无线通信系统中预编码控制指示（pci)和信道质量指示（cqi)的反馈的制作方法

无线通信系统中预编码控制指示（pci)和信道质量指示（cqi)的反馈的制作方法
【专利摘要】本文描述了在无线通信系统中发送反馈信息的技术。在一个设计中，通过评估不同的假设来确定从发射机到接收机的数据传输的预编码控制指示(PCI)、秩和信道质量指示(CQI)。基于PCI、秩和CQI来构成报告。PCI可以包括用于数据传输的预编码矩阵或向量。CQI可以包括进行数据传输而要发送的至少一个传输块的至少一个CQI值。秩和CQI可以基于映射进行组合。例如，如果接收机优选一个传输块，则CQI可以包括一个CQI值并处于第一范围中。如果优选两个传输块，则CQI可以包括两个CQI值并处于第二数值范围内。
【专利说明】无线通信系统中预编码控制指示(PCI)和信道质量指示(CQI) 的反馈
[0001 ] 本申请是申请日为2007年08月16日、申请号为200780030599.1、名称为"无线通信 系统中预编码控制指示(PCI)和信道质量指示(CQI)的反馈"的申请的分案申请。
[0002]依据35U.S.C.§119要求优先权
[0003]本申请要求享有2006年8月18日提交的、名称为"蜂窝MM0系统中预编码控制信息 和信道质量指不符的联合信令"（Joint Signaling of Precoding Control Information and Channel Quality Indicators in a Cellular MIM0 System)、序号为60/838,677的 临时申请的优先权，该临时申请已转让给本申请的受让人，故明确地以引用方式并入本申 请。
技术领域
[0004] 概括地说，本发明涉及通信技术，具体地说，本发明涉及在无线通信网络系统中发 送反馈信息的技术。
【背景技术】
[0005] 在无线通信系统中，发射机可以利用多个(T)发射天线向配备有多个(R)接收天线 的接收机发送数据。多个发射天线和接收天线构成多输入多输出(MM0)信道，其可以用于 增加吞吐量和/或提高可靠性。例如，发射机可以从T个发射天线同时发射多达T个数据流， 从而提高吞吐量。作为另一种选择，发射机可以从所有T个发射天线发射单个数据流，从而 改善接收机的接收。每个数据流可以在给定的传输时间间隔（TTI)内携带一个传输块或数 据分组。因此，术语"数据流"和"传输块"可以交互使用。
[0006] 利用基于从发射机到接收机的MM0信道的响应而选择的预编码矩阵对一个或多 个数据流进行预编码，可以获得良好的性能(如高吞吐量）。预编码也可以称作波束形成、空 间映射等。接收机可以评估各种可能的不同预编码矩阵，并选择预编码矩阵以及要发送的 数据流数量，使得可以获得最佳的性能。接收机还可以确定每一个可能的数据流的信号与 干扰和噪声比（SINR)，并基于SINR来选择数据流的数据率。接收机可以发送包括所选择的 预编码矩阵、每个数据流的数据率等的反馈信息。发射机可以根据反馈信息来处理一个或 多个数据流，并将数据流发送到接收机。
[0007] 反馈信息可以提高数据传输性能。但是，宝贵的无线电资源消耗于发送反馈信息。 因此，本领域存在对高效地发送反馈信息技术的需求。

【发明内容】

[0008] 本发明描述了在无线通信系统中高效地发送反馈信息的技术。反馈信息可以包括 预编码控制指示(PCI)、秩、信道质量指示(CQI)等，或者它们的任意组合。
[0009]在发送反馈信息的一种设计中，从发射机到接收机的数据传输的PCI、秩和CQI可 以通过如下来确定:例如，评估各种假设并选择具有最佳性能的假设的PCI、秩和CQI。可以 基于所选择的PCI、秩和CQI来形成报告。秩用于指示为了进行数据传输而要并行发送的传 输块数量。PCI包括预编码矩阵或向量，以便用于对进行数据传输而要发送的至少一个传输 块进行预编码。CQI可以包括至少一个传输块的至少一个CQI值。每个CQI值可以与处理传输 块的参数相关联，例如，传输块大小、编码和调制方案、信道化编码数目等。秩和CQI可以基 于映射相组合。例如，如果接收机选择一个传输块，则CQI可以包括一个CQI值并处于第一数 值范围内（例如从〇到30)。如果选择两个传输块，则CQI可以包括两个CQI值并处于第二数值 范围内（例如从31到255)。
[0010] 在发送数据传输的一种设计中，可以由发射机接收包括PCI、秩和CQI的报告。为了 进行数据传输而要发送的传输块数量可以基于多个数值范围中CQI所处的一个范围而确定 出。至少一个传输块可以基于CQI的至少一个CQI值来进行处理(例如，编码和调制），还可以 基于PCI的预编码矩阵或向量进行预编码。
[0011] 下面将更详细地描述本发明的各个方面和特征。
【附图说明】
[0012] 图1示出了无线通信系统。
[0013] 图2示出了节点B和UE的框图。
[0014]图3示出了一组物理信道的时序图。
[0015] 图4示出了将两个CQI值映射到CQI组合的设计。
[0016] 图5示出了在HS-DPCCH上发送PCI、秩和CQI的设计。
[0017] 图6示出了在上行链路DPCCH上发送PCI和秩的设计。
[0018] 图7示出了发送反馈信息的过程的设计。
[0019] 图8示出了发送数据传输的过程的设计。
【具体实施方式】
[0020] 本发明描述的技术可以用于各种无线通信系统，例如码分多址(CDMA)系统、时分 多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(0FDMA)系统、单载波FDMA (SD-FDMA) 系统等等。术语"系统"和"网络"通常交换使用。CDMA系统可以实现无线电技术，例如，通用 陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等。UTRA包括宽带CDMA(其包括W-CDMA、UMTS-FDD)以及时分 同步CDMA(TD-SCDMA，其包括UMTS-TDD、低码片速率UMTS-TDD和高码片速率UMTS-TDD)。 cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现无线电技术，例如，全球移 动通信系统(GSMhOFDMA系统可以实现无线电技术，例如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带 (UMB)、IEEE 802 ? 20、IEEE802 ? 16(WiMAX)、Flash-OFDM?等。UTRA和E-UTRA是通用移动 通信系统（UMTS)的一部分。长期演进(LTE)是使用了 E-UTRA即将发行的UMTS版本。1711^、￡-UTRA、UMTS、LTE和GSM在名为"第三代合作伙伴项目"（3GPP)的组织的文档中描述。cdma2000 在名为"第三代合作伙伴项目2"（3GPP2)的组织的文档中描述。这些各种无线电技术和标准 为本领域所公知的。为清楚起见，下面对UMTS就相关方面的技术进行了描述，下面的大部分 说明中使用了 3GPP的术语。
