用于异构系统中的自适应信道方向信息反馈的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及在异构系统中用于信道方向信息反馈的方法和装置。根据本发明的一个实施例，一种用于异构系统中的信道方向信息反馈的方法包括：基于在信道方向信息量化的精度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中来为用户设备确定用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中针对在该异构系统中的该用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；并且向所述用户设备通知将在所述预定的上行链路反馈资源上被运送的用于量化信道方向信息的所述总反馈比特。本发明的实施例进一步涉及对应的基站、用户设备和计算机程序产品。
【专利说明】用于异构系统中的自适应信道方向信息反馈的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明一般性地涉及一种无线通信系统，特别涉及一种用于异构系统中的自适应信道方向信息(CDI)反馈的方法和装置。
【背景技术】
[0002]异构系统是用以改进3GPP LTE中的小区频谱效率的有前途的部署，其在近年来受到很多关注。这种系统具有小的、廉价的低功率基站(BS)，改变了传统的仔细规划的蜂窝网络的拓扑和架构。
[0003]取决于部署场景，典型的低功率BS(此后称作微微BS)可以包括:远程无线电头端，毫微微小区、中继等。它们中的一些可以由运行商放置，并且对所有用户具有开放的接入，而其他的可以由消费者放置，并且具有仅对特定用户的封闭式接入。
[0004]考虑对所有用户具有开放接入的异构系统，例如，在宏BS和微微BS之间存在两种类型的协同多点传输(COMP)。第一种是联合处理(COMP-JP)，其中宏BS和微微BS共享它们的数据以及信道方向信息(CDI)的知识。第二种是协同波束成形(COMP-CB)，其中宏BS和微微BS仅共享CDI的知识。这里将考虑第二种类型的协作，因为其对于在宏BS和微微BS之间的回程连接需求更少。
[0005]为了执行波束成形，CDI的知识对于异构系统是关键的。然而，CDI的知识仅在用户设备(UE)处可得，并且不能由BS直接获取。因此，应用有限反馈技术来降低反馈CDI的知识的巨大开销。现有技术已经广泛地研究了在不同种类的MMO系统中的有限反馈技术，但是大部分聚焦于用于量化CDI的固定的码本大小。由于上行链路信噪比(SNR)逐用户地变化，所以反馈能力也是不同的并且固定的码本大小不再足够。
[0006]期望提供异构系统中的信道方向信息反馈的改进的解决方案。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中的问题，根据本发明的一个或者多个方法和装置实施例目的在于提供一种用于异构系统中的信道方向信息反馈的改进的解决方案。
[0008]根据本发明的一个方面，本发明的一个实施例提供了一种用于异构系统中的信道方向信息反馈的方法。该方法包括:基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中，来为用户设备确定用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中针对该异构系统中的该用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；向该用户设备通知将在该预定的上行链路反馈资源上被运送的用于量化信道方向信息的总反馈比特。
[0009]根据本发明的另一方面，本发明的一个实施例提供了一种在异构系统中的基站。该基站包括:确定单元，被配置为基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中，来为用户设备确定用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中针对在该异构系统中在本地基站与交叉基站之间的该用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；以及通知单元，被配置为向该用户设备通知将在该预定的上行链路反馈资源上被运送的用于量化信道方向信息的总反馈比特。
[0010]根据本发明的又一方面，本发明的一个实施例提供了一种用于异构系统中的信道方向信息反馈的设备。该设备包括:用于基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中，来为用户设备确定用于量化信道方向信息的总反馈比特的装置，其中针对该异构系统中的该用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；以及用于向该用户设备通知将在该预定的上行链路反馈资源上被运送的用于量化信道方向信息的总反馈比特的装置。
