远程通信中的预编码码本位图的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求如下美国临时专利申请的优先权和权益，通过引用将二者的全部 内容合并于此：（1)2012年8月15日提交的、标题为"MPLEMENTING CODEBOOK SUBSET RESTRICTIONS IN HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS SYSTEMS" 的美国临时专利申请 61/683,665;以及 2012 年 11 月 I 日提交的、标题为 "PRECODING CODEBOOK BITMAPS IN TELECOMMUNICATIONS" 的美国临时专利申请 61/796, 023。
技术领域
[0003] 本发明涉及远程通信，并且特别地涉及用于预编码器的码本的使用以及远程通信 系统的节点之中这类码本的通信。
【背景技术】
[0004] 在典型的蜂窝无线电系统中，无线终端（也称为移动台和/或用户设备单元（UE)) 经由无线电接入网络（RAN)与一个或多个核心网络进行通信。无线电接入网络（RAN)覆盖 被划分为小区区域的地理区域，每个小区区域由基站服务，例如，无线电基站（RBS)，其在一 些网络中也可以被称为例如"节点B"（UMTS)或"eNodeB"（LTE)。小区是其中由基站站点 处的无线电基站设备提供无线电覆盖的地理区域。基站通过操作在无线电频率上的空中接 口来与基站范围内的用户设备单元（UE)通信。
[0005] 在一些版本的无线电接入网络中，若干基站通常（例如，通过陆线或微波）连接到 控制器节点（例如无线电网络控制器（RNC)或基站控制器（BSC))，其监督和协调连接到其 上的多个基站的各种活动。无线电网络控制器通常连接到一个或多个核心网络。
[0006] 通用移动电信系统（UMTS)是第三代移动通信系统，其从第二代（2G)全球移动通 信系统（GSM)演进而来。UTRAN本质上是针对用户设备单元（UE)使用宽带码分多址的无 线电接入网络。在被称为第三代合作伙伴项目（3GPP)的论坛中，电信供应商提出针对第 三代网络（具体地是UTRAN)的标准并就此达成一致，并且调研增强数据速率和无线电容 量。例如，已经在第三代合作伙伴项目（3GPP)中开发了针对演进通用陆地无线电接入网络 (E-UTRAN)的规范。演进通用陆地无线电接入网络（E-UTRAN)包括长期演进（LTE)和系统 架构演进（SAE)。长期演进（LTE)是3GPP无线电接入技术的变体，其中无线电基站节点连 接到核心网络（经由接入网关或者AGW)，而不是连接到无线电网络控制器（RNC)节点。在 一般情况下，在LTE中无线电网络控制器（RNC)节点的功能被分布在无线电基站节点（在 LTE中为eNodeB)和AGW之间。这样，LTE系统的无线电接入网络（RAN)具有包括无线电基 站节点的实质上"扁平（flat)"的架构，而不向无线电网络控制器（RNC)节点进行报告。
[0007] 论坛的工作的另一结果是高速下行链路分组接入（HSDPA)。在HSDPA中，多个 用户通过复用用户信息以在整个HS-DSCH带宽上在时间复用的间隔（称为传输时间间隔 (TTI))中进行传输来向高速信道（HSC)控制器提供数据，该高速信道控制器充当高速调度 器。HSDPA通过使无线电资源协调和管理责任中的一些从无线电网络控制器向基站偏移而 实现了较高速的数据速度。这些责任包括以下中的一项或多项：共享信道传输、较高级调 制、链路适配、依赖于无线电信道的调度、以及具有软合并的混合ARQ。
[0008] 针对长期演进高速分组接入（HSPA)已添加了若干新特征以便满足由高级国际移 动电信（MT-A)设定的要求。这些新特征的主要目标是提高平均频谱效率。用于改善下行 链路频谱效率的一种可能技术是引入对于四个分支多输入多输出（ΜΙΜΟ)的支持，例如，利 用多达四个发射和接收天线，以增强空间复用增益，并提供改善的波束成形能力。四个分支 MMO为高信噪比（SNR)用户提供高达每5兆赫载波84Mbps，并提高了针对低SNR用户的覆 盖。