[0021] 图1示出了具有多个节点B 110和用户设备(UE)120的无线通信系统100。系统100 在3GPP中还可以称为通用陆地无线接入网络(UTRAN)。节点B通常是固定站，其与UE通信， 还可以称作演进节点B(eNode B)、基站、接入点等。每个节点B 110为特定的地理区域提供 通信覆盖，并支持位于该覆盖区域中的UE的通信。系统控制器130耦合到节点B 110,并协调 和控制这些节点B。系统控制器130可以是单个网络实体或网络实体的集合。
[0022] UE 120可以散布在整个系统中，每个UE可以是固定的或移动的。UE还可以称作移 动站、终端、接入终端、用户单元、站点等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线设 备、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机等。
[0023]图2示出了一个节点B 110和一个UE 120的设计框图。节点B 110配置有多个(T个） 天线220a到220t，其用于在下行链路上进行数据发送以及在上行链路上进行数据接收。UE 120配置有多个(R个)天线252a到252r，其用于在上行链路上进行数据发送以及在下行链路 上进行数据接收。每个天线可以是物理天线、包括天线阵列和适当的波束形成设备的虚拟 天线、具有固定加权网络的天线阵列等。MIM0传输可以从节点B 110的T个发射天线发送到 UE 120的R个接收天线。
[0024]在节点B 110,对于所有被调度的UE，发射(TX)数据和信令处理器212可以从数据 源(未示出）接收数据。处理器212可以处理(例如，格式化、编码、交织以及符号映射)每个UE 的数据并提供数据符号（其是数据调制符号）。处理器212还可以处理信令并提供信令符号 (其是信令调制符号）。空间映射器214可以基于由该UE选择或为该UE选择的预编码矩阵或 向量对每个UE的数据符号进行预编码，并提供输出符号。一般地，矩阵可以具有单列或多 列。CDMA调制器(Mod)216可以对输出符号和信令符号进行CDMA处理，并将T个输出码片流提 供给T个发射机(TMTR)218a至218t。每个发射机218可以处理(例如，转换至模拟、滤波、放大 以及上变频)其输出码片流并生成下行链路信号。来自T个发射机218a至218t的T个下行链 路信号可以通过相应的T个天线220a至220t发送。
[0025]在UE 120，R个天线252a至252r可以从节点B 110接收下行链路信号，并将R个接收 信号提供给相应的R个接收机(RCVR)254a至254r。每个接收机254可以处理(例如，滤波、放 大、下变频以及数字化)其接收信号，并将采样提供给信道处理器268和均衡器/CDMA解调 器(Demod)260。处理器268可以得出前端滤波器/均衡器的系数以及一个或多个组合矩阵的 系数。单元260可以利用前端滤波器和CDMA解调进行均衡化，并可以提供滤波符号。MIM0检 测器262可以将滤波符号在空间维度上进行组合，并提供检测符号，其是发送到UE 120的数 据符号和信令符号的估计值。接收(RX)数据处理器264可以处理(例如，符号解映射、解交织 和解码)检测符号，并提供解码数据和信令。通常，均衡器/CDMA解调器260、MM0检测器262 和RX数据处理器264的处理与节点B 110处相应的CDMA调制器216、空间映射器214和TX数据 和信令处理器212的处理互补。
[0026] 信道处理器268对从节点B 110到UE 120的无线信道的响应进行估计。处理器268 和/或270处理信道估计值来获取反馈信息，其可以包括表1中示出的信息。
[0027]表 1
[0029] 处理器268和/或270基于信道估计来联合确定下行链路数据传输的PCI、秩和CQI。 例如，处理器268和/或270评估可用于数据传输的各种可能的不同预编码矩阵，以及每个预 编码矩阵中多列的不同组合。预编码矩阵的每列可以用于预编码/空间映射以便从所有T个 天线220a至220t发送一个传输块。处理器268和/或270选择预编码矩阵以及所选择的预编 码矩阵中可提供最佳性能的一个或多个特定列。性能可以以吞吐量和/或其他一些度量来 量化。PCI表示所选择的预编码矩阵、所选择的预编码矩阵中所选择的列等等。CQI表示用于 每个传输块的编码和调制方案、每个传输块的数据率或传输格式、每个传输块的SINR等。处 理器268和/或270可以提供反馈信息，其包括PCI、秩和CQI。
[0030] 要在上行链路上发送的反馈信息和数据由TX数据和信令处理器280进行处理，继 而由CDMA调制器282处理，并由发射机254a至254r进行调节来生成R个上行链路信号，所述 上行链路信号可以相应地通过天线252a至252r发射。UE 120的发射天线的数目可以与接收 天线的数目相同或不同，例如，UE 120可以使用一个天线来发射反馈信息，使用两个天线来 接收数据。在节点B 110，来自UE 120的上行链路信号由天线220a至220t接收，由接收机 218a至218t调节、由均衡器/CDMA解调器240滤波、由MM0检测器242检测，并由RX数据和信 令处理器244来处理，以恢复由UE 120发送的反馈信息和数据。
