专利名称：用于电信中的预编码的多粒度反馈报告和反馈处理的制作方法
技术领域：
本技术涉及用于例如无线电通信中发现的空间复用方案的反馈报告和反馈处理。
背景技术：
在典型的蜂窝无线电系统中，无线终端(又称作移动台和/或用户设备单元(UE))经由无线电接入网(RAN)与ー个或多个核心网络进行通信。无线电接入网(RAN)覆盖的地理区域分为小区区域，其中各小区区域由基站、例如在一些网络中又可称作例如“NodeB” (UMTS)或“eNodeB” (LTE)的无线电基站(RBS)提供服务。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。各小区通过本地无线电区域内在小区中广播的识别码来标识。基站通过工作在射频的空中接ロ与基站范围内的用户设备単元(UE)进行通信。 在无线电接入网的ー些版本中，若干基站通常(例如通过陆线或微波)连接到无线电网络控制器(RNC)。无线电网络控制器有时又称作基站控制器(BSC)，它监控和协调与其连接的多个基站的各种活动。无线电网络控制器通常连接到ー个或多个核心网络。通用移动电信系统(UMTS)是从全球移动通信系统(GSM)演进的第三代移动通信系统。UTRAN实质上是将宽带码分多址用于用户设备単元(UE)的无线电接入网。在称作第三代合作伙伴项目(3GPP)的论坛中，电信提供商具体提出和商定第三代网络和UTRAN的标准，并且研究增强数据速率和无线电容量。第三代合作伙伴项目(3GPP)已经着手进ー步演进UTRAN和基于GSM的无线电接入网技木。演进通用陆地无线电接入网(E-UTRAN)的规范正在第三代合作伙伴项目(3GPP)中进行。演进通用陆地无线电接入网(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(经由接入网关、即AGW)连接到核心网络而不是连接到无线电网络控制器(RNC)节点。一般来说，在LTE中，无线电网络控制器(RNC)节点的功能分布在无线电基站节点(LTE中的eNodeB)与AGW之间。因此，LTE系统的无线电接入网(RAN)具有包括无线电基站节点的实质上“平坦的”架构，而无需向无线电网络控制器(RNC)节点报告。通过具有多个发射天线和多个接收天线的信道的无线通信在过去十年已经引起大量关注。多输入多输出(MIMO)是在发射器和接收器均使用多个天线来改进通信性能。多天线技术能够显著増加无线通信系统的数据速率和可靠性。如果发射器和接收器均配备有多个天线，则性能尤其得到改进，这产生多输入多输出(MMO)通信信道，并且这类系统和/或相关技术通常称作MMO。LTE标准中的ー个核心组件是对MMO天线部署和MMO相关技术的支持。LTE发行版8中的特征之一是对采用可能的信道相关预编码的空间复用方案的支持(參见Love D. J, Heath, R. ff. Jr.,的“Limited feedback unitary precoding for spatialmultiplexing systems，，(IEEE Transactions on Information Theory,vol. 51,issue 8,第2967-2976页，2005年8月)，通过引用将其公开结合到本文中)。空间复用方案的目标定为有利信道条件中的高数据速率。图I中提供空间复用方案的示例图示。在图 I 中看 到， 携帯符号向 量
S的信息与Λ&χ 预编码器矩阵.,相乗。该矩阵常常选择成匹配,％Xi￥y MIMO信道
矩阵H的特性。向量S中的/*个符号中的每个符号对应于ー层，并且r称作传输秩。LTE使用正交频分复用(OFDM)，因此，在假定没有小区间干扰的情况下，索引为身的某个时间-频率资源元素的所接收.ちX /向量·^:建模为
= HW,,τ ,Si.十も(I)
其中，ek是作为随机过程的实现所得到的噪声向量。可从eNodeB以及UE均已知的可数预编码器的预定有限集合、即所谓的码本中选
取预编码器'W;rィ。这限制了 eNodeB对预编码器的选择，并且通常与来自向eNodeB推
荐预编码器的UE的反馈报告耦合。另ー个备选方案是在确定预编码器方面给予eNodeB完全自由度，即所谓的非基于码本的预编码。通过使用又称作UE特定參考信号(RS)的专用导频，UE不需要知道在传输中使用了哪ー个预编码器，并且与基于码本的预编码相反，不存在量化效应。基于码本与非基于码本方式的组合也是可能的。例如，反馈报告可能是基于码本的，而传输是通过使用UE特定RS的非基于码本的。后ー种方式对应于LTE的发行版10的当前标准化工作。如已经提到，UE可基于前向链路中的信道測量向基站传送关于要使用的适当预编码器的推荐，其中包括所推荐的传输秩。在基于码本的预编码的情况下，UE可执行对码本中的所有预编码器的穷尽搜索，以便查找给予最佳性能(例如预测吞吐量)的预编码器，并且然后向eNodeB反馈指向最佳预编码器的索引。可反馈被认为覆盖大带宽的单个预编码器(宽带预编码)。也会有利的是匹配信道的频率变化，并且改为反馈频率选择性预编码报告、例如若干预编码器，每个子带ー个。如上所述的信道相关预编码通常要求相当大的信令报告，特别是对于频率选择性预编码。不仅需要反向链路(即，LTE中从UE到eNodeB)中的反馈信令,如前面所述,而且通常还要求前向链路(即，LTE中从eNodeB到UE)中的信令来指示前向链路传输中实际使用了哪ー个预编码器，这是因为前向链路发射器(即，eNodeB)可能不肯定它从(前向链路)接收器(即，UE)得到了正确预编码器报告。源自信息位的相同块的编码位称作“码字”。这也是LTE中用于描述来自服务于特定传输块的单个HARQ过程的输出的术语，并且包括turbo编码、速率匹配、交织等。