CN101432985B - 向闭环mimo系统中的发射站提供cqi反馈的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

这里描述了用于减少向闭环多输入多输出(MIMO)系统中的发射站反馈所需的带宽量的方法和装置。所述方法可以包括初始针对第一和第二空间信道在接收站测量与从发射站接收信号相关联的信道质量，所述发射站和接收站采用闭环MIMO系统。接收站随后可以基于所测量的信道质量确定第一和第二信道质量指示符(CQI)，然后可以向发射站发送第一和第二CQI，以分别在多个已排序的调制编码方案(MCS)条目中直接和间接标识第一和第二MCS条目。第二MCS条目为相对于第一MCS条目具有较低排序的MCS条目的选定子集中的一个MCS条目。发射站可以有选择地使用第一和第二已标识MCS来分别通过第一和第二空间信道向接收站发送信号。

Description

向闭环MIMO系统中的发射站提供CQI反馈的方法、装置和系统
相关申请的交叉引用 
本申请要求享有2006年5月1日提交的题为“METHODS AND APPARATUS FOR PROVIDING A CHANNEL QUALITY INDICATOR FEEDBACK SYSTEM FOR BEAMFORMED CHANNELS AS SOCIATED WITH A MULTIPLE INPUT-MULTIPLE-OUTPUT SYSTEM”的美国临时专利申请No.60/796768的优先权。本申请要求享有临时专利申请60/796768的优先权。 
技术领域
本发明的实施例涉及无线通信系统领域，更具体而言，涉及用于为闭环多输入多输出(MIMO)系统提供信道质量指示符(CQI)反馈的方法和装置。 
背景技术
随着无线通信在办公室、家庭、学校等变得越来越普遍，不同的无线技术和应用可以级联工作，以满足在任何时候和/或任何地点进行计算和通信的需求。例如，各种无线通信网络可以共存，以提供具有更大计算和/或通信能力、更大移动性和/或最终无缝漫游的无线环境。 
具体而言，无线个人区域网络(WPAN)可以在较小的空间中，例如在办公室工作空间或家庭房间中提供快速、短距离的连接。无线局域网(WLAN)可以在办公楼、家庭、学校等之内提供比WPAN更大的范围。无线城域网(WMAN)可以通过在更大地理区域上将例如楼宇彼此连接从而覆盖比WLAN更大的距离。无线广域网(WWAN)可以提供最宽的范围，因为这种网络广泛部署在蜂窝基础设施中。尽管上述无线通信网络的每种可以支持不同的用途，但是这些网络之间共存可以提供更为鲁棒的具有任何时候任何地点连接性的环境。 
诸如WMAN的一些无线网络可以采用被公知为多输入多输出(MIMO)的通信技术。在MIMO中，诸如基站或用户站的网络节点可以利用多个天线与另一节点通信。多个天线可以用于利用多个空间信道与其他节点通信。存在至少两种类型的MIMO系统，即开环MIMO系统和闭环MIMO系统。在开环系统中，发送节点可以向接收节点发送数据信号，而无需首先从接收节点接收反馈信息来促进这种通信。相反，在闭环系统中，发送节点可以在向接收节点发送数据信号之前从接收节点接收反馈信息。这种反馈信息可以更好地促进向接收节点发送数据信号。 
提供回给发送节点的反馈信息可以包括信道质量指示符(CQI)。通常，为一个空间信道提供一个CQI。在一些情况下，CQI可以指定调制编码方案(MCS)，该方案可以指示发送节点所使用的调制水平和码率，以便于发送节点向接收节点高效地发送信号。注意，在其他实例中，CQI可以指定其他类型的信道质量指示符，例如与CQI相关联的空间信道的信号与干扰加噪声比(SINR)、信噪比(SNR)等。遗憾的是，诸如CQI的反馈可能会消耗大量的反馈带宽，从而降低无线网络的总体性能。 
附图说明
通过以下详细描述，结合附图可以容易地理解本发明的实施例。为了便于该说明，类似的附图标记表示类似的结构元件。在附图中以举例方式而非限制方式例示了本发明的实施例。 