[0009] 在MMO传输系统中，携带信息的符号矢量S与Nt X r预编码器矩阵Wwfxr相乘。 该矩阵常常被选择以匹配NKxNT MIMO信道矩阵H的特性。矢量s中的r个符号的每一个对 应于一个层并且r是指传输秩。预编码器Wjvtx,.可以从基站与 UE都已知的可计数预编码 器的预定和有限集合（所谓的码本）中选择。这限制了基站关于预编码器的选择，并且通 常还要加上来自UE的向eNodeB建议预编码器的反馈报告。
[0010] 理想的线性预编码需要发射机处的完全信道状态信息（CSI)，这可能仅对于基于 时分双工（TDD)的系统是可能的，但对于基于频分双工（FDD)的系统是不实际的。基于码 本的预编码允许接收机基于应该用于传输的码本明确地识别预编码矩阵/矢量。
[0011] 在3GPP LTE标准中，分离的码本针对发射天线数量和传输层数量的各种组合而被 定义。后者也被称为秩信息或秩指示符（RI)。例如，对于四个发射天线，共64个预编码矢 量和矩阵被定义。而且对于RI = 1，2,3和4的场景，对于码本中的每个秩，每秩有16个元 素被定义。3GPP标准没有规定UE应当使用什么准则来计算RI和/或最佳预编码矩阵/矢 量。图1示出了基站和UE之间的消息序列图。
[0012] UE基于导频信道符号估计诸如RI/PCI/CQI之类的信道状态信息。此信息经由反 馈信道（例如，HS-DPCCH)被发送到节点B。一旦此信息被接收，则在节点B处的调度器决 定哪种调制、编码方案、PCI和RI要被用于数据业务信道。经由下行链路控制信道将此信 息向UE发送，此后数据传输开始。
[0013] 当前HSDPA系统（版本7-10)支持在节点B处的1或2个发射天线。对于这些系 统，从信道探测中，UE测量信道并在一个子帧中报告信道状态信息。通常此报告包括明确 地指示秩指示符（RI)的信道质量指示符（CQI)，和预编码控制指示符（PCI)。UE在每个子 帧（TTI)中周期性地发送此报告。一旦节点B接收到该报告，它基于调度器度量来向每个 特定UE授予调制和编码、码数、秩以及预编码信道指示符。
[0014] 目前，用于HSDPA的4Tx传输方案正在3GPP中讨论。针对3GPP广泛讨论的一个 问题是预编码码本的设计。已经决定针对每个秩使用具有16个元素的码本。就此而言，参 见例如 Rl-121761，"Precoding Codebook Design for Four Branch MIMO System"，2012 年3月26日-30日，通过引用将其全部内容合并于此。
[0015] 通常，节点B对于由UE报告的秩/预编码索引/CQI的选择没有任何控制。此外， 在某些情况下，用户反馈信息对于节点B而言并没有用处。作为示例，节点B可能不具有针 对其根据UE秩信息来调度用户适当的功率和/或码。在其它实例中，节点B有能力用某些 预编码器元素来调度用户。但在这些情况下，节点B必须关于节点B偏好什么秩信息、节点 B不偏好什么预编码器元素等通知UE。
[0016] 协调传输参数的选择的一种方法包括引入码本子集限制，其中网络（例如，RNC) 通过小区建立期间的较高阶信令（RRC)向UE发送位图。UE在报告信道状态信息时使用该位 图。此类方法的实施在美国临时专利申请号61/683,665"MPLEMENTING CODEBOOK SUBSET RESTRICTIONS IN HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS SYSTEMS" 中进行了详细描述，在 此通过引用将其全部内容合并。更具体地说，在码本子集限制的实施中，UE被限制为报告 由较高层信令所配置的位图参数codebookSubsetRestriction (码本子集限制）所规定的 预编码器码本子集内的PCI和RI。此信息在小区建立期间通过RRC信令而被发送。位图可 以规定UE从中可以假设在UE被配置时节点B可以使用的所有可能的预编码器码本子集。 位图形成了比特序列a 63, . . .，a3, a2, &1，aQ，其中aQ是LSB并且a63是MSB并且其中为零的 比特值指示PCI报告不被允许对应于与该比特相关联的预编码器。图2示出了其建立码本 子集限制操作的此实现方式的示例消息序列。