[0011 ] 根据本发明的又一方面，本发明的一个实施例提供了一种用于异构系统中的信道方向信息反馈的方法。该方法包括:在用户设备处从本地基站接收用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中来确定该总反馈比特，并且其中针对该异构系统中的该用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；以及在该预定的上行链路反馈资源上以该总反馈比特向该本地基站反馈经量化的信道方向信息。
[0012]根据本发明的又一方面，本发明的一个实施例提供了一种在异构系统中的用户设备，针对该用户设备执行了在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输。该用户设备包括:接收单元，被配置为从该本地基站接收用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中来确定该总反馈比特；以及反馈单元，被配置为在预定的上行链路反馈资源上以该总反馈比特向该本地基站反馈量化的信道方向信息。
[0013]根据本发明的 又一方面，本发明的一个实施例提供了一种用于异构系统中的信道方向信息反馈的设备。该设备包括:用于在用户设备处从本地基站接收用于量化信道方向信息的总反馈比特的装置，其中基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中来确定该总反馈比特，并且其中针对该异构系统中的该用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；以及用于在该预定的上行链路反馈资源上以该总反馈比特向该本地基站反馈经量化的信道方向信息的
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【专利附图】
【附图说明】
[0014]在所附的权利要求中阐述了被认为是本发明的特性的发明特征。然而，通过阅读以下的参考附图对示例性实施例的详细描述，将更好地理解本发明、其实施模式、其他目标、特征以及优点，其中在在附图中:
[0015]图1示意性地图示了其中能够实施根据本发明的一个实施例的异构系统的示例；
[0016]图2示意性地图示了根据本发明的一个实施例的用于操作异构系统中的基站的方法的流程图；
[0017]图3示意性地图示了根据本发明的另一实施例的用于操作异构系统中的基站的方法的流程图；
[0018]图4示意性地图示了根据本发明的一个实施例的用于操作异构系统中的用户设备的方法的流程图；[0019]图5示意性地图示了根据本发明的另一实施例的用于操作异构系统中的用户设备的方法的流程图；
[0020]图6示意性地图示了根据本发明的一个实施例的基站的框图；以及
[0021]图7示意性地图示了根据本发明的一个实施例的用户设备的框图。
【具体实施方式】
[0022]在后文中，将参考附图来描述本发明的实施例。在以下描述中，举例说明了许多具体的细节，以便于更全面地理解本发明。然而，对本领域的技术人员明显的是，本发明的实施方式可以不具有这些细节。此外，应当理解，本发明不限于这里所介绍的特定实施例。相反地，以下特征和元素的任何随意的组合可以被考虑用以实施和实行本发明，而不论它们是否牵涉不同的实施例。因此，以下的方面、特征、实施例和优点仅用于举例说明的目的，并且不应当被理解为所附权利要求的元素或者限制，除非在权利要求书中另外明确地指定。
[0023]本发明的实施例涉及异构系统中的自适应的反馈技术。关于“自适应”，它意味着针对每个用户的反馈比特的数目随着上行链路信道条件而变化。在上行链路中通过高信道容量可能反馈比通过低信道容量更多的比特。然而，虽然为了改进CDI量化而反馈尽可能多的比特是有益的，但是反馈传输的可靠性因为每反馈块的增加的反馈负载而被同时降低。为了在CDI量化的精确度与反馈传输的可靠性之间折中，在本发明的各种实施例中通过明确地将上行链路信道条件纳入考虑来优化总反馈比特数目。
[0024]异构系统的一个主要特征是，用户在来自两个协同基站的信道上通常具有非均等的信噪比(SNR)。这不仅归因于路径损耗，还归因于与宏BS和微微BS相关联的传输功率是不相等的。另一个主要特征是，由于成本原因，宏BS和微微BS通常未被配备相同数目的天线。通常，宏BS具有比微微BS更多的天线。因此，对本地信道和交叉信道同等分配反馈比特不是最优的。
[0025]根据本发明的一些实施例，总反馈比特针对每个用户设备而被优化。给定可用的反馈信道资源(例如，块)，由这些反馈信道资源运送的总反馈比特数目基于CDI量化的精确度与反馈传输的可靠性之间的折中而被优化。