图1示出了根据本发明各实施例的实例无线通信系统； 
图2示出了根据本发明各实施例的实例多输入多输出(MIMO)系统； 
图3示出了根据本发明各实施例的实例用户站； 
图4示出了根据常规技术的信道质量指示符(CQI)，其在具有已排序(oredered)的调制编码方案(MCS)条目的表格中指定了MCS条目； 
图5示出了根据本发明各实施例的CQI，其在具有已排序MCS条目的表格中指定了MCS条目； 
图6A示出了根据本发明各实施例的MCS概率密度分布和非连续较低排序(lower ordered)MCS条目的选定子集； 
图6B示出了根据本发明各实施例的MCS概率密度分布和叠加在图4 和5的表格顶部的图6A的非连续较低排序MCS条目的选定子集； 
图7示出了根据本发明各实施例的过程； 
图8示出了根据本发明各实施例的装置；以及 
图9示出了根据本发明各实施例的实例系统。 
具体实施方式
在以下详细描述中参考了附图，附图形成其一部分，其中所有附图中类似的数字表示类似的部分，且附图中以例示方式示出了可以实践本发明的实施例。要理解的是，可以利用其他实施例，且在不脱离本发明范围的情况下可以做出结构或逻辑变化。因此，不应将以下详细描述视为限制，根据本发明的实施例的范围由所附权利要求及其等价物限定。 
可以把各操作作为多个相继的分立操作，以最有助于理解本发明的实施例的方式来进行描述，不过，不应将描述顺序解释为暗指这些操作与顺序有关。 
出于本描述的目的，短语“A/B”表示A或B。出于本描述的目的，短语“A和/或B”表示(A)、(B)或(A和B)。出于本描述的目的，短语“A、B和C中的至少一个”表示“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)”。出于本描述的目的，短语“(A)B”表示“(B)或(AB)”，即，A为可选要素。 
说明书可以使用短语“在各实施例中”或“在一些实施例中”，它们均可以表示一个或多个相同或不同的实施例。此外，如针对本发明的实施例所使用的，术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。 
根据本发明的各实施例，提供了方法和装置，其可以减少从接收站向发射站提供信道质量反馈所需的带宽量，使发射站能够适应并配置向接收站发送数据信号。对于各实施例而言，接收站和发射站可以采用闭环MIMO系统。所述方法可以包括初始针对第一和第二空间信道在接收站测量与从发射站接收信号相关联的信道质量。然后接收站可以向发射站发送至少第一和第二信道质量指示符(CQI)，以分别在多个已排序的MCS条目中直接和间接标识第一和第二调制编码方案(MCS)条目，第一和第二MCS条目对应地标识第一和第二MCS，该CQI是至少部分基于所测量的信道质量而 确定的。在一些情况下，第二MCS条目可以是相对于第一MCS条目具有非连续或连续较低排序的MCS条目的选定子集中之一，第一和第二MCS分别由发射站用来通过第一和第二空间信道向接收站发送信号。注意，如本文所用的短语“较低排序(lower ordered)”可以类似于例如较低水平或较低质量。在下文中将更详细地描述本发明各实施例的这些和其他方面。 
参考图1，实例无线通信系统100可以包括被总体表示为110、120和130的一个或多个无线通信网络。具体而言，无线通信系统100可以包括无线个人区域网络(WPAN)110、无线局域网(WLAN)120和无线城域网(WMAN)130。尽管图1示出了三个无线通信网络，但无线通信系统100可以包括更多或更少的无线通信网络。例如，无线通信系统100可以包括额外的WPAN、WLAN和/或WMAN。本文所述的方法和装置并不限于此。 