码字然后经过调制并且分布干天线。这种经变换的码字当没有存在混淆的风险时又常常称作“码字，，。会有意义的是同时传送来自若干码字的数据，又称作多码字传输。在四发射天线系统中，第一(经调制的)码字例如可映射到前两个天线，而第二码字映射到其余两个天、线。在预编码的上述上下文中，码字映射到层而不是直接映射到物理天线。在高速率多天线传输的领域中，信道条件的最重要特性之一是所谓的信道秩。大致来说，信道秩能够从ー个改变到高达发射天线和接收天线的最小数量。以4x2系统、即在发射器侧具有四个天线并且在接收器侧具有两个天线的系统为例，最大信道秩为ニ。信道秩在时间上变化，因为快速衰落改变信道系数。此外，它确定多少层并且最终也确定多少码字能够同时成功地传送。因此，如果信道秩在映射到两个单独层的两个码字的传输的时刻为一，则存在与码字对应的两个信号的干扰将会多至使得在接收器处两个码字均被错误地检测的高可能性。 结合预编码，使传输适合信道秩涉及使用与信道秩同样多的层。在最简单的情况下，各层对应于特定天线。但是，码字的数量可与层数量不同，如同LTE中那样。然后出现如何将码字映射到层的问题。以LTE中的4发射天线情况的当前工作假设为例，在能够传送高达四层的同时，码字的最大数量限制为ニ。使用按照图2的固定秩相关映射。天线的设计和相对布置对系统的性能的影响很大。自然存在许多不同的可能性。自然限制是将总阵列大小保持为尽可能小，同时保持良好性能。共极化小间隔天线倾向于引起相关衰落，这简化了经由波束形成来实现阵列増益，但是另一方面降低了享有倾向于优选不相关衰落的高秩传输的机会。得到不相关衰落以及在使天线阵列的大小保持为小的同时事实上还限制层之间的干扰的另ー种方式是通过使用天线的共处一地且交叉极化的对在正交极化上进行传送。图3通过垂直线示出八个天线，一对两个交叉极化天线通常由“X”示出，以便说明极化的±45度取向。正交且小间隔的天线的组合对于4和8发射情况而言是有希望的阵列设置。又如图3所示，通过使用彼此接近(大约O. 5 - I波长)的交叉极化天线对，在通过正交极化上的传输完全收集至少高达秩2传输的同时使阵列的大小保持为小，同时通过交叉极之间的小距离来促进实现阵列增益。在图3的具体示例中，两个公共參考信号(CRS)、例如CRS#1和CRS#2能够用于正交极化，使得在前向链路接收器处促进信道估计。但是，參考信号在可用时当然也能够按照其它方式映射到天线阵列。例如，如果八个參考信号是可用的，则它们各能够连接到単独天线。在LTE的发行版10中，这可能是普遍情形，因为那样的话将存在对高达八个小区特定天线端ロ及其对应參考信号的支持。在常规预编码器反馈的情况下，码本的大小直接确定信令开销量。因此，希望争取尽可能小的码本。另ー方面，小码本通常意味着较低性能。随着发射天线的数量増加，由于需要较大码本来覆盖能够用于传输的自由度的数量的増加，这个问题变得更加突出。当采用频率选择性预编码并且因而反馈覆盖带宽的多个预编码器吋，开销特别大。通常需要这种预编码来跟踪频率上的衰落，以便确保所传送信号在接收器侧相长性地相加，并且还使信道正交化以便使层良好分隔。大码本和/或频率选择性预编码的结果对于预编码器的选择也是高计算复杂度，其中在UE侧执行预编码器的选择以使预编码器反馈用于下行链路传输，或者在上行链路从UE的预编码传输的情况下或者在非基于码本的预编码的情况下在eNodeB侧执行预编码器的选择。随着预编码器矩阵变得较大，存在所涉及的相当大且不断増加的量的数字处理Uiumber crunchingノ。
码本或预编码器确定过程对于特定天线阵列设置也可能不良地执行。因此，将预编码器的性质与特定天线设置进行匹配是重要的，因为它能够保持高性能，而同时降低开销。为了增加多秩传输的有益效果并且降低对高级接收器的需要的要求，信道的正交化起关键作用。但是，通过如同当前发行版8 LTE中那样的正常的基于码本的预编码，正交化效果因2 Tx传输的秩2中以及4 Tx传输的秩2、3和4中的过少预编码器而几乎是可忽略的。那时，这被认为是适当的，以便保持合理开销数量
发明内容
本文所公开的技术通过在预编码器矩阵中引入一种结构来缓解诸如以上所述的之类的问题，在该结构中，结构的不同部分能够基于与不同的所述部分对应的反馈以不同频率和/或时间粒度来更新。在基于码本的预编码的情况下，反馈信令可直接对应于预编码器的不同部分。类似地，这种多粒度信令也可应用于送往第一装置、例如送往该无线终端或无线终端(UE)的潜在前向链路信令。在其方面之一，本文所公开的技术涉及ー种操作向第二装置报告反馈信息的第一装置的方法。第一装置属于接收信息的类型，该信息在通过多输入多输出(MIMO)信道从第ニ装置传送给第一装置之前在第二装置经过了预编码。在示例实施例和模式中，该方法包括生成多部分反馈信号，该多部分反馈信号表示与信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构；以及以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度向第二装置传送多部分反馈信号的至少两个不同部分。在其另一方面，本文所公开的技术涉及ー种操作包括第一装置和第二装置的通信网络的方法。在示例实施例和模式中，该方法包括通过多输出(MIMO)信道向第二装置传送信息，该信息在第二装置经过了预编码；在第一装置生成多部分反馈信号，该多部分反馈信号表示与信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构；第一装置以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度向第二装置传送多部分反馈信号的至少两个不同部分；以及在第ニ装置使用多部分反馈信号来影响通过信道传送给第一装置的信息的预编码。