[0031] 控制器/处理器230和270分别指导节点B 110和UE 120的操作。存储器232和272分 别存储节点B 110和UE 120程序代码和数据。调度器234调度UE进行下行链路和/或上行链 路传输，例如，基于从UE接收到的反馈信息。
[0032]在UMTS中，UE的数据在较高层作为一个或多个传输信道来处理。传输信道可以携 带一个或多个服务的数据，例如，语音、视频、分组数据等。传输信道在物理层被映射到物理 信道。物理信道可以采用各种信道化代码进行信道化，从而可以在码域中相互正交。
[0033] 3GPP版本5以及后面的版本支持高速下行链路分组接入(HSDPA)，其是能够在下行 链路上进行高速分组数据传输的一组信道和程序。对于HSDPA，节点B在高速下行链路共享 信道(HS-DSCH)上发送数据，所述高速下行链路共享信道是由所有UE在时域和码域中共享 的下行链路传输信道。HS-DSCH在每个TTI中携带一个或多个UE的数据。对于HSDPA，将10毫 秒(ms)的帧分为五个2ms的子帧，每个子帧包括三个时隙，每个时隙时长为0.667ms。对于 HSDPA而言，TTI等于一个子帧，其是调度和服务UE的最小时间单位。HS-DSCH的共享可以是 动态的，并可以随不同的TTI而变化。
[0034]表2列出了 UMTS中的一些下行链路和上行链路物理信道，并对每个物理信道提供 了简短描述。
[0035]表 2
[0037]
[0038]图3示出了表2中物理信道的时序图。对于HSDPA，节点B在每个TTI中可以服务于一 个或多个UE。节点B在HS-SCCH上为每个被调度的UE发送信令，并在两个时隙后在HS-PDSCH 上发送数据。节点B对于HS-SCCH可以使用可配置数量的128码片的信道化代码，对于HS-PDSCH可以使用多达15个16码片的信道化代码。在HS-PDSCH上接收数据的每个UE在每个TTI 中处理数个HS-SCCH，以判断是否已经为该UE发送了信令。在给定TTI中调度的每个UE对HS-PDSCH进行处理以恢复发送给该UE的数据。每个被调度的UE在HS-DPCCH上发送确认(ACK) (如果传输块被正确解码），或者发送否认(NACK)(如果传输块未被正确解码）。如下所示，每 个UE还可以在HS-DPCCH和/或上行链路DPCCH上向节点B发送反馈信息。
[0039] 图3还示出了在UE的上行链路DPCCH、HS-PDSCH和HS-DPCCH之间的时序偏差。HS-PDSCH在HS-SCCH后两个时隙开始。HS-DPCCH在相应的HS-PDSCH上的传输末端起大约7.5个 时隙后开始，也是在相应的上行链路DPCH子帧开始mX 256个码片后开始。HS-DPCCH可以与 上行链路DPCCH异步，但与256码片的栅格对齐，使得在不同编码信道上的上行链路发射信 号保持正交。
[0040] 如下所示，节点B 110在每个符号周期S中对每个HS-PDSCH信道化代码C进行预编 码/空间映射：
[0041] dc(s) =Bcbc(s), 方程式（1)
[0042] 其中b(s)是一向量，其具有要在符号周期s中以信道化代码c进行发送的多达T个 的数据符号，$是信道化代码c的预编码矩阵或向量，尘(s)是一向量，其具有要在符号周期 s中以信道化&码c通过T个发射天线进行发送的T个输出符号。
[0043] 各种预编码/空间映射方案可以得到支持，例如双发射自适应阵列(D-TxAA)、空时 发射分集(STTD)、闭环发射分集(CLTD)、每天线速率控制(PARC)、编码重用贝尔实验室分层 空时(〇^1^31')等。对于0-1144，一个传输块使用2\1预编码向量从两个天线发送，或者两 个传输块使用2X2预编码矩阵从两个天线发送。对于STTD，一个传输块可以从两个发射天 线发送，其中每个数据符号在两个符号周期中从两个天线发送，以实现时间和空间分集。对 于CLTD，一个传输块可以从两个发射天线发送，其中对一个天线的相位进行调整以改善UE 的接收效果。对于PARC，多达T个传输块可以按每个天线发送一个传输块的方式从T个发射 天线发送。对于CRBLAST，一个传输块可以从多达T个发射天线发送。对于PARC和CRBLAST，预 编码矩阵仏可以是单位矩阵丄，其包括沿对角线上的1以及其他位置上的〇。其他空间映射方 案也可以得到支持。为清楚起见，下面的说明假定使用D-TxAA，并且针对D-TxAA生成和发送 反馈信息。
[0044]通常，针对D-TxAA可以支持任何数目的预编码矩阵。在一个设计中，两个预编码矩 阵得到支持并如下定义：
[0046]每个预编码矩阵的两列相互正交，并且每列具有单位功率。
[0047] 基于预编码矩阵^和％定义四个预编码向量，如下所示：
L0049」其中，和p是分别与预编码矩阵&的第一列和第二列对应的预编码向量，或心= [，^3]，^1和^2是分别与预编码矩阵p的第二列和第一列对应的预编码向量，或^2= [$2 $1]，以及
[0050] a-lz-s/^ 〇
[0051] 由于每个预编码向量的第一个元素具有共同的值a =丨//i，因此方程式(3)中的 四个预编码向量可以基于第二元素的值来定义，如下所示：
[0053] 其中WQ、W1、W2和W3分别为预编码向量和^3的第二元素。
[0054] UE可以周期性地确定能够向UE进行下行^路^据传输提供最佳性能的预编码矩 阵或向量。例如，在每个TTI中，UE估计从节点昭IjUE的无线信道的响应。然后UE评估与可能 的不同预编码矩阵和向量相对应的不同假设的性能。例如，UE确定下列各种传输的总吞吐 量：（1)两个传输块使用fi，（2)两个传输块使用p，（3) -个传输块使用，，（4)一个传输块使 用p，（5) -个传输块使用p，（6) -个传输块使用p等。作为每个假设&吞吐量计算的一部 分，UE基于该假设的预编码矩阵或向量确定每个传输块的SINR。
[0055] UE可以支持串行干扰消除（SIC)并使用SIC来恢复多个传输块。对于SIC，UE对接收 到的采样进行处理以恢复第一(或者主要的)传输块，对由所恢复的传输块产生的干扰进行 估计，从接收到的采样中减去所估计的干扰，以及以相同的方式恢复第二传输块。第一传输 块受第二传输块的干扰的影响，从而可能获得较低的SINR。如果干扰消除有效，则第二传输 块几乎不受第一传输块的干扰的影响，从而可以获得较高的SINR。