该无线通信系统100还可以包括被总体表示为140、142、144、146和148的一个或多个用户站。例如，用户站140、142、144、146和148可以包括无线电子设备，例如台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、平板计算机、蜂窝电话、寻呼机、音频和/或视频播放器(例如MP3播放器或DVD播放器)、游戏装置、摄影机、数字摄像机、导航设备(例如GPS设备)、无线外围设备(例如打印机、扫描仪、头戴式耳机、键盘、鼠标等)、医疗设备(例如心率监测仪、血压监测仪等)和/或其他合适的固定、便携式或移动电子设备。尽管图1示出了五个用户站，但是该无线通信系统100可以包括更多或更少的用户站。 
用户站140、142、144、146和148可以使用各种调制技术，例如扩频调制(例如直接序列码分多址(DS-CDMA)和/或跳频码分多址(FH-CDMA))、时分复用(TDM)调制、频分复用(FDM)调制、正交频分复用(OFDM)调制、多载波调制(MDM)和/或其他合适的调制技术，以通过无线链路进行通信。在一个实例中，膝上型计算机140可以根据要求非常低功率的合适无线通信协议进行工作以实现WPAN110，这种协议例如为、超宽带(UWB)和/或射频识别(RFID)。具体而言，膝上型计算机140可以通过无线链路和与WPAN110相关联的设备进行通信，这种设备例如为摄像机142和/或打印机144。 
在另一个实例中，膝上型计算机140可以使用直接序列扩频(DSSS) 调制和/或跳频扩频(FHSS)调制以实现WLAN120(例如，由电气与电子工程师协会(IEEE)制订的802.11系列标准和/或这些标准的变型和演化)。例如，膝上型计算机140可以通过无线链路和诸如打印机144、手持计算机146和/或智能电话148的与WLAN120相关联的设备进行通信。膝上型计算机140也可以通过无线链路与接入点(AP)150通信。如下文更详细描述的，AP150可以可操作地耦合到路由器152。或者，AP150和路由器152可以集成到单个设备(例如无线路由器)中。 
膝上型计算机140可以使用OFDM调制，通过将射频信号分割成多个小的子信号且随后在不同频率上同时发送所述多个子信号来发送大量的数字数据。具体而言，膝上型计算机140可以使用OFDM调制来实现WMAN130。例如，膝上型计算机140可以根据IEEE制订来为固定、便携和/或移动的宽带无线接入(BWA)网络提供的802.16系列标准(例如，IEEE std.802.16-2004(2004年9月18日发布)、IEEE std.802.16e(2006年2月28日发布)、IEEE std.802.16f(2005年12月1日发布)等)进行工作，以经由无线链路与被总体表示为160、162和164的基站进行通信。此外，在一些情况下，例如基站和用户站之间的WMAN内的通信可以经由MIMO，例如闭环MIMO，来进行。 
尽管上文针对IEEE制订的标准描述了上述一些实例，但是本文所公开的方法和装置很容易应用于由其他特别兴趣组和/或标准开发组织(例如无线保真(Wi-Fi)联盟、微波存取全球互通(WiMAX)论坛、红外数据协会(IrDA)、第三代伙伴计划(3GPP)等)制订的很多技术规范和/或标准。本文所述的方法和装置并不限于此。 
WLAN120和WMAN130可以可操作地经由到以太网、数字用户线路(DSL)、电话线路、同轴电缆的连接和/或任何无线连接耦合到通用公共网络或私有网络170，例如因特网、电话网(例如公用交换电话网(PSTN))、局域网(LAN)、电缆网和/或另一无线网络。在一个实例中，WLAN120可以经由AP150和/或路由器152可操作地耦合到通用公共网络或私有网络170。在另一个实例中，WMAN130可以经由基站160、162和/或164可操作地耦合到通用公共网络或私有网络170。 