在其另一方面，本文所公开的技术涉及ー种操作通信节点的方法。在示例实施例和模式中，该方法包括使用预编码器来变换通过多输入多输出(MIMO)信道传送给接收方装置的信息；从接收方装置接收多部分反馈信号，该反馈信号表示与信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构，以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度来接收多部分反馈信号的至少两个不同部分；在第二装置使用多部分反馈信号来影响通过信道传送给接收方装置的另外信息的预编码。在ー个示范实现中，该方法还包括向接收方装置发送反馈格式命令，该格式命令配置成指定相应不同的传输粒度。按照本文所公开方法中ー个或多个方法的示例实施例或模式或者实现，多部分反馈信号的不同部分对应于不同矩阵。多部分矩阵结构至少包括组成矩阵。按照本文所公开方法中ー个或多个方法的示例实施例或模式或者实现，多部分矩阵结构包括从信道状态信息中推导的预编码器的预编码器矩阵结构。作为非限制性示例实现，多部分矩阵结构的至少ー个部分是码本的部分或表示码本的至少一部分。在一些这类实现中，能够作为包含多部分矩阵结构的两个矩阵的克罗内克积、例如极化矩阵和波束形成向量的克罗内克积来得到预编码器矩阵。例如，由第二装置用于传输秩r和Nt个发射天线的矩阵能够表示为克罗内克积' = w；； Θwn.p，其中J〃极化预编码器矩阵1W；。
调整两个正交极化之间的相对相位，而キ+*.け皮束形成向量w…调整两组小间隔共极化天线中每组内的相对相位。按照本文所公开的方法中ー个或多个方法的示例实施例或模式或者实现，多部分矩阵结构包括信道相关矩阵。在ー些示例实现中，信道相关矩阵包括分块对角矩阵，以及信道相关矩阵的第一组成矩阵表示至少ー个块，并且信道相关矩阵的第二组成矩阵表示块的相对相位和幅度。在其ー个方面，本文所公开的技术涉及ー种 使用多部分反馈信号向第二装置报告反馈信息的装置，该多部分反馈信号表示与多输入多输出(MIMO)信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构，其中以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度来将多部分反馈信号的至少两个不同部分传送给第二装置。在一个示例实施例和实现中，第一装置包括接收器，配置成接收信息，该信息在通过信道从第二装置传送给第一装置之前在第二装置经过了预编码；发生器，配置成生成多部分反馈信号；以及发射器，以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度向第二装置传送多部分反馈信号的至少两个不同部分。在其另一方面，本文所公开的技术涉及ー种包括第一装置和第二装置的通信网络。第一装置配置成使用多部分反馈信号向第二装置报告反馈信息，该多部分反馈信号表不与多输入多输出(MIMO)信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构,其中以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度将多部分反馈信号的至少两个不同部分传送给第二装置。第二装置配置成使用多部分反馈信号来影响通过信道传送给第一装置的另外信息的预编码。在一个示例实施例和实现中，第二装置包括预编码器，配置成变换将要传送给第二装置的信息；以及第二装置发射器，所述第二装置发射器通过信道向第一装置传送经预编码的信息。第一装置包括接收器，配置成通过信道从第一装置接收经预编码的信息；发生器，配置成生成多部分反馈信号；以及第一装置发射器，所述第一装置发射器以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度向第二装置传送多重反馈信号的至少两个不同部分。第ニ装置还包括预编码器控制器，该预编码器控制器配置成使用多部分反馈信号来影响通过信道传送给第一装置的另外信息的预编码。在其另一方面，本文所公开的技术涉及ー种从接收方装置接收多部分反馈信号的通信节点。该反馈信号表示与节点向接收方装置传送经预编码的信息所通过的多输入多输出(MIMO)信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构。以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度接收多部分反馈信号的至少两个不同部分。节点使用多部分反馈信号来影响通过信道传送给接收方装置的另外信息的预编码。在一个示例实施例和实现中，节点包括预编码器，配置成变换通过信道传送给接收方装置的信息；接收器，所述接收器接收多部分反馈信号；以及预编码器控制器，配置成在第二装置使用多部分反馈信号来影响通过信道传送给接收方装置的另外信息的预编码。在一个示例实施例中，预编码器控制器还配置成向接收方装置生成反馈格式命令，该格式命令配置成指定相应不同的传输粒度。在本文所述实施例的ー个或多个中，多部分矩阵结构包括从信道状态信息中推导的预编码器的预编码器矩阵结构。在本文所述实施例的ー个或多个中，多部分矩阵结构的至少ー个部分是码本的部分或表示码本的至少一部分。在ー些这类实现中，能够作为包含多部分矩阵结构的两个矩阵的克罗内克积、例如极化矩阵和波束形成向量的克罗内克积来得到预编码器矩阵。例如，由第二装置用于传输秩r和NT个发射天线的矩阵能够表示为克