[0056]如果UE支持SIC，那么UE使用化来确定两个传输块的传输的总吞吐量，其中：（i)利 用首先恢复的&的第一列来发送传输 1 夬以及（ii)利用首先恢复的&的第二列来发送传输 块。ue还可以彳^用p来确定两个传输块的传输的总吞吐量，其中：a)利用首先恢复的@的第 一列来发送传输以及(ii)利用首先恢复的@的第二列来发送传输块。
[0057] UE在所评估的所有假设中选择可以i是供最佳性能的预编码矩阵或向量。然后UE确 定PCI，其表示所选择的预编码矩阵或向量。UE确定最佳假设的秩，其指示并行发送的传输 块数量。UE还确定每个传输块的CQI值，其表示传输块的处理参数。UE将PCI、秩和CQI作为反 馈信息发送到节点B。
[0058]在一个设计中，PCI表示所选择的预编码矩阵，并采用如表3中所定义的一个PCI比 特来发送。
[0059]表 3
[0061] 在另一个设计中，PCI表示所选择的预编码矩阵，以及如果发送一个传输块的话， 要使用所选择的预编码矩阵的哪一列。在该设计中，PCI和秩采用如表4中定义的3个PCI比 特进行发送。
[0062] 表 4
[0064] 在另一设计中，PCI表示所选择的预编码矩阵，如果发送一个传输块的话，要使用 所选择的预编码矩阵的哪一列，以及如果UE支持SIC的话，首先对哪个传输块(称为主传输 块)进行解码。在该设计中，PCI和秩采用如表5中定义的3个PCI比特进行发送。PCI值011和 111可以由具有SIC功能的UE使用。
[0065] 表 5
[0067]
[0068] 通常，PCI包括表示用于进行数据传输的特定预编码矩阵或向量的任何信息。在上 述设计中，如果仅发送一个传输块，则PCI表示所选择的预编码矩阵和该矩阵中所选择的 列。在另一设计中，PCI可以表示用于一个或多个传输块的一个或多个特定的预编码向量， 用于额外传输块的额外预编码向量（如果有的话)可以基于已进行信号处理的预编码向量 来确定出。例如，在方程式(2)和(3)中示出的设计中，PCI表示用于一个传输块的特定预编 码向量。如果UE选择或者优选两个传输块，那么用于第二传输块的预编码向量可以作为对 已进行信号处理的预编码向量的补充，这两个向量来自相同的预编码矩阵。例如，两比特的 PCI值表示一个传输块的预编码向量p。如果选择或优选两个传输块，那么补充的预编码向 量p可以用于第二传输块，其中p和p均来自于巧。通常，用于PCI的比特数可以通过利用预 编码矩阵的结构来减少，使得某些^编码信息可以显示地发送，而其它预编码信息可以隐 式地发送或从已进行信号处理的预编码信息中推导出。
[0069] PCI还可以包括其他信息，例如关于UE能力的信息。在呼叫建立期间，UE可以将其 能力（例如特定UE M頂0接收机的体系结构）传送到UTRAN。例如，将UE能力的标志设置为指 示UE支持SIC。节点B调度器可以使用关于UE能力的信息来调度UE进行传输以及向被调度的 UE分配资源。举例来说，节点B调度器可以针对两个传输块为给定的UE分配相同的代码资 源，并且如果UE支持SIC，则UE可以有效地对第二传输块进行干扰消除。如果节点B调度器知 道两个传输块中的哪一个将先被恢复，并在第二个传输块恢复前潜在地从接收到的信号中 消除，那么调度器可以选择，通过仅使用首先被恢复的传输块的PCI和CQI，将两个UE以空分 多址(SDMA)的方式进行混合。在具有SIC功能的UE的情形下，首先被解码的传输块是优选的 主预编码向量和相关联的CQI已进行信号处理的一个传输块。如果节点B调度器想要并行地 调度一个UE的传输块与另一个UE的传输块，则对于SDMA，节点B调度器仅使用来自不同UE的 优选主传输块的PCI /CQI报告中的信息。
[0070] UE可以发送一个或多个传输块的CQI，节点B基于UE发送的CQI来处理每个传输块。 CQI可以采用各种方式提供。
[0071] 在一个设计中，为每个传输块提供CQI值，并将所述CQI值用于在节点B处理该传输 块。在该设计中，如果UE优选一个传输块，则提供一个CQI值，如果优选两个传输块，则提供 两个CQI值。这一个或两个CQI值可以在同一个TTI中与相关联的PCI-起发送。作为另一种 选择，两个传输块的两个CQI值可以以时分多路复用的方式在两个TTI上发送，每个TTI中发 送一个CQI值。与进行了 TDM处理的CQI值相关联的PCI与这些CQI值一起以低于不采用时分 多路复用情况时的速率形成一个PCI/CQI报告。每个CQI值可以具有充足的分辨率比特数， 以获得想要的粒度。每个CQI值可以使用相同的粒度。作为另一种选择，不同数量的传输块 的CQI值可以使用不同的粒度。例如，将一个5比特的CQI值提供给一个传输块，将两个4比特 的CQI值提供给两个传输块。当针对两个传输块使用4比特的CQI值而不是5比特的CQI值时， 计算机模拟指示出扇区吞吐量中可忽略〇至2%的损失。
[0072] CQI可以与PCI和/或秩进行组合。依赖于UE是优选一个还是两个传输块，可以发送 不同数量的CQI信息。通过将CQI与PCI和/或秩进行组合，对于反馈信息可以需要较少的总 比特数。此外，PCI、秩和CQI的这种组合具有以下优点，即节点B调度器用来向UE高效分配资 源的、与相关联的PCI、秩和CQI有关的所有信息同时可用。如果这些反馈的部分在不同的时 间和/或以不同的更新速率接收到，那么节点B调度器缺少进行良好调度所需的信息。例如， 如果节点B调度器获得PCI和秩的更新但并不知道对于该特定PCI和秩的组合得到支持的传 输块的大小，则可能没用。
[0073] 在一个设计中，PCI、秩和CQI组合成单个PCI/CQI报告，也可以称作组合PCI和CQI 比特。表6示出了表5中给出的PC I的10比特PC I /CQI报告的设计。在该设计中，最高有效位 (MSB)为预编码矩阵(PM)选择器比特，其指示选择了哪个预编码矩阵。当选择化时PM比特等 于"0"，当选择P时PM比特等于"1"。表5中PM比特与PCI 2比特相等。下一个MSB是列索引（CI) 比特，其指示：（i)当优选单个传输块时使用所选择的预编码矩阵的哪一列，或者（ii)当优 选两个传输块时哪个传输块为主传输块。在表5中CI比特等于PCh比特。剩下的8比特表示 一个或两个传输块的CQI。对于每个PM和CI组合有256个可能的值，前32个值用于表示一个 传输块的一个CQI值，剩下的224个值用于表示两个传输块的两个CQI值。第三至第五个MSB 进行逻辑OR后，对于一个传输块等于' 〇 '，对于两个传输块等于' 1'，因此与表5中的PCIo比 特相等。