该无线通信系统100可以包括其他合适的无线通信网络。例如，无线 通信系统100可以包括无线广域网(WWAN)(未示出)。膝上型计算机140可以根据其他无线通信协议进行工作，以支持WWAN。具体而言，这些无线通信协议可以基于模拟、数字和/或双模通信系统技术，例如全球移动通信系统(GSM)技术、宽带码分多址(WCDMA)技术、通用分组无线业务(GPRS)技术、增强数据GSM环境(EDGE)技术、通用移动电信系统(UMTS)技术、第三代伙伴计划(3GPP)技术、基于这些技术的标准、这些标准的变型和演化和/或其他合适的无线通信标准。尽管图1示出了WPAN、WLAN和WMAN，但该无线通信系统100可以包括WPAN、WLAN、WMAN和/或WWAN的其他组合。本文所述的方法和设备并不限于此。 
无线通信系统100可以包括其他WPAN、WLAN、WMAN和/或WWAN设备(未示出)，例如网络接口设备和外围设备(例如网络接口卡(NIC))、接入点(AP)、再分配点、端点、网关、网桥、集线器等，以实现蜂窝电话系统、卫星系统、个人通信系统(PCS)、双向无线电系统、单向寻呼系统、双向寻呼系统、个人计算机(PC)系统、个人数据助理(PDA)系统、个人计算辅助(PCA)系统和/或任何其他合适的通信系统。尽管上文描述了特定范例，但本公开的覆盖范围不限于此。 
参考图2，其示出了根据本发明各实施例的实例无线MIMO系统200，该系统可以包括基站210(具有多个天线252-258)和一个或多个被总体表示为220和225的用户站。无线MIMO系统200可以包括点到点MIMO系统和/或点到多点MIMO系统。例如，点到点MIMO系统可以包括基站210和用户站220。点到多点MIMO系统可以包括基站210和用户站225。基站210可以经由多个空间信道同时向用户站220、225发送数据流。例如，基站210可以(经由两个空间信道)向用户站220发送两个数据流以及(经由一个空间信道)向用户站225发送一个数据流。每个将用户站220和225链接到基站210的空间信道均可以与接收站(例如用户站220和225)的天线相关联。因此，在这种情况下，经过两个空间信道将用户站220链接到基站210，而经过一个空间信道将用户站225链接到基站210。尽管图2可以绘示出两个用户站220和225，但在替换实施例中，无线MIMO系统200可以包括更多的用户站。此外，尽管用户站220被示为具有两个天线，用户站225被示为具有一个天线，但在替换实施例中，用户站220和225可 以具有其他数量的天线。类似地，在替换实施例中，基站210可以具有其他数量的天线而不是图2所示的四个天线。 
如果MIMO系统200为闭环MIMO系统，那么(例如)在基站210(即发射站)向用户站220(即接收站)发送数据信号之前，用户站220可以测量先前经由链接基站和用户站的空间信道接收的来自基站210的接收信号。基于该接收信号，用户站220可以确定该两个空间信道的信道质量。信道质量确定的结果是，用户站220可以向基站210发送含有至少两个所述两个空间信道的CQI的反馈信息。在一些实施例中，两个CQI可以包括所述两个空间信道的调制编码方案(MCS)。一旦基站210从用户站220接收到两个CQI，基站210可以为用于向用户站220发送数据信号的空间信道设置调制水平和码率。 
图3示出了根据本发明各实施例的用户站。用户站300可以包括信道响应预报器310、反馈信息生成器320、网络接口设备(NID)340、处理器350和存储器360。信道响应预报器310、反馈信息生成器320、NID340、处理器350和存储器360可以经由总线370可操作地彼此耦合。尽管图3绘示的是经由总线370彼此耦合的用户站300的组件，这些组件可以经由其他合适的直接或间接连接(例如点到点连接或点到多点连接)而可操作地彼此耦合。 
NID340可以包括接收机342、发射机344和天线346。用户站300可以分别经由接收机342和发射机344接收和/或发送数据。天线346可以包括一个或多个定向或全向天线，例如偶极天线、单极天线、平板天线、环路天线、微带天线和/或适于发射射频(RF)信号的其他类型的天线。尽管图3示出了单个天线，但用户站220可以包括更多的天线。例如，用户站300可以包括多个天线以实现多输入多输出(MIMO)系统。 