罗内克积丨=W；； W HK ,其中:J x 极化预编码器矩阵1^$|'调整两个正交极化之间
的相对相位，而ュ-I波束形成向量W济调整两组小间隔共极化天线中的每组内的相对相位。在本文所述实施例的ー个或多个中，多部分矩阵结构包括信道相关矩阵。在ー些示例实现中，信道相关矩阵包括分块对角矩阵，以及信道相关矩阵的第一组成矩阵表示至少ー个块，并且信道相关矩阵的第二组成矩阵表示块的相对相位和幅度。在某些实施例和模式中，第一装置是无线終端，而第二装置是基站节点。在另ー个示例实施例和模式中，第一装置和第二装置是相互通信(例如自组短程通信)的无线终端。
通过下文对附图所示优选实施例的更具体描述，本发明的上述及其它目的、特征和优点将会显而易见，附图中，參考标号表示各个视图中的相同部分。附图不一定按照比例绘制，重点而是在于示出本发明的原理。图I是长期演进(LTE)中的预编码空间复用方案的传输结构的示意 图2是示出采用预编码的四天线系统的码字-层映射的图解视 图3是示出八个发射天线的示例的交叉极化天线设置的图解视 图4A是示出多部分反馈信号从第一装置到第二装置的传输的通信系统的示意 图4B是更详细示出第一装置和第二装置的所选组件的通信系统的示意图，其中第一装置向第二装置传送多部分反馈信号；
图5是示出按照示例实施例的多部分反馈信号的示例格式的图解视 图6是示出多部分反馈信号从第一装置到第二装置的传输以及配置消息从第二装置到第一装置的传输的通信系统的示意 图7A是示出多部分反馈信号的不同部分的时间传输的不同粒度的示例情形的图解视
图7B是示出相对于频率子带的多部分反馈信号的不同部分的传输的不同粒度的示例情形的图解视 图8是示出将通用多部分反馈信号用于影响预编码器矩阵的两个不同部分的内容的图解视 图9是示出提供预编码器的各个部分的值的索引的图解视 图10是示出将多部分反馈信号用于影响基于码本的预编码器矩阵的极化预编码器矩阵部分和波束形成向量部分的内容的图解视 图11是示出将信道估计多部分反馈信号用于影响非基于码本的预编码器矩阵的极化预编码器矩阵部分和波束形成向量部分的内容的图解视 图12是示出多部分反馈信号的使用的图解视图，其中通过估计对分块对角上的元素以及分块对角外的兀素(on and off block diagonal elements)之间的关系进行建模的高相关情形下比例因子来捕获两个极化之间的相对相位和幅度差；图13是通信系统的示意图，通信系统包括其中包含预编码器的传送节点/装置和具有多部分反馈信号发生器的接收节点/装置。
具体实施例方式为了便于说明而不是进行限制，以下描述中，提出例如具体架构、接ロ、技术等具体细节，以便透彻地了解本发明。然而，本领域的技术人员将会清楚地知道，也可在不同于这些具体细节的其它实施例中实施本发明。也就是说，虽然本文中没有进行明确地描述或说明，但本领域的技术人员能够设计各种布置，这些布置体现了本发明的原理，因此包含在它的精神和范围之内。在一些情况中，省略了对众所周知的装置、电路和方法的详细描述，以免不必要的细节妨碍对本发明的描述。本文中描述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述及其具体示例预计包含其结构和功能上的等效方案。另外，预计这类等效方案包括当前已知的等效方案以及将来开发的等效方案、即所开发的执行相同功能的任何元件，而无论结构如何。
因此，例如，本领域的技术人员将会理解，本文中的框图能够表示实施本技术的原理的说明性电路或其它功能単元的概念视图。类似地，将会理解，任何流程图、状态转移图、伪代码等都表示实质上可通过计算机可读介质来表示、因而由计算机或处理器来运行的各种过程，而无论是否明确示出这种计算机或处理器。包括功能块、其中包括但不限于标记或描述为“计算机”、“处理器”或“控制器”的那些功能块的各种元件的功能可通过使用诸如电路硬件之类的硬件和/或能够运行采取计算机可读介质上存储的编码指令形式的软件的硬件来提供。因此，这类功能和所示功能块将被理解为硬件实现和/或计算机实现的并且因而为机器实现的。根据硬件实现，功能块可非限制性地包括或包含数字信号处理器(DSP)硬件、简化指令集处理器、包括但不限于专用集成电路[ASIC]的硬件(例如数字或模拟)电路以及(在适当的情况下)能够执行这类功能的状态机。根据计算机实现，计算机一般被理解为包括一个或多个处理器或者ー个或多个控制器，并且术语“计算机”和“处理器”和“控制器”在本文中可互換地使用。在由计算机或处理器或控制器提供时，这些功能可由单个专用计算机或处理器或控制器、由单个共享计算机或处理器或控制器或者由其中一些可以是共享或分布式的多个单独计算机或处理器或控制器来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的使用也将被理解为是指能够执行这类功能和/或运行软件的其它硬件，例如上述示例硬件。图4A示出代表性通信系统20以及多部分反馈信号22从第一装置28到第二装置30的传输。第二装置30通过MMO信道32向第一装置28传送经预编码的信息29。MMO信道32在无线电接ロ 33上存在。第二装置30从第一装置28接收多部分反馈信号(MPFS) 22。多部分反馈信号(MPFS) 22表示多部分矩阵结构。在示例实施例中，多部分反馈信号22的每个部分与多部分矩阵结构中的每个部分具有直接一一对应性。多部分矩阵结构与MIMO信道32的信道状态信息(CSI)相关。如本文所述，以时间和/或频率上的相应不同粒度将多部分反馈信号22的不同部分从第一装置28传送给第二装置30。