[0074]表 6
[0075]
[0077] 在表6示出的设计中，PCI/CQI报告的两个MSB表示PCI，PCI/CQI报告的8个最低有 效位(LSB)表示秩和CQI XI/CQI报告的LSB部分的8比特组合值具有0至255的总范围。较低 的范围0至31用于一个传输块(或者秩= 1)，较高的范围32至255用于两个传输块(或者秩= 2)。当UE优选一个传输块时可以发送一个5比特的CQI值，当优选两个传输块时可以发送两 个4比特的CQI值。由于对于两个4比特的CQI值而言，较高范围仅具有224个可能的值，因此 256个可能的CQI组合中有32个得不到支持。最不可能发生的32个CQI组合可以被排除。
[0078] 图4示出了针对两个4比特CQI值而排除32个CQI组合的设计。水平轴示出了第一传 输块的16个可能的CQI等级（level)，垂直轴示出了第二传输块的16个可能的CQI等级。当UE 优选两个传输块时，两个传输块的信道质量通常并不是完全不相关的。因此，对于两个传输 块不太可能出现具有极端不对称性的CQI组合，例如，对于一个传输块具有很低的CQI等级 而对于另一个传输块具有很高的CQI等级。图4示出了 32种不对称的CQI组合以及可以排除 的阴影部分。
[0079] 如果测得的两个传输块的CQI值映射到被排除的CQI组合中的某一个，那么两个 CQI值中较大的一个可以减少，直到产生的CQI值映射到被允许的CQI组合为止。在图4示出 的例子中，如果测得的CQI值映射到左上角中被排除的CQI组合中的一个，那么第二传输块 的CQI值可以减少，直到获得被允许的CQI组合为止。如果测得的CQI值映射到右下角中被排 除的CQI组合中的一个，那么第一传输块的CQI值可以减少，直到获得被允许的CQI组合为 止。
[0080] 表7示出了表4中给出的PCI的10比特的PCI/CQI报告的另一种设计。在该设计中， 当优选一个传输块时，发送一个5比特的CQI值。当优选两个传输块时，发送一个5比特的CQI 值和一个4比特的CQI值，其中5比特的CQI值用于较好的传输块。由于对于两个传输块而言 有448个可能的值，因此512个可能的CQI组合中有64个得不到支持。将这64个最不可能出 现的CQI组合排除。
[0081] 表 7
[0083] 表8示出了对于2比特?(：1、8比特0〇1和秩的10比特?(：1/^〇1报告的又一个设计。在 该设计中，2比特的PCI值指示四个可能的预编码向量中的一个，例如，如表6和方程式⑶和 ⑷中所示。8比特的组合值指示CQI和秩，例如，如表6中所示。
[0084] 表 8
[0086]
[0087] 在表8示出的设计中，8比特的组合值具有0到255的总范围，其可以划分成：（i)对 于一个传输块(或者秩=1)而言，较低的范围〇至30,以及(ii)对于两个传输块(或者秩=2) 而言，较高的范围31至255。较高的范围包括225个值，其用于支持两个CQI值中每一个CQI值 的15个等级。如果优选一个传输块，则确定出处于范围0至30的一个CQI值并将其提供为8比 特的组合值。如果优选两个传输块，那么针对每个传输块确定出处于范围0至14内的一个 CQI值，将两个CQI值提供为8比特的组合值。8比特的组合值可以如下所示：
[0088] _ J GQIg 对于一个传输块 、口、 ^ C - 115xCQIi +CQI2 +31对于两个传输块 方程式（5)
[0089] 其中，对于一个传输块而言，CQIs为处于{0…30}中的CQI值，
[0090] 对于两个传输块而言，CQI4PCQI2为处于{〇…14}中的CQI值，以及 [0091 ]对于一个或两个传输块而言，CQIc为8比特的组合值。
[0092] 通常，PCI、秩和CQI可以以各种方式进行组合。表6至8给出了3个实例，其中PCI、秩 和CQI组合成10比特的PCI/CQI报告。用于PCI/CQI报告的比特数依赖于各种因素，例如所 支持的预编码矩阵的数量、传输块的最大数量、每个传输块的CQI值的等级数、UE的能力(例 如，SIC)等。PCI、秩和CQI可以基于任何映射被映射至IjPCI/CQI报告，表6至8中示出了三种示 例性映射。
[0093] PCI、秩和CQI可以以各种方式由UE进行发送。下面描述用于发送PCI、秩和CQI的若 干种方案。
[0094] 图5示出了在HS-DPCCH上发送PCI、秩和CQI的设计。在每个TTI中，ACK/NACK信息在 该TTI的第一时隙中发送，PCI、秩和CQI在该TTI的第二和三时隙中发送。在每个TTI中，对一 个传输块的一个ACK/NACK比特或者两个传输块的两个ACK/NACK比特进行信道编码以获取 10个代码比特。ACK/NACK的10个代码比特可以扩展并映射到TTI的第一时隙。
[0095] 在图5示出的设计中，PCI/CQI报告包括10个组合的PCI和CQI比特，并如表6、7或8 中所示来生成。在另一设计中，PCI、秩和CQI可以分别发送，例如，3比特用于PCI和秩，7比特 用于CQI。在任何一种情形中，可以采用分组码(20,10)对PCI/CQI报告的10比特进行信道编 码以获取具有20个代码比特的码字。分组码（20，10)可以是二阶瑞德-穆勒(Reed-Mul 1 er) 码的子码，并且对于在HS-DPCCH上发送的CQI而言，可以采用与3GPP版本6中所使用的（20， 5)码类似的方式进行定义。PCI/CQI报告的20个代码比特可以扩展并映射到TTI的第二和第 三时隙。
