模式。使用所确定的模式来生成反馈数据。反馈数据包括波束形成信息。将反馈数据发送给基站。所述反馈数据可以包括信道质量指示符(CQI)和秩。
文档编号H04L25/03GK102349274SQ201080011919
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年3月20日
发明者A·戈罗霍夫, A·法拉吉达纳, J·蒙托霍, K·巴塔德, R·保兰基 申请人:高通股份有限公司