图4B按照非限制性示例实施例更详细地示出第一装置28和第二装置30的某些方面。第二装置30通过MMO信道32向第一装置28传送经预编码的信息29。第二装置30包括发射器34、帧发生器36和接收器38。帧发生器36包括预编码器40和预编码器矩阵控制器42。接收器38配置成从第一装置接收多部分反馈信号(MPFS) 22。多部分反馈信号(MPFS) 22表示与MIMO信道32的信道状态信息相关的多部分矩阵结构。以时间和/或频率上的相应不同粒度将多部分反馈信号22的不同部分从第一装置28传送给第二装置30。预编码器矩阵控制器42配置成使用多部分反馈信号22来影响由预编码器40所使用的预编码器矩阵的内容。如图4B进ー步所示，第一装置28在下行链路通过信道32从第二装置30接收经预编码的信息29。在图4B的示例实施例中，第一装置28包括多部分反馈信号发生器52和发射器54。多部分反馈信号发生器52配置成生成多部分反馈信号22。如上所述，多部分反馈信号(MPFS) 22表示与MMO信道32的信道状态信息相关的多部分矩阵结构，并且配置成影响由第二装置30所使用的预编码器矩阵40的内容。多部分反馈信号22包括配置成以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度来传送的至少两个不同部分。发射器54配置成在上行链路通过信道32向第二装置30传送多部分反馈信号22，其中以两种相应不同的传输粒度来传送多部分反馈信号22的至少两个不同部分。 在一个非限制性示例实施例中，第一装置28能够采取无线终端(例如无线终端(UE))的形式，而第二装置30能够采取基站节点的形式。在其它实施例中，第一装置28和第二装置30能够采取其它形式。例如，第一装置能够采取基站节点的形式，而第二装置能够采取无线终端的形式。作为另ー个示例，第一装置和第二装置能够是自组短程通信模式的两个无线终端。如上所述，多部分反馈信号(MPFS) 22表示与MMO信道32的信道状态信息(CSI)相关的多部分矩阵结构。多部分矩阵结构包括多个(例如至少两个)组成矩阵。因此，多部分反馈信号22包括至少两个不同部分。简化的两部分多部分反馈信号22如图5所示。图5的多部分反馈信号22示为包括多部分反馈信号(MPFS)的第一部分64以及多部分反馈信号(MPFS)的第二部分66。应当理解，多部分反馈信号22的部分数量能够大于ニ。多部分反馈信号22的不同部分可基于第一装置28所进行的不同报告/确定或単独报告/确定。由于多部分矩阵结构与MMO信道32的信道状态信息(CSI)相关，所以其部分的至少ー个并且可能更多个表示与信道状态信息相关的矩阵。例如，參照图5的示例，第一部分64和第二部分66均可包括与信道状态信息相关的矩阵。备选地,第一部分64和第二部分66其中之一可包括矩阵，而另一个能够包括与信道有关的另ー种形式的信息，例如引用、指向或表示多部分矩阵结构的组成矩阵的索引或其它指示符，组成矩阵本身与信道状态信息相关。因此，本文所使用的“表示”矩阵的多部分反馈信号22包含或包括实际上由矩阵或者引用、指向或表示多部分矩阵结构的组成矩阵的索引或其它指示符组成的多部分反馈信号22。因此，本文所使用的“多部分矩阵结构”包含其中包括至少两个矩阵的结构。术语“矩阵”能够包含向量但没有包含标量。因此，例如，多部分矩阵结构能够包括由ー个或多个矩阵来形成的第一部分以及由一个或多个其它矩阵来形成的第二部分。作为另ー个示例，多部分矩阵结构能够包括由一个或多个矩阵形成的第一部分以及由作为向量的矩阵形成的第二部分。本文所使用的“与信道状态信息相关”能够包含或包括实际上包含信道状态信息或者包含第一装置28已经从信道状态信息中推导的实际预编码器矩阵的多部分反馈信号(MPFS) 22的ー个或多个部分。此外，“信道状态信息”能够非限制性地包括信道矩阵和/或其相关性或者由信道矩阵和/或 其相关性来表示。因此，按照一些示例实施例或模式或者实现，多部分反馈信号的不同部分能够对应于包含多部分矩阵结构的不同矩阵(例如与其具有一一对应性)。因此，多部分矩阵结构包括组成矩阵。此外，可按照不同方式来配置多部分矩阵结构。例如，按照ー些示例实施例或模式或者实现，多部分矩阵结构能够包括从信道状态信息中推导的预编码器的预编码器矩阵结构。作为非限制性示例预编码器实现，多部分矩阵结构的至少ー个部分是码本的部分或表示码本的至少一部分。在ー些这类实现中，能够作为包含多部分矩阵结构的两个矩阵的克罗内克积、例如极化矩阵和波束形成向量的克罗内克积来得到预编码器矩阵。例如，由第二装置用于传输秩r和NT个发射天线的矩阵能
够表示为克罗内克积W…=W/ .,其中,χ/.极化预编码器矩阵W=调整两个正
交极化之间的相对相位，而I +.I波束形成向量Wnh调整两组小间隔共极化天线的每个组内的相对相位。作为另ー个示例,按照ー些示例实施例或模式或者实现,多部分矩阵结构包括信道相关矩阵。在一些示例信道相关实现中，信道相关矩阵包括分块对角矩阵，以及信道相关矩阵的第一组成矩阵表示至少ー个块，并且信道相关矩阵的第二组成矩阵表示块的相对相位和幅度。提供前面的示例，并且在下面进ー步说明。在上述方面，本领域的技术人员理解，当第一装置28发送包括预编码器反馈(例如采取预编码器矩阵或者预编码器码本的至少部分的形式)的多部分反馈信号22时，第一装置28已经确定用于假设传输的第二装置30的适当传输性质，预编码器反馈基于信道性质。另ー方面，当第一装置28发送设法表示信道32的多部分反馈信号22吋，预计第二装置30利用所报告的信道状态信息来确定适当传输性质、例如预编码器矩阵。如图4Β所示，本文所述技术的反馈信令部分能够公式化为引入反馈信号f，反馈信号f能够表示为两个或更多信号部分f(1)、f(2)、-f 的函数，即
