用于4Tx MIMO的PUCCH上的CSI反馈的码书亚采样的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信系统，且更具体地涉及在多输入多输出（MMO)传输中，利用 基于码书的反馈对物理下行链路共享信道（PDSCH)数据和关联的解调参考信号进行预编 码。
【背景技术】
[0002] 通过正交频分复用（OFDM)，多个符号在间隔开的多载波上传输以提供正交性。 OFDM调制器通常将数据符号输入到串并转换器中，并且串并转换器的输出被认为是频域数 据符号。在频带任一边的频域音调可以设定为零并称为保护音调。这些保护音调允许OFDM 信号适配到适当的频谱屏蔽中。某些频域音调被设定为接收器已知的值。在这些之中，包 括信道状态信息参考信号（CSI-RS)和专用或解调基准信号（DMRS)。这些基准信号对于接 收器处的信道估计是有用的。
[0003] 在具有多个发射/接收天线的多输入多输出（MMO)通信系统中，数据传输经由预 编码来执行。本文中，预编码是指L流数据到P流的线性（矩阵）变换，其中，L表示层的数 量（也称为传输等级）以及P表示发射天线的数量。通过使用专用（即，用户指定）DMRS， 发射器诸如基站或eNB(eNB)，能够执行对充当接收器的用户设备（UE)是透明的预编码操 作。基站从用户设备获得预编码矩阵建议是有益的。特别是在上行信道和下行信道占用频 带的不同部分（即上行链路和下行链路不对等）的频分复用（FDD)的情况。因此，来自UE 的基于码书的反馈对于eNB是优选的。为允许基于码书的反馈，需要设计预编码码书。
[0004] 3GPP长期演进（LTE)技术规范包括用于2天线传输、4天线传输和8天线传输的 码书。虽然那些码书设计有效，本发明人认识到更进一步改善下行链路（DL)频谱效率是可 能的。因此，下面描述的优选实施例针对这些问题并且改进现有技术。
【发明内容】
[0005] 公开用于无线通信系统中的信道状态信息（CSI)和预编码矩阵指示符（PMI)反馈 的系统和方法。用于多天线传输的预编码矩阵基于至少一个远程接收器的预编码矩阵指示 符（PMI)反馈生成，其中，PMI指示分别从第一码书和第二码书的两个矩阵的矩阵乘积导出 的预编码矩阵的选择。数据流的一层或更多层利用预编码矩阵被预编码并且被发射到远程 接收器。
[0006] 在一个实施例中，信道状态信息（CSI)反馈由无线通信系统中的用户设备发射。 用户设备经由物理上行链路控制信道（PUCCH)发射CSI反馈信号。如果UE被配置处于第 一反馈模式，那么CSI包括共同编码秩指示符（RI)和第一预编码矩阵指示符（PMIl)的第 一报告和编码信道质量指示符（CQI)和第二预编码矩阵指示符（PMI2)的第二报告。如果 UE被配置处于第二反馈模式，那么CSI包括编码RI的第一报告和编码CQI、PMI 1以及PMI2 的第二报告。共同编码RI和PMIl采用码书亚采样，且共同编码PMI1、PMI2和CQI采用码 书亚采样。如果选择子模式1，那么在报告1中使用码书亚采样共同编码RI和W1。如果选 择子模式2,那么在报告2中使用码书亚采样共同编码Wl和W2。
【附图说明】
[0007] 图1示出一个示例性无线电信网络100。
[0008] 图2为示出根据一个示例性实施例的报告过程的流程图。
[0009] 图3为示出一个示例性网络系统中的移动UE和eNB的内部细节的框图。
[0010] 图4示出用于PUCCH模式1-1子模式UPUCCH模式1-1子模式2以及PUCCH模式 2-1的时域报告序列。
【具体实施方式】
[0011] 图1示出示例无线电信网络100。网络100包括多个基站101、102和103。在操 作中，电信网络必然包括更多的基站。每个基站1〇1、1〇2和103(eNB)可在对应的覆盖区域 104、105和106上操作。每个基站的覆盖区域进一步被划分为小区。在示出的网络中，每 个基站的覆盖区域被划分为三个小区l〇4a- C、105a-c、106a-c。用户设备（UE)107(诸如手 持话机）在小区A 104a中示出。小区A 104a在基站101的覆盖区域104中。基站101向 UE 107发射和从UE 107接收传输。在UE 107移出小区A 104a并移入小区B 105b时，UE 107可以移交到基站102。因为UE 107与基站101同步，UE 107能够采用非同步随机存取 以启动到基站102的移交。
[0012] 非同步UE 107也采用非同步随机存取以要求上行链路108时间或频率或代码资 源的分配。如果UE 107具有准备传输的数据，该数据可以是业务量数据、测量报告、跟踪 区域更新，那么UE 107能够在上行链路108上传输随机存取信号。随机存取信号通知基 站101 :UE 107要求上行链路资源以传输UE数据。基站101通过经由下行链路109传输 消息到UE107来响应，该消息包含为UE 107上行链路传输分配的资源参数以及可能的时序 误差校正。在接收通过基站101在下行链路109上传输的资源分配和可能的时序演进消息 以后，UE 107可选地调节其传输时序并在规定的时间间隔期间采用分配的资源在上行链路 108上传输数据。