尽管图3所示的组件被示为用户站300之内的独立模块，但可以将这些模块中的一些所完成的功能集成于单个半导体电路之中或可以利用两个或更多的独立集成电路来实现这些功能。例如，尽管接收机342和发射机344被示为NID340中的独立模块，但接收机342可以被集成到发射机344之内(例如收发机)。本文所述的方法和装置并不限于此。 
通常，如前文所简要介绍的，在WMAN系统中广泛使用信道质量指示 符(CQI)反馈来进行调度和链路适配。这消耗掉大部分反馈带宽。对于开环多输入多输出(MIMO)系统，基于对接收站经由连接接收站和发射站的空间信道从发射站先前接收的接收信号的测量结果，从接收站(即用户站)向发射站(即基站)反馈每个天线(或空间信道或层)的CQI。这种测量可以允许接收站确定空间信道的信道质量。在常规MIMO系统中，因为MIMO链路的天线的CQI可以按照任何顺序，所以反馈回发射站(即基站)的反馈可能比其质量排过序时的CQI消耗更多比特。对于闭环MIMO，在用户站提供由天线形成的每个空间信道的波束成形矢量并反馈给基站时，可以根据与波束成形矢量相关联的空间信道的信道质量来按顺序排列波束成形矢量。假设已经反馈了波束成形矢量，还可以对反馈到基站且对应于波束成形矢量(以及它们相关的空间信道)的CQI进行排序。根据本发明各实施例，利用该排序，可以减少反馈到基站的CQI所需的比特，以及因此所需的总带宽。 
图4中示出了每天线速率控制(PARC)系统和开环MIMO的CQI的实例。具体而言，图4示出了包括多个已排序MCS条目的表格，每个MCS条目与不同水平的信道质量相关联。如图所示，在表格中有32个条目，每个条目相应地标识不同的MCS。信道质量随着条目索引号减小而降低。例如，处于表格底部的第三十一条目(即MCS31)可以与表格的MCS条目相关联的一组示例空间信道中的最好质量的信道相关联，而处于表格顶部的第零条目(即MCS0)可以与表格MCS条目相关联的一组示例空间信道中的质量最差的信道相关联。因此，在该表格中，MCS31是比MCS0更高排序的条目。类似地，MCS9是比MCS7更高排序的条目。结果，图4所示的表格示出了多个已排序的MCS条目。表格中的每个MCS条目可以与调制水平和前向纠错(FEC)码率相关联。因此，尽管图中未示出，但该表格基本上具有两个维度，一个维度沿着调制水平，另一个维度沿着FEC码率。两个维度折叠成按照信道质量排序的一个维度。因此，调制水平和FEC码率的每种组合可以映射到一个信道质量。结果，可以为质量较低的空间信道采用较低的调制水平和/或较低的码率。 
如前所述，用户站(例如图2的用户站220)可以反馈其每个空间信道的CQI，以便于从基站(例如基站210)发送数据信号。例如，假设用户站 220具有三个天线而不是图2所示的两个，那么用户站220就可以在基站210向用户站220发送数据信号之前向基站210发送三个空间信道(例如空间信道1、2和3)的三个CQI(即CQI1，CQI2和CQI3)。在常规技术下，反馈给基站210的三个CQI可以处于任意顺序。因此，如图4所示，被发送回基站210的CQI1、CQI2和CQI3将分别标识条目MCS7、MCS5和MCS9。 