/=ヴ(/'デへ"、广
以及其中能够以时间和/或频率上的不同粒度通过反馈链路来传递那些信号部分。实际上，在图6示为包括配置消息发生器56的第二装置30的一个示例实施例中，粒度可以是可由第二装置30通过向第一装置28发送配置消息58配置的，例如，f(1)配置成按照宽带方式每80 ms被更新，而f(2)配置成按照频率选择性方式每10 ms被更新(例如每第八个资源块(RB)对)。这适用于基于码本的预编码传输以及非基于码本的预编码传输。图6还示出第一装置28包括接收器58，接收器58接收例如配置消息58，并且将在下行链路接收的任何信令信息应用到信号处理机(signal handler) 60。图7A示出多部分反馈信号22的不同部分64、66如何能够以两种相应不同的传输粒度从第一装置28传送给第二装置30。图7A示出多部分反馈信号22的不同部分以不同时间传输粒度的传输；图7B示出多部分反馈信号22的不同部分以相对于频带的不同粒度的传输。图7A和图7B均是相对于长期演进(LTE)技术作为举例来描述的，其中通过多个频率子带来传送时长为I ms的子中贞。在图7A的非限制性示例中，每PN个子帧(其中j和N均为整数，并且j>l)传送
多部分反馈信号22的一个部分,而姆第j子巾贞传送多部分反馈信号22的另一部分。因此，图7A示出示例情况，其中j=l，并且其中包括多部分反馈信号22的第一部分64的信息每j个子帧被传送，而包括多部分反馈信号22的第二部分66的信息每一子帧被传送。例如，假定帧具有j个子帧，对于第一帧的第一子帧，多部分反馈信号22的第一部分64η和第二部分66η在时间T1被传送，但是对于第一帧的子帧1-2至I-j，只有多部分反馈信号22的第二部分66分别在相应时间T2至ハ被传 送。类似地，对于第二帧的第一子帧，多部分反馈信号22的第一部分64η和第二部分662ィ在时间Tj+1被传送,但是对于第一巾贞的子巾贞2-2至2_j，只有多部分反馈信号22的第二部分66分别在相应时间1\+2至T2j被传送。应当理解，整数j不需要选择成等于每帧的子帧数量，尽管图7A图示中为了方便起见而这样示出。在其它情况下，j能够选择成小于或大于帧中的子帧数量。又在至少ー些实施例中，j等于8，使得多部分反馈信号(MPFS)的第一部分64被调度(例如按照配置消息58)成按照宽带方式每80毫秒被更新，而多部分反馈信号(MPFS)的第二部分66被调度成按照频率选择性方式每10毫秒被更新。在图7B的非限制性示例中，多部分反馈信号22的ー个部分每h#N个子带(其中h和N均为整数，并且h>l)被传送，而多部分反馈信号22的另一部分每第h个子带被传送。图7B示出ー种示例情况，其中h=l，并且其中，包括多部分反馈信号22的第一部分64的信息每h个子带(例如，在图7B的非限制性图示中，仅在每子帧ー个子带中)被传送一次，而包括多部分反馈信号22的第二部分66的信息在子帧的每一子带中被传送。例如，假定子帧具有h个子帯，多部分反馈信号22的第一部分64η和第二部分66η对于第一子带被传送，但是对于子帧的其它子帯，只有多部分反馈信号22的第二部分66被传送。应当理解，整数h不需要选择成等于每个子帧的子带数量，尽管图7Β图示中为了方便起见而这样示出。在其它情况下，h能够选择成小于或大于子帧中的子带数量。在基本上由图8示出的示例模式和实施例中，多部分反馈信号的不同部分用于影响基于码本的预编码器矩阵的相应部分。例如，多部分反馈信号22的第一部分64示为影响预编码器矩阵的第一部分40 (I)，而多部分反馈信号22的第二部分66示为影响预编码器矩阵的第二部分40 (2)。在上述方面，对于基于码本的预编码，“f”实际上对应于由两个或更多预编码器索引所列举的预编码器矩阵。因此，表达式/ =ぐ' 备选地能够写成如下形式
其中，ki、…わ是给出预编码器(參见图9)的各个部分的值的索引。实际上，这些索引能够被认为是指出来自较小“码本”的矩阵部分。这些索引或者等效信号再次可配置成以不同时间/频率粒度来报告。所使用的特定结构需要仔细选择，以便确保来自多粒度报告/信令特征的有益效果。现在为小间隔交叉极性的四发射天线配置和八发射天线配置提供两个非限制性示例。对于这种设置，遵从克罗内克结构的预编码器是适当的。它给出相对于对基的标准选择的张量积的矩阵。因此，传输秩r和Nt个发射天线的预编码器能够写作如下克罗内克积
W-- W- wB1,
其中，，极化预编码器矩阵W 周整两个正交极化之间的相对相位，而も...X. I波
束形成向量胃BF调整两组小间隔共极化天线的每个组内的相对相位。对于传输秩2，各层
/流则进行单独极化。极化预编码器用于增加阵列增益以及争取对引起层之间的干扰的信道的正交化。图10示出如下情况，其中多部分反馈信号22的不同部分(例如第一部分64和第 二部分66)没有如同基于码本的反馈中那样引用预编码器的不同部分或索引，而是多部分反馈信号22的不同部分更适合于其它类型的反馈、诸如非基于码本的反馈。在图10所示的情况下，预编码器40示为包括极化预编码器矩阵70和波束形成向量72。图10的实施例和模式中，多部分反馈信号的至少两个不同部分的第一部分74用于影响预编码器的极化预编码器矩阵70，而多部分反馈信号的至少两个不同部分的第二部分76用于影响预编码器40的波束形成向量72。如图11中作为举例所示，非基于码本的反馈例如可对应于直接/显式信道反馈，其中代替预编码器索引，可反馈信道矩阵的估计或者其对应相关性。在非基于码本的预编
码传输中，可根据信道的长期相关性统计来确定波束形成向量WW.。长期统计倾向于在
频率上相当恒定，因此有意义的是仅缓慢地报告宽带种类的信息以便进行其确定。另一方