[0026]根据本发明的一些实施例，根据被确定的总反馈比特而分别分配用于量化本地和交叉信道的CDI的比特。本发明的实施例提供了通过利用异构系统的异构特征来分配用于量化本地信道和交叉信道的⑶I的比特的低复杂度的最优算法，异构系统的异构特征即，在本地信道和交叉信道中的非均等的信号功率和在宏BS和微微BS处的不同的天线数。
[0027]图1示意性地图示了其中能够实施根据本发明的实施例的实施例的无线通信系统的示例。
[0028]参考图1，如所不出的异构系统100包括宏BSllO和至少一个微微BS120。微微BS120能够经由回程，例如光纤，而与宏BS110连接。应当注意，尽管被称为“微微BS ”，但是根据本发明的实施例的“微微BS”能够包括任何合适的低功率基站，诸如毫微微基站、中继站、RRH节点等。
[0029]不失任何一般性地考虑如下场景，其中宏BSllO和微微BS120均具有多个天线，并且用户设备131和132具有单个天线。宏BSllO和微微BS120协作地服务多个用户设备，例如，用户设备131、132。宏BSllO是用户设备131的本地BS以及设备132的交叉BS，其通过本地信道来服务用户设备131并且通过交叉信道来服务用户设备132。微微BSllO是用户设备132的本地BS以及用户设备131的交叉BS，其通过本地信道来服务用户设备132并且通过交叉信道来服务用户设备131。本地信道和交叉信道的CDI均被反馈到用户设备131或者132的相应的本地BS。该两个BS共享信道信息以消除互干扰。
[0030]令Pd为从本地BS所接收的平均信号功率，其取决于传输功率和包括路径损耗和阴影的大范围衰落增益。令KdPd为从交叉BS η所接收的平均信号功率，其中！^是来自本地基站的平均接收信号功率与来自交叉基站的平均接收信号功率之间的比率因子。其本地BS是BS I的第k个用户设备被标示为用户设备lk。在用户设备Ik处所接收的信号可以被写为
【权利要求】
1.一种在异构系统中用于信道方向信息反馈的方法，包括: 基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中，来为用户设备确定用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中针对所述异构系统中的所述用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；以及 向所述用户设备通知将在所述预定的上行链路反馈资源上被运送的用于量化信道方向信息的所述总反馈比特。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定用于量化信道方向信息的所述总反馈比特的步骤包括:确定所述预定的上行链路反馈资源的每块的反馈比特Btl的阈值函数V， 其中所述阈值函数V通过= 2S(1 -1来定义。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括: 从所述总反馈比特分配反馈比特的第一部分B1以用于量化关于所述本地基站的本地信道方向信息以及分配反馈比特的第二部分Bn以用于量化关于所述交叉基站的交叉信道方向信息，其中B1+Bn= i3suA，其中表示在所述预定的上行链路反馈资源中包括的块的数目；以及 向所述用户设备通知反馈比特的所述第一部分B1以及反馈比特的所述第二部分Βη。
4.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述预定的上行链路反馈资源的每块的反馈比特Bci的阈值函数V的步骤包括:通过下式来计算所述阈值函数V的次最优解Vs
5.根据权利要求3所述的方法，其中从所述总反馈比特分配反馈比特的所述第一部分B1以及反馈比特的所述第二部分Bn的步骤进一步包括: 通过考虑所述异构系统的异构特征，来确定分别用于所述本地信道方向信息和用于所述交叉信道方向信息的反馈比特分配的比率变量列和^^1;以及 通过岛=列AiiimBl)和Bn — WnAiimiBf)来确定反馈比特的所述弟一部分B1和反馈比特的所述第二部分Bn，岛=的=被四舍五入到最近的非负整数， 其中所述比率变量列和※,满足列+ Ψη = I。
6.根据权利要求5所述的方法，其中通过下式来确定反馈比特分配的所述比率变量列和％:
7.—种在异构系统中的基站，包括: 确定单元，被配置为基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中，来为用户设备确定用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中针对所述异构系统中的所述用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；以及 通知单元，被配置为向所述用户设备通知将在所述预定的上行链路反馈资源上被运送的用于量化信道方向信息的所述总反馈比特。