CQI可以通过(例如)索引到如图4所示的多个已排序的MCS条目来直接或间接地标识MCS条目。一些常规的系统可以使用5、3和3个比特来标识对应于该三个CQI的三个MCS条目。亦即，可以向基站210和用户站220二者提供如图4所示的已排序的MCS条目的表格，该已排序的MCS条目的表格与由用户站220提供的5、3和3比特的CQI一起可以使得基站210能够确定由具有5、3和3个比特的CQI指定的MCS条目。例如，在常规系统中，CQI1可以包括5个比特(例如25＝32个条目)，以直接标识32个MCS条目中的MCS条目，CQI2(或3)可以包括3个比特，以间接标识CQI1的条目的8条目邻域中的另一条目。由于常规系统的随机性，在常规系统下，CQI3(以及CQI2)可以标识比CQI1所标识的MCS条目的排序更低或更高的MCS条目。在这种情况下，CQI3标识条目MCS9，这是比CQI1标识的条目(即条目MCS7)的排序更高的条目。与例如CQI3和CQI2仅能够小于CQI1的情况相比，由于CQI3和CQI2相对于CQI1具有更大的动态范围或变动，因此可能需要更多比特来指定它们。 
通常，本文所述的方法和装置可以减小波束成形MIMO系统的信道反馈所需的带宽量。本文所述的方法和装置并不限于此。对于波束成形(或预编码)MIMO，可以从接收站向发射站反馈回对应一组空间信道的波束成形矢量，并可以根据信道质量对所述矢量进行排序。这意味着与第一波束成形矢量对应的空间信道的质量可能是一组空间信道中最好的，与第二波束成形矢量对应的空间信道的质量可能是一组空间信道中第二好的，其中该组空间信道可以以通信方式将接收站链接到发射站。结果，也可以对与该组空间信道相关联的CQI和它们关联的波束成形矢量进行排序。注意，可以在MIMO解码器的输出处测量信道质量，该解码器可以采用迫零、最小均方误差(MMSE)、连续干扰消除、并行干扰消除和/或其他过程。
因为向发射站(即基站210)提供了已排序的波束成形矢量，所以可以在发射站处确定从接收站(例如用户站220)接收的一组CQI中的哪个CQI将与以通信方式将发射站链接到接收站的该组空间信道中的最高质量空间信道相关联。被确定为与最高质量信道相关联的CQI还可以在多个已排序的MCS条目中指定相对于由其他CQI直接或间接标识的其他MCS条目为最高排序的MCS条目。在图5中示出了这一点，其中CQI1直接标识相对于可由CQI2和CQI3间接标识的MCS条目为最高排序的MCS条目。注意，在此使用了“直接”和“间接”两词。这是因为CQI1可能需要五个比特来标识(从而“直接”标识)32个条目中的MCS条目，而CQI2和CQI3可能需要更少的比特来标识(从而“间接”标识)它们对应的MCS条目，因为相对于CQI1标识的MCS，CQI2和CQI3的MCS条目将为较低排序的MCS条目。亦即，在已排序MCS条目表中，CQI2和CQI3的MCS条目将是相对于CQI1标识的MCS条目具有较低排序的MCS条目。因此，将不必完全标识(即5比特标识)对应于CQI2和3的MCS条目，因为如下文详细描述的，可以通过相对于CQI1标识的MCS条目引用或索引对应于CQI2和3的MCS条目来标识对应于CQI2和3的MCS条目。结果，只要知道CQI1的MCS条目身份，CQI2和CQI3可以需要更少比特来标识它们的相应MCS条目。因此，根据本发明的各实施例，可以利用CQI的这种顺序来减少波束成形空间信道CQI反馈所需的带宽量。 
可以通过一般性或非一般性确定在给定图6A所示的第一空间信道情况下的第二空间信道的概率密度分布(即，概率密度函数)来进一步促进CQI反馈所需的带宽的减少。这种统计学分布也可以是在给定第一MCS条目情况下的第二MCS条目的MCS概率密度分布。通过生成这种统计学分布，可以减少为了在给定(由第一CQI，即CQI1直接标识的)第一MCS条目情况下标识(由第二CQI，即CQI2间接标识的)第二MCS条目所需的比特。例如，可以通过随机产生很多波束成形信道并都利用5个比特计算第一和第二CQI(CQI1和CQI2)，并收集关于CQI1和2之间的差异，即CQI1-CQI2，的统计，产生这种统计分布。然后就可以计算该差异的经验概率密度分布。然后可以使用MCS概率密度分布来预先确定如图6A中的S2所示的非连续较低排序MCS条目的选定子集。注意，在本文中可互 换地使用术语概率密度分布和概率密度函数，因此它们是同义的。 