面，极化预编码器'W1II/依靠随时域和频域中的频繁更新的报告，因为与不同极化取向对应
的信道倾向于无关地以快速方式衰落，并且在带宽上在相对相位方面改变。因此，来自第一装置28的反馈可(例如)对应于报告共极化天线组中的一个组或两个组的信道相关性或者两个组的相关性的平均数。这可对应于报告相关矩阵的部分。
Hn = Λπ u H J其中，期望算子可由根据所配置粒度在一些频率和/或时间上进行的样本估计来取代。假定与每组的发射天线对应的信道放置于信道矩阵H的连续列中，报告Rh的对角
线上的f >す-块中的一个块或两个块或者两个块的某个平均数。两个极化之间的相对
相位和幅度差可通过对分块对角上的元素与分块对角外的元素之间的关系进行建模的高相关情形下的估计比例因子来捕获。图12示出这种实现。这后一部分的报告粒度通常需要跟踪瞬时信道，但是因为这个部分只是ー个參数(假定传输秩I)，所以与以细粒度传送整个相关矩阵相比，产生信令开销的大量节省。在基于码本的预编码反馈的情况下，预编码器矩阵分解为上述克罗内克结构。从下式看到
权利要求
1.一种在第一装置(28)中用于向第二装置(30)报告反馈信息以在对通过多输入多输出(MIMO)信道运送给所述第一装置(28)的信息进行预编码方面协助所述第二装置(30)的方法，所述方法的特征在于 生成多部分反馈信号(22)，所述多部分反馈信号(22)表示与所述MIMO信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构； 以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度向所述第二装置(30)传送所述多部分反馈信号(22)的至少两个不同部分。
2.如权利要求I所述的方法，还包括从所述第二装置(30)接收反馈格式命令，所述反馈格式命令配置成指定所述相应不同的传输粒度。
3.一种操作包括第一装置(28)和第二装置(30)的通信网络的方法，所述方法包括 通过多输出(MMO)信道向所述第一装置(28)传送在所述第二装置(30)经过了预编码的信息； 所述方法的特征在于 在所述第一装置(28)生成多部分反馈信号(22)，所述多部分反馈信号(22)表示与所述信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构； 所述第一装置(28)以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度向所述第二装置(30)传送所述多部分反馈信号(22)的至少两个不同部分；以及 在所述第二装置(30)使用所述多部分反馈信号(22)来影响通过所述信道传送给所述第一装置(28)的信息的预编码。
4.如权利要求3所述的方法，还包括所述第二装置(30)向所述第一装置(28)发送反馈格式命令，所述反馈格式命令配置成指定所述相应不同的传输粒度。
5.一种操作通信节点的方法，包括 使用预编码器来变换通过多输入多输出(MIMO)信道传送给所述接收方装置的信息； 所述方法的特征在于 从所述接收方装置接收多部分反馈信号(22)，所述反馈信号表示与所述信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构，以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度来接收所述多部分反馈信号(22)的至少两个不同部分； 在所述第二装置(30)使用所述多部分反馈信号(22)来影响通过所述信道传送给所述接收方装置的另外信息的预编码。
6.如权利要求5所述的方法，还包括向接收方装置发送反馈格式命令，所述格式命令配置成指定所述相应不同的传输粒度。
7.如权利要求1、3或5所述的方法，其中，所述多部分反馈信号(22)的不同部分对应于不同的组成矩阵。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述多部分矩阵结构是预编码器矩阵结构(40)，并且从所述信道状态信息中推导所述预编码器。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述组成矩阵中的至少一个组成矩阵是码本的一部分或表示码本的至少一部分。
10.如权利要求8所述的方法，其中，作为包括所述多部分矩阵结构的两个矩阵的克罗内克积来得到所述预编码器矩阵结构(40)。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述预编码器矩阵结构(40)包括极化矩阵和波束形成向量，其中传输秩1~和Nt个发射天线的所述预编码器矩阵表示克罗内克积
12.如权利要求7所述的方法，其中，所述多部分矩阵结构表示信道相关矩阵。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述信道相关矩阵包括分块对角，以及所述信道相关矩阵的第一组成矩阵表示至少一个块，并且所述信道相关矩阵的第二组成矩阵表示所述块的相对相位和幅度。