8.根据权利要求7所述的基站，其中所述确定单元进一步被配置为:确定所述预定的上行链路反馈资源的每块的反馈比特Btl的阈值函数V， 其中所述阈值函数V通过〃 =2祝-1来定义。
9.根据权利要求8所述的基站，进一步包括: 分配单元，被配置为从所述总反馈比特分配反馈比特的第一部分B1以用于量化关于所述本地基站的本地信道方向信息以及分配反馈比特的第二部分Bn以用于量化关于所述交叉基站的交叉信道方向信息，其中BfBn= PsumBtl，其中表示在所述预定的上行链路反馈资源中包括的块的数目， 其中所述通知单元进一步被配置为:向所述用户设备通知反馈比特的所述第一部分B1以及反馈比特的所述第二部分Βη。
10.根据权利要求8所述的基站，其中所述确定单元进一步被配置为:通过下式来计算所述阈值函数V的次最优解Vs
11.根据权利要求9所述的基站，其中所述分配单元进一步被配置为: 通过考虑所述异构系统的异构特征，来确定分别用于所述本地信道方向信息和用于所述交叉信道方向信息的反馈比特分配的比率变量抑和％;以及 通过岛=和瓦=WnAmnBo来确定反馈比特的所述第一部分B1和反馈比特的所述第二部分Bn，岛=列AmmS0和Sn = AAumjBo被四舍五入到最近的非负整数， 其中所述比率变量巧和9?满足列+ = 1O
12.根据权利要求11所述的基站，其中所述分配单元通过下式来确定反馈比特分配的所述比率变量列和
13.一种在异构系统中用于信道方向信息反馈的设备，包括: 用于基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中、来为用户设备确定用于量化信道方向信息的总反馈比特的装置，其中针对所述异构系统中的所述用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；以及 用于向所述用户设备通知将在所述预定的上行链路反馈资源上被运送的用于量化信道方向信息的所述总反馈比特的装置。
14.一种在异构系统中用于信道方向信息反馈的方法，包括: 在用户设备处从本地基站接收用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中来确定所述总反馈比特，并且其中针对所述异构系统中的所述用户设备来执行在所述本地基站与交叉基站之间的协同多点传输；以及 在所述预定的上行链路反馈资源上，以所述总反馈比特向所述本地基站反馈经量化的信道方向信息。
15.根据权利要求14所述的方法，其中接收用于量化信道方向信息的所述总反馈比特的步骤包括:接收用于量化关于所述本地基站的本地信道方向信息的、反馈比特的第一部分B1,以及用于量化关于所述交叉基站的交叉信道方向信息的、反馈比特的第二部分Βη。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括: 通过使用具有大小为的码本来量化所述本地信道方向信息；以及 通过使用具有大小为2s”的码本来量化所述交叉信道方向信息。
17.一种在异构系统中的用户设备，针对所述用户设备来执行在本地基站与交叉基站之间的协同多点传输，所述用户设备包括: 接收单元，被配置为从所述本地基站接收用于量化信道方向信息的总反馈比特，其中基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中来确定所述总反馈比特；以及 反馈单元，被配置为在所述预定的上行链路反馈资源上，以所述总反馈比特向所述本地基站反馈经量化的信道方向信息。
18.根据权利要求17所述的用户设备，其中所述接收单元进一步被配置为:接收用于量化关于所述本地基站的本地信道方向信息的、反馈比特的第一部分B1，以及用于量化关于所述交叉基站的交叉信道方向信息的、反馈比特的第二部分Bn。
19.根据权利要求18所述的用户设备，进一步包括: 量化单元，被配置为通过使用具有大小为的码本来量化所述本地信道方向信息，以及通过使用具有大小为的码本来量化所述交叉信道方向信息。
20.一种在异构系统中用于信道方向信息反馈的设备，包括: 用于在用户设备处从本地基站接收用于量化信道方向信息的总反馈比特的装置，其中基于在信道方向信息量化的精确度与预定的上行链路反馈资源上的上行链路反馈传输的可靠性之间的折中来确定所述总反馈比特，并且其中针对所述异构系统中的所述用户设备来执行在所述本地基站与交叉基站之间的协同多点传输； 用于在所述预定的上行链路反馈资源上，以所述总反馈比特向所述本地基站反馈经量化的信道方向 信息的装置。
【文档编号】H04W24/10GK104025644SQ201280065763
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2012年9月21日
【发明者】王刚, 雷鸣, 袁方, 杨晨阳 申请人:日电（中国）有限公司