非连续较低排序MCS条目的选定子集(在此称为“选定子集”)的成员为候选MCS条目，可以由CQI2间接标识其中之一。假定S2的大小例如为4，就可以计算S2的图案。在该例子中，第一MCS条目为MCS i(由CQI1标识)。在给定第一MCS，即MCS i的情况下，基于统计学分布的选定子集的四个成员为条目MCS i-2、MCS i-3、MCS i-5和MCS i-8，它们是排序依次降低的MCS条目。在一些实施例中，MCS条目的选定子集，即MCS i-2、MCS i-3、MCS i-5和MCS i-8可以是通用(generic)的，从而可以不管第一MCS的值(即MCS i中“i”的值)为多少都可以使用它们。或者，MCS条目的选定子集可以不是通用的，其可以取决于第一MCS的值。尽管MCS条目的选定子集，即MCS i-2、MCS i-3、MCS i-5和MCS i-8是排序依次降低的MCS条目，但选定子集中的一些相继成员可以不是紧接相继的。 
例如，该子集的非成员，条目MCS i-4，在子集成员MCS i-3和MCS i-5之间。类似地，该子集的非成员，条目MCS i-6和MCS i-7，介于子集成员MCS i-5和MCS i-8之间。这是因为MCS概率密度分布以及概率密度随着远离给定的第一MCS条目(即MCS i)而降低造成的结果。结果，选定子集是不连续的。然而，在替换实施例中，选定子集可以是连续的(即，在选定子集的成员之间没有布置非成员)。 
此外，选定子集的MCS条目为较低排序的MCS条目，因为该子集的成员是的排序比第一MCS条目(即MCS i)更低。在该实例中，CQI1可以在多个已排序的MCS条目(即图6A的表格)中直接索引第一MCS条目(MCS i)，而CQI2可以间接索引第二MCS条目，该第二MCS条目来自相对于所索引的第一MCS条目具有非连续较低排序的MCS条目的选定子集之中。 
注意，如前所述，MCS概率密度分布和/或选定子集可以是一般性的，从而可以将MCS概率密度分布和/或选定子集用于在给定(由CQI2间接标识的)第二MCS条目的情况下确定对应于第三CQI(CQI3)的第三MCS条目。当然，一旦为第三CQI确定了第三MCS条目，就可以将可间接标识第三MCS条目的第三CQI发送到发射站。如果要利用相同的通用MCS概 率密度分布和/或选定子集向发射站发送额外空间信道的额外CQI，可以针对额外CQI一再地重复用于间接标识对应于除(与最高质量信道相关联的)CQI1外的CQI的MCS条目的过程。或者，MCS概率密度分布和/或选定子集可以不是通用的，其可以取决于例如第一CQI的值(例如由第一CQI标识的第一MCS)。在这种情况下，可能需要针对每个额外的CQI确定MCS概率密度分布和/或选定子集。 
在一些实施例中，可以由接收站(例如用户站220)生成MCS概率密度分布和/或所得的选定子集，以及可以为发射站(例如基站210)提供MCS概率密度分布和/或选定子集，以辅助发射站确定可以由接收站所提供的CQI间接标识的MCS条目。 
以下将参考图6B描述较低排序MCS条目(S2)的概率密度分布和所得选定子集如何减少CQI的比特需求的实例。具体而言，图6B示出了其中图6A的概率密度分布和选定子集(S2)叠置在表格顶部的图4和5的已排序的MCS条目表格。假设与一组空间信道(即将接收站链接到发射站的一组空间信道)中质量最高的信道相关联的第一CQI(CQI1)需要5个比特来直接标识32个MCS条目中的一个MCS条目，在本实例中，为MCS9。为了使第二CQI(CQI2)间接标识第二MCS条目，可以至少基于MCS概率密度分布来确定条目的选定子集S2。在本实例中，S2的成员为MCS7、MCS6、MCS4和MCS1。如图所示，S2仅具有八个条目中的四个，如同针对图4前文所述的常规系统的情况。 