14.一种使用多部分反馈信号(22)向第二装置(30)报告反馈信息的装置(28)，所述多部分反馈信号(22)表不与多输入多输出(MIMO)信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构，其中以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度来将所述多部分反馈信号(22)的至少两个不同部分传送给所述第二装置(30)。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述装置(28)包括 接收器(58)，配置成接收信息，所述信息在通过所述信道从所述第二装置(30)传送给所述第一装置(28)之前在所述第二装置(30)经过了预编码； 发生器(52)，配置成生成所述多部分反馈信号(22)； 发射器(54)，所述发射器(54)以时间和/或频率上的所述两种相应不同的传输粒度向所述第二装置(30)传送所述多部分反馈信号(22)的至少两个不同部分。
16.如权利要求15所述的设备，其中，所述接收器(58)还配置成从所述第二装置(30)接收反馈格式命令，所述反馈格式命令配置成指定所述相应不同的传输粒度。
17.一种通信网络，包括 第一装置(28)，配置成向第二装置(30)报告反馈信息；第二装置(30)，配置成使用所述反馈信息来影响通过所述信道传送给所述第一装置(28)的另外信息的预编码； 其特征在于 所述反馈信息包括多部分反馈信号(22)，所述多部分反馈信号(22)表示与多输入多输出(MIMO)信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构，其中以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度来将所述多部分反馈信号(22)的至少两个不同部分传送给所述第二装置(30)。
18.如权利要求17所述的设备，其中，所述第二装置(30)包括 预编码器(40)，配置成变换将要传送给所述第二装置(30)的信息； 第二装置发射器(34)，所述第二装置发射器(34)通过所述信道向所述第一装置(28)传送经预编码的信息(29)； 其中所述第一装置(28)包括 接收器(58)，配置成通过所述信道从所述第一装置(28)接收所述经预编码的信息(29)； 发生器(52)，配置成生成所述多部分反馈信号(22)； 第一装置发射器(54)，以时间和/或频率上的所述两种相应不同的传输粒度向所述第二装置(30)传送所述多部分反馈信号(22)的所述至少两个不同部分；以及其中所述第二装置(30)还包括预编码器控制器(42)，所述预编码器控制器(42)配置成使用所述多部分反馈信号(22)来影响通过所述信道传送给所述第一装置(28)的另外信息的预编码。
19.一种通信节点(30)，所述通信节点(30)从接收方装置接收反馈信号(22)，并且所述节点使用所述反馈信号(22)来影响通过所述信道传送给所述接收方装置的另外信息的预编码，其特征在于 所述反馈信号是多部分反馈信号，所述多部分反馈信号表示与所述节点向所述接收方装置传送经预编码的信息(29)所通过的多输入多输出(MMO)信道的信道状态信息相关的多部分矩阵结构，以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度来接收所述多部分反馈信号(22)的至少两个不同部分，并且所述节点使用所述多部分反馈信号(22)来影响通过所述信道传送给所述接收方装置的另外信息的预编码。
20.如权利要求19所述的设备，其中，所述节点包括 预编码器(40)，配置成变换通过所述信道传送给所述接收方装置的信息； 接收器(38)，所述接收器(38)接收所述多部分反馈信号(22);以及预编码器控制器(42)，配置成在所述第二装置(30)使用所述多部分反馈信号(22)来影响通过所述信道传送给所述接收方装置的另外信息的预编码。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述预编码器控制器(42)还配置成生成送往所述接收方装置的反馈格式命令，所述格式命令配置成指定所述相应不同的传输粒度。
22.如权利要求14、17或19所述的设备，其中，所述多部分矩阵结构包括预编码器矩阵结构(40)，并且从所述信道状态信息中推导所述预编码器。
23.如权利要求22所述的设备，其中，所述多部分矩阵结构的至少一个部分是码本的一部分或表示码本的至少一部分。
24.如权利要求22所述的设备，其中，所述反馈信号包括其中包含所述多部分矩阵结构的两个矩阵的克罗内克积。
25.如权利要求24所述的设备，其中，所述预编码器矩阵结构(40)包括极化矩阵和波束形成向量， 其中，传输秩r和Nt个发射天线的所述矩阵表示为克罗内克积1W…二 W；,' @wi；；F , V其中，vr极化预编码器矩阵调整两组天线之间的相对相位，而* I波束形成向量W Br调整两组天线中每组内的相对相位。
26.如权利要求14、17或19所述的设备，其中，所述多部分矩阵结构包括信道相关矩阵。
27.如权利要求26所述的设备，其中，所述信道相关矩阵是分块对角，以及所述信道相关矩阵的第一组成矩阵表示至少一个块，并且所述信道相关矩阵的第二组成矩阵表示所述块的相对相位和幅度。
全文摘要
一种包括第二装置(30)和第一装置(28)的通信系统。第一装置(28)属于在下行链路通过无线电接口从第二装置接收经预编码的信息(29)的类型。在一个示例模式中，第一装置(28)生成多部分反馈信号(22)，该多部分反馈信号(22)配置成影响由第二装置(30)利用的预编码器矩阵(40)的内容。在上行链路通过无线电接口以时间和/或频率上的两种相应不同的传输粒度向第二装置传送多部分反馈信号的至少两个不同部分。
文档编号H04L1/00GK102668434SQ201080054705
公开日2012年9月12日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年10月1日
发明者G.荣格伦, M.I.拉曼 申请人:瑞典爱立信有限公司