[0096] 通常，对于PCI、秩和CQI，可以在HS-DPCCH上发送总共X个比特，其中X可以是任意 整数值。X比特可以用于组合的PCI/CQI报告，例如，如表6、7或8中所示。作为另一种选择，X 比特包括PCI的M比特以及CQI和秩的N比特。分组码(20，X)用于对PCI、秩和CQI的总共X比特 进行编码，以获得20个代码比特。例如，总共12比特可以采用分组码(20,12)来发送，并且， 基于表6中的PCI/CQI映射，对于一个传输块而言可以支持32个CQI等级，对于两个传输块而 言可支持992个CQI组合。举另一例子，总共11比特采用分组码（20,11)来发送，并且：（i)基 于表7中的PCI/CQI映射，对于每个传输块而言可以支持32个CQI等级，或者（i i)采用独立的 PCI/秩和CQI，对于每个传输块可以支持3比特的PCI和秩以及4比特的CQI值。HS-DPCCH的 发射功率可以设置成针对所发送的PCI、秩和CQI的X比特获得期望的解码性能。
[0097] 如果针对HS-DPCCH使用BPSK，如3GPP版本6中所定义的，那么可以在两个时隙中发 送20个代码比特。如果针对HS-DPCCH使用QPSK，那么可以在两个时隙中发送40个代码比特。 然后分组码(40，X)用于将PCI、秩和CQI的X个比特编码成40个代码比特，其使用QPSK在两个 时隙中发送。针对HS-DPCCH使用QPSK可以在某些情形下提高性能。
[0098]通常，在HS-DPCCH的发射功率和CQI的粒度之间进行折衷。对于一个和两个传输块 这两种情形而言，为了获得相同的CQI粒度，可以对HS-DPCCH使用较多的发射功率。如果涉 及上行链路上的发射功率，那么UE可以配置成以较低速率发送CQI，这可能导致较慢的链路 适配速度。
[0099] 在另一设计中，在上行链路DPCCH上发送PCI和秩，在HS-DPCCH上发送CQI。返回参 考图3，上行链路DPCCH携带导频(p i 1 〇 t)字段、传输格式组合指示符(TFCI)字段、反馈信息 (FBI)字段和发射功率控制(TPC)字段。FBI字段的长度可以是0或1比特。FBI最初定义用来 携带关于CLTD的波束形成权重选择的信息。FBI用于发送PCI和秩。
[0100]图6示出了在上行链路DPCCH上发送PCI以及可能的秩的一个设计。PCI和秩应当在 上行链路DPCCH上发送，相关联的CQI几乎同时在HS-DPCCH上发送。HS-DPCCH在时隙边界上 可以不与上行链路DPCCH对齐。不过，给定的TTI将包含HS-DPCCH上的一次CQI传输以及在上 行链路DPCCH上3个时隙中的3个FBI比特。
[0101] 在一个设计中，在一个TTI中的三个FBI比特用于表示预编码矩阵;^或巧的选择，如 表3中所示。在该设计中，三个FBI比特可以携带一个信息比特以指示化或巧，分组码(3,1)可 以用于信息比特以提高可靠性。例如，信息比特可以重复三次并作&三个FBI比特来发送。 关于优选一个还是两个传输块（即秩）、所选择的预编码矩阵的哪列用于一个传输块，以及 CQI值如何映射到所选择的预编码矩阵的不同列的信息可以与在HS-DPCCH上发送的CQI - 起提供。
[0102] 在另一设计中，在一个TTI中的三个FBI比特用于表示三个PCI比特，其按照表4或5 中所示进行定义。FBI比特可以以足够的功率发送，以针对PCI比特获得想要的可靠性。
[0103] 上文描述了用于报告PCI、秩和CQI的各种设计。为了减少对现有3GPP版本6的影 响，PCI、秩和CQI可以组合成一个X比特的PCI/CQI报告，其可以使用分组码（20，X)进行编 码，并使用BPSK在HS-DPCCH上在两个时隙内进行发送。对于表6、7和8所示的设计4等于10， 对于其他设计X可以等于其他值。
[0104] 在一个PCI/CQI报告中组合和发送PCI、秩和CQI可以提供某些益处。首先，PCI、秩 和CQI都可用，并可以用于调度关于数据传输的决策。其次，对于在每个TTI中要发送的、具 有相同的X比特报告大小的可变数量的传输块，将PCI、秩和CQI进行组合可以允许可变数量 的CQI值。不论UE优选一个还是两个传输块，都可以获得相同的CQI报告延迟。CQI的报告延 迟保持尽可能地小以使得对信道条件的变化进行较佳追踪。
[0105] 图7示出了用于发送反馈信息的过程700的设计。从发射机(例如节点B)到接收机 (例如UE)的数据传输的PCI可以被确定出(方框712)。该数据传输的CQI也可以被确定出（方 框714)。用于指示进行数据传输而要并行发送的传输块数量的秩也可以被确定出（方框 716)。通过评估不同的假设以及使用具有最佳性能的假设的PCI、秩和CQI来确定PCI、秩和 CQI。报告基于PCI、秩和CQI形成(方框718)，并发送给发射机(方框720)。
[0106] PCI包括用于数据传输的预编码矩阵或预编码向量。PCI还包括进行数据传输而要 发送的（或优选的)至少一个传输块的至少一个预编码向量，额外传输块(如果被发送的话） 的额外预编码向量基于由PCI表示的至少一个预编码向量来确定。例如，PCI可以包括主传 输块的主预编码向量。次传输块(如果被发送的话)的次预编码向量可以基于主预编码向量 来确定。
[0107] CQI可以包括进行数据传输而要发送的至少一个传输块的至少一个CQI值。秩和 CQI基于包括多个数值范围的映射来组合，每个数值范围与不同数量的传输块相对应。CQI 可以包括一个CQI值，如果接收机优选一个传输块，则CQI处于数值的第一范围内（例如，从0 至30) XQI可以包括两个CQI值，如果优选两个传输块，则CQI处于数值的第二范围内（例 如，从31至255)。
[0108] PCI、秩和CQI还基于包括对应于多个PCI数值的多个数值范围的映射来组合。每个 数值范围包括对应于不同传输块数量的多个数值子范围，例如，如表6中所示。所述多个范 围包括（i)与一个传输块的至少两个PCI值相对应的至少两个第一大小的范围（例如，32个 CQI等级），以及(ii)与多个传输块的至少一个PCI值相对应的至少一个第二大小的范围（例 如，448个CQI组合），例如，如表7中所示。PCI、秩和CQI还可以以其它方式组合或单独发送。