[0013] 基站101配置UE 107以用于周期性上行链路探测参考信号（SRS)传输。基站101 根据SRS传输估计上行链路信道状态信息（CSI)。本发明的优选实施例利用基于码书的反 馈通过预编码的多天线传输提供改善的通信。在蜂窝通信系统中，UE在给定时间唯一连接 到单蜂窝基站或eNB并由该基站或eNB服务。此类系统的一个示例为3GPP LTE系统，该系 统包括LTE-Advanced(LTE-A)系统。利用在eNB处增加传输天线的数量，设计具有预期特 性的高效码书的任务是有挑战性的。
[0014] 对于蜂窝通信系统中的下行链路数据传输，UE经由下行链路参考信号测量下行链 路无线信道并向eNB报告测量的信道状态信息（CSI)。eNB利用CSI报告执行下行链路自 适应和安排计划以确定到UE的数据传输方案，包括，但不限于，时间/频率资源分配、调制 及编码方案。UE进行信道估计使用的参考信号能够是LTE中的小区特定参考信号（CRS)或 信道状态信息参考信号（CSI-RS)。CSI以推荐的MMO传输特性集合的形式被报告给eNB。 CSI包括信道质量指示符（CQI)、预编码矩阵指示符（PMI)、预编码类型指示符（PTI)和/或 秩指示符（RI)组成。RI指示UE推荐eNB进行传输的数据层的数目。PMI是eNB和UE提 前知道的预定码书中的推荐预编码矩阵的索引。在所推荐的RI/PMI用于数据传输的情况 下，CQI反映UE预计体验的信道质量。eNB控制能够由UE使用以报告CSI的时间和频率资 源。较高层半静态配置UE以周期性地反馈物理上行链路控制信道（PUCCH)上的不同CSI 分量（CQI、PMI、PTI和/或RI)。能够配置不同的PUCCH模式以进行CSI反馈。
[0015] 在一个实施例中，用于CSI反馈的双级码书基于以下公式中提出的乘积结构：
[0016] W=W1W2 (1)
[0017] 其中Wl针对宽带/长期信道特性且W2针对频率选择性/短期信道特性。分量 W1、W2中的每个均配有码书。因此，需要两个不同的码书：CBjP CB 2。W称为复合预编码器。 分别经由PMIjP PMI 2指示Wl和W2的选择。
[0018] LTE版本（Release)S 4Tx码书用于信道反馈至4天线基站并且使用豪斯霍尔德 (Householder)结构被设计，其中秩r(rank-r) (r = 1，2, 3,4)的码书包括承担4位反馈开 销的16个预编码矩阵。对于LTE Releasel2,4Tx码书可以被增强至更大的码书大小。为 了避免大量增加反馈开销，LTE Released 4Tx码书可以使用双码书结构被增强，例如用在 LTE Release 10中的8Tx MMO采用的码书中使用的双码书结构，其中每个预编码矩阵被表 示为W = W1W2。W在此表示复合预编码矩阵，Wl是对应宽带/长期信道特性的宽带第一预 编码矩阵，且W2是对应于短期/窄带信道特性的窄带第二预编码矩阵。因为对于整个系统 带宽仅需要报告一次W1，因此即使复合码书（W)大小明显大于LTE Releases码书，反馈开 销仍能够被有效限制。此外，因为Wl反映长期信道特性，相比于针对短期信道特性的W2， Wl能够以明显更低的速率反馈。
[0019] LTE Releasel2中的增强型4Tx码书被设计成具有双码书结构。对于rank-l/2，Wl 和W2码书两者都是4位大小，包括16个预编码器。对于rank-3/4,重新使用Release8码 书，使得Wl码书包括单个4X4单位矩阵，且W2码书重新使用Release8码书，即每个rank 有16个预编码器。因此，对于rank-1/2/3/4, W1+W2的总有效负载是8/8/4/4位。由于最 大PUCCH有效负载是11位，因此需要实施码书亚采样以满足PUCCH有效负载限制。本发明 概述与I 3UCCH模式1-1的子模式1和子模式2以及PUCCH模式2-1相关的码书亚采样机制。
[0020] 子模式I :W1和W2在不同时间实例中（例如，在不同的子帧中）被报告。
[0021] 子模式2 :W1和W2在相同时间实例中（例如，在相同的子帧中）被报告。
[0022] 表1是I3UCCH模式1-1的报告结构。具有形式x+y的表格项表示共同编码的可能 性。每个CSI报告（报告1或报告2)在Ims持续时间的一个子帧中通过一个PUCCH发射。 PUCCH的最大有效负载是11位；因此PUCCH上的任何CSI反馈不应当超过11位有效负载限 制。总的CSI有效负载取决于在PUCCH上报告的CSI的内容，例如，RI、W1、W2、CQI或其组 合。对于4Tx MMO信道，由UE报告的最大秩（RI)对于能够进行最大2层数据通信的UE为 2,且对于能够进行最大4层数据通信的UE为4。因此，RI位宽对于能够进行2层或4层通 信的UE而言分别为1位或2位。CQI位宽是PUCCH模式和RI的函数。如果RI = 1，那么 UE使用4位报告用于单层数据通信的一个CQI。对于大于1的RI，UE报告用于两个数据码 字的两个CQI。用于第一码字的第一 CQI具有4位，且相对于使用3位的第一码字的CQI， 用于第二码字的CQI被差分编码。因此，总的CQI开销对于RI = 1时为4位且对于RI>1 时为7位。Wl和W2的位宽取决于码书大小并且对于不同秩可以不同。例如，如果非亚采 样的Wl码书是4位且非亚采样的Wl码书是4位，那么没有码书亚采样的CQI+W1+W2的总 有效负载对于I3UCCH模式1-1子模式2的报告2为7+8 =