[0017] 然而，码本子集限制解决方案的这种实现方式存在一些问题。例如，一旦位图被发 送到UE，则没有一种机制RNC可以凭借来改变该位图。因此，不能获得码本子集限制功能的 全部益处。
【发明内容】
[0018] 本文公开的技术提供了用于促进码本子集限制中改变的位图的改变的设备和方 法。在示例实施例中，本文公开的技术在节点B与无线电网络控制器（RNC)之间引入新信 令。提供码本子集限制中的改变通过良好的链路适配而改善了系统性能并同时降低了无线 终端处的复杂性。
[0019] 在其一个方面中，本文公开的技术涉及一种操作电信网络的方法以及操作基站节 点的方法。该方法包括：在基站节点处接收来自无线终端的信道反馈；关于影响基站和无 线终端之间的传输的预编码码本位图而做出预编码码本位图决定；以及传递该预编码码本 位图决定以使得该预编码码本位图决定可以由无线终端实施。在示例实施例和模式中，传 递该预编码码本位图决定涉及向无线电网络控制器（RNC)发送位图决定信号。
[0020] 在其其他方面中，本文公开的技术还涉及通过无线电接口与无线终端进行通信的 基站节点。基站节点包括控制器，其基于从无线终端接收的信道反馈而被配置为关于影响 基站和无线终端之间的传输的预编码码本位图而做出预编码码本位图决定。基站进一步被 配置为传递该预编码码本位图决定以使得该预编码码本位图决定可以由无线终端实施。在 示例实施例和模式中，基站使用位图决定信号向无线电网络控制器（RNC)发送该预编码码 本位图决定。
[0021] 在其一个方面中，本文公开的技术涉及无线电接入网络中的方法。该方法包括：基 站进行确定以改变被无线终端使用来向基站报告参数的预编码码本位图；以及作为确定的 结果，无线电接入网络的节点向无线终端发送改变的预编码码本位图。
[0022] 在无线电接入网络中的该方法的示例实施例和模式中，参数包括秩指示符（RI) 和预编码控制指示符（PCI)。
[0023] 在无线电接入网络中的该方法的示例实施例和模式中，在无线电接入网络中的该 方法进一步包括：基站节点在位图决定信号中向无线电网络控制器用信号发送预编码码本 位图改变信息；在接收到位图决定信号后，无线电网络控制器充当向无线终端发送改变的 预编码码本位图的无线电接入网络节点。
[0024] 在无线电接入网络中的该方法的示例实施例和模式中，预编码码本位图改变信息 包括作为基站的确定结果而改变的整个位图。
[0025] 在无线电接入网络中的该方法的示例实施例和模式中，预编码码本位图改变信息 包括作为基站的确定结果而改变的位图的子集。
[0026] 在无线电接入网络中的该方法的示例实施例和模式中，预编码码本位图改变信息 包括指令，其用于指示作为基站的确定的结果，位图中的哪些比特要被改变。
[0027] 在无线电接入网络中的该方法的示例实施例和模式中，位图决定信号包括节点B 应用部分（NBAP)信令。
[0028] 在无线电接入网络中的该方法的示例实施例和模式中，位图决定信号包括：被包 含在从基站向无线电网络控制器发送的消息中的信元。
[0029] 在示例实施例和模式中，无线电接入网络中的该方法进一步包括：在物理共享信 道重新配置响应消息中包括该信元。
[0030] 在示例实施例和模式中，无线电接入网络中的该方法进一步包括在至少一个下列 消息中包括该信元：NBAP/RNSAP "无线电