[0109] 对于方框720,报告可以采用前向纠错(FEC)码进行编码以获取编码后的报告，并 在HS-DPCCH上发送所获取的编码后的报告。例如，报告可以采用分组码进行编码以获取码 字，并在HS-DPCCH上发送所述码字，如图5中所示。还可以在上行链路DPCCH上发送PCI，可以 在HS-DPCCH上发送CQI和秩，例如，如图6中所示。
[0110] 图8示出了用于发送数据传输的过程800的设计。包括PCI、秩和CQI的报告由发射 机(例如，节点B)接收(方框812)。基于多个数值范围中CQI所处的一个范围来确定对于数据 传输优选的传输块数量(方框814)。多个范围可以包括第一和第二范围。如果CQI处于第一 范围内，则获得一个传输块的一个CQI值。如果CQI处于第二范围内，则获得两个传输块的两 个CQI值。至少一个传输块可以基于CQI来处理(方框816)。例如，每个传输块可以基于由该 传输块的CQI值所确定的编码和调制方案来处理。至少一个传输块可以基于PCI进行预编码 (方框818KPCI可以包括预编码矩阵或预编码向量。然后至少一个传输炔基于来自PCI的预 编码矩阵或向量进行预编码。PCI还可以包括主预编码向量，主传输炔基于主预编码向量进 行预编码。如果发送多于一个的传输块，那么次传输炔基于与主预编码向量相关联的次预 编码向量进行预编码。
[0111] 本领域普通技术人员应当理解，信息和信号可以使用多种不同的技术和方法来表 示。例如，在贯穿上文的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以 用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。
[0112] 本领域普通技术人员还应当明白，结合本申请描述的各种示例性的逻辑框、模块、 电路和算法步骤均可以以电子硬件、计算机软件或其组合来实现。为了清楚地表示硬件和 软件之间的可交换性，上文对各种示例性的部件、方框、模块、电路和步骤均围绕其功能进 行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整 个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实 现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。
[0113]用于执行本申请所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路 (ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分 立硬件组件或者设计成执行本文所述功能的其任意组合，可以实现或执行结合本申请所描 述的各种示例性的逻辑框图、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也 可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可能实现为计算设备的 组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合， 或者任何其它此种结构。
[0114] 结合本申请所描述的方法或者算法的步骤可直接包含在硬件中、由处理器执行的 软件模块中或二者的组合中。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储 器、EEPR0M存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储 介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，使得处理器能够从该存储介质读取信息，且 可向该存储介质写入信息。作为另一种选择，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器 和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器和存储介质也可以作 为分立组件存在于用户终端中。
[0115] 为使本领域普通技术人员能够制造或者使用本发明，提供了上文对本发明的描 述。对于本领域技术人员来说，对这些实施例的各种修改都是显而易见的，并且，本申请定 义的总体原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因 此，本发明并不限于本申请给出的实例和设计，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的 最广范围相一致。
【主权项】
1. 一种用于在上行链路上发送反馈信息的方法，包括： 确定从发射机到接收机的数据传输的预编码控制指示PCI; 确定所述数据传输的信道质量指示CQI，其中，所述CQI的CQI值的数量和大小与传输秩 是可变相关的； 基于所述PCI和所述CQI构成单个报告； 将所述报告发送给所述发射机。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述PCI的过程包括： 选择用于所述数据传输的预编码矩阵或预编码向量； 构成所述PCI以包括所选择的预编码矩阵或预编码向量。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述PCI的过程包括： 确定进行所述数据传输要发送的主传输块的主预编码向量； 构成所述PCI以包括所述主预编码向量，其中，基于所述主预编码向量确定出次传输块 的次预编码向量。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述CQI的过程包括： 确定进行所述数据传输要发送的至少一个传输块的至少一个CQI值； 构成所述CQI以包括所述至少一个CQI值。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述CQI的过程包括： 当所述数据传输选择一个传输块时，确定一个传输块的一个CQI值； 当所述数据传输选择两个传输块，确定两个传输块的两个CQI值； 构成所述CQI以包括所述一个传输块的所述一个CQI值或者所述两个传输块的所述两 个CQI值，对于一个CQI值，所述CQI处于第一数值范围内，对于两个CQI值，所述CQI处于第二 数值范围内。6. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 确定用于指示进行所述数据传输要发送的传输块数量的秩； 基于映射将所述秩和所述CQI进行组合，所述映射包括多个数值范围，每个数值范围与 不同的传输块数量相对应，其中，所述报告是基于组合后的秩和CQI来构成的。7. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 采用前向纠错(FEC)码对所述报告进行编码以获取编码后的报告； 在HS-DSCH专用物理控制信道(HS-DPCCH)上发送所述编码后的报告。8. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 采用分组码对所述报告进行编码以获取码字； 在HS-DSCH专用物理控制信道(HS-DPCCH)上发送所述码字。9. 一种用于在上行链路上发送反馈信息的装置，包括： 用于确定从发射机到接收机的数据传输的预编码控制指示PCI的模块； 用于确定所述数据传输的信道质量指示CQI的模块，其中，所述CQI的CQI值的数量和大 小与传输秩是可变相关的； 用于根据所述PCI和所述CQI构成单个报告的模块； 用于将所述报告发送给所述发射机的模块。10. 根据权利要求9所述的装置，其中，用于确定所述PCI的模块包括： 用于选择进行所述数据传输要使用的预编码矩阵或预编码向量的模块； 用于构成所述PCI以包括所选择的预编码矩阵或预编码向量的模块。11. 根据权利要求9所述的装置，其中，用于确定所述CQI的模块包括： 用于确定进行所述数据传输要发送的至少一个传输块的至少一个CQI值的模块； 用于构成所述CQI以包括所述至少一个CQI值的模块。12. 根据权利要求9所述的装置，其中，用于确定所述CQI的模块包括： 当所述数据传输选择一个传输块时，用于确定一个传输块的一个CQI值的模块； 当所述数据传输选择两个传输块时，用于确定两个传输块的两个CQI值的模块； 用于构成所述CQI以包括所述一个传输块的所述一个CQI值或者所述两个传输块的所 述两个CQI值的模块，对于一个CQI值，所述CQI处于第一数值范围内，对于两个CQI值，所述 CQI处于第二数值范围内。13. 根据权利要求9所述的装置，还包括： 用于采用前向纠错(FEC)码对所述报告进行编码以获取编码后的报告的模块； 用于在HS-DSCH专用物理控制信道(HS-DPCCH)上发送所述编码后的报告的模块。14. 根据权利要求9所述的装置，还包括： 用于采用分组码对所述报告进行编码以获取码字的模块； 用于在HS-DSCH专用物理控制信道(HS-DPCCH)上发送所述码字的模块。15. -种用于发送数据传输的方法，包括： 接收单个报告，所述单个报告包括预编码控制指示PCI和信道质量指示CQI，其中，所述 CQI的CQI值的数量和大小与传输秩是可变相关的； 基于所述CQI对至少一个传输块进行处理； 基于所述PCI对所述至少一个传输块进行预编码。16. 根据权利要求15所述的方法，还包括： 确定多个数值范围中所述CQI所在的一个数值范围； 基于针对所述CQI确定的数值范围来确定接收机选择的传输块数量。17. 根据权利要求15所述的方法，其中，基于所述CQI对所述至少一个传输块进行处理 的过程包括： 当所述CQI处于第一数值范围内时，获取一个传输块的一个CQI值； 当所述CQI处于第二数值范围内时，获取两个传输块的两个CQI值； 基于由所述传输块的CQI值确定的编码和调制方案来处理每一个传输块。18. 根据权利要求15所述的方法，其中，基于所述PCI对所述至少一个传输块进行预编 码的过程包括： 基于所述PCI来确定所述至少一个传输块的预编码矩阵或预编码向量； 基于所述预编码矩阵或所述预编码向量，对所述至少一个传输块进行预编码。19. 根据权利要求15所述的方法，其中，基于所述PCI对所述至少一个传输块进行预编 码的过程包括： 基于所述PCI来确定主预编码向量； 基于所述主预编码向量对主传输块进行预编码； 根据与所述主预编码向量相关联的次预编码向量对次传输块进行预编码。20. -种用于发送数据传输的装置，包括： 用于接收单个报告的模块，所述单个报告包括预编码控制指示PCI和信道质量指示 CQI，其中，所述CQI的CQI值的数量和大小与传输秩是可变相关的； 用于根据所述CQI对至少一个传输块进行处理的模块； 用于根据所述PCI对所述至少一个传输块进行预编码的模块。21. 根据权利要求20所述的装置，还包括： 用于确定多个数值范围中所述CQI所在的一个数值范围的模块； 用于根据针对所述CQI确定的数值范围来确定接收机选择的传输块数量的模块。22. 根据权利要求20所述的装置，其中，用于根据所述CQI对所述至少一个传输块进行 处理的模块包括： 当所述CQI处于第一数值范围内时，用于获取一个传输块的一个CQI值的模块； 当所述CQI处于第二数值范围内时，用于获取两个传输块的两个CQI值的模块； 用于根据由所述传输块的CQI值确定的编码和调制方案来处理每一个传输块的模块。23. 根据权利要求20所述的装置，其中，用于根据所述PCI对所述至少一个传输块进行 预编码的模块包括： 用于根据所述PCI来确定所述至少一个传输块的预编码矩阵或预编码向量的模块； 用于根据所述预编码矩阵或所述预编码向量对所述至少一个传输块进行预编码的模 块。24. 根据权利要求20所述的装置，其中，用于根据所述PCI对所述至少一个传输块进行 预编码的模块包括： 用于根据所述PCI来确定主预编码向量的模块； 用于根据所述主预编码向量对主传输块进行预编码的模块； 用于根据与所述主预编码向量相关联的次预编码向量对次传输块进行预编码的模块。
【文档编号】H04B7/06GK105959051SQ201610440118
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2007年8月16日
【发明人】J·J·布兰斯, I·J·费尔南德斯-科尔巴顿
【申请人】高通股份有限公司