结果，可能仅需要两个比特(而不是常规系统所需的三个比特)来至少间接地标识对应于CQI2的第二MCS条目。亦即，如果已经为接收CQI2(具有间接标识第二MCS条目的两个比特)的发射设备(即基站210)提供了(图4、5和6B的)已排序的MCS条目表格和图6A的概率密度分布或选定子集，在给定由CQI1直接标识的第一MCS的情况下，它可以确定由CQI2间接标识的第二MCS的身份。类似地，对于CQI3，如果选定子集是通用的，在给定由CQI2间接标识的第二MCS条目的情况下，那么就可以使用非连续较低排序MCS条目的选定子集来辅助标识由两比特CQI3间接标识的第三MCS条目。 
另一方面，如果MCS概率密度分布和/或选定子集不是通用的，在给定 CQI2的情况下，那么可以为CQI3确定新的MCS概率密度分布和/或选定子集。在一些实施例中，可以在离线的情况下完成MCS概率密度分布的确定。在这种情景下，一旦基于离线确定的MCS概率密度分布确定了选定子集，接收站就可以根据该子集产生并提供反馈(即间接标识MCS的CQI)，发射站然后可以根据该子集和反馈选择MCS，这可以发生在使用模式(即，在上线时)期间。 
应当注意，可能存在如下情况，对于第二CQI，即CQI2，实际的MCS条目应当是除了选定子集中(即MCS7、MCS6、MCS4和MCS1)包括的那些条目之外的MCS条目。例如，假设CQI2的实际MCS条目应当为MCS2，其不是选定子集的成员。可以忽略这种矛盾，因为可以将该MCS条目修整为选定子集的成员，例如MCS1。此外，利用舍入手段由CQI2间接标识的、可能也不是实际MCS值的MCS条目(即MCS1)可能会和质量非常低的信道相关联，从而造成此种空间信道根本不被使用，这是因为这种空间信道可能不是发送数据信号所需要的。因此，舍入手段，尤其是在用于较低排序的MCS条目时，可能会影响闭环MIMO系统的整体性能。注意，在一些实施例中，可以为用于无数据发送的对应空间信道，即空间信道2，保留选定子集的MCS条目中的一个MCS条目。 
图7示出了根据本发明各实施例的过程。可以将图7的实例过程700实现为利用在机器可访问介质的任意组合上存储的多个不同程序代码中的任意代码的机器可访问指令，所述机器可访问介质例如为易失性或非易失性存储器或其他海量存储装置(例如软盘、CD和DVD)。例如，可以将机器可访问指令包含在机器可访问介质中，该机器可访问介质例如为可编程门阵列、专用集成电路(ASIC)、可擦除可编程序只读存储器(EPROM)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性介质、光学介质和/或任何其他适当类型的介质。此外，尽管在图7中示出了特定顺序的动作，但可以按照其他时间序列来完成这些动作。 
在图7的实例中，可以在710处开始过程700，在710，在给定第一示例空间信道的情况下，为第二示例空间信道确定MCS概率密度函数。这种概率密度函数可以用于配置(provision)发射站(即基站210)，以供发射站将其与从接收站接收的CQI结合使用来选择MCS，以通过第二空间信道 向接收站发送信号。 
可以在720处基于MCS概率密度函数确定相对于与第一示例空间信道相关联的MCS条目具有较低排序的MCS条目的选定子集。在一些实施例中，在该子集中可以包括四个较低排序的MCS条目。对于这些实施例而言，该选定子集可以是非连续较低排序MCS条目的选定子集，其中四个较低排序MCS条目中的至少两个相继较低排序MCS条目不是紧接相继的。可以在730处为第二示例空间信道选择来自该子集之内的MCS条目。 
尽管在本发明的一些实施例中，本说明书所述的方法和装置可以与用于长期演变(LTE)的第三代伙伴计划(3GPP)相关联，但可以本说明书中所述的方法和装置很容易应用于其他合适的无线技术、协议和/或标准。 
图8示出了根据本发明各实施例的装置的方框图。对于实施例，装置800可以由接收站或其一部分使用，以，除了别的以外，向发射站提供一个或多个CQI等。如图所示，该装置800包括如图所示耦合到一起的控制器810以及一个或多个监视器820。该装置800还可以包括多个天线830，该多个天线被设计成在诸如WMAN的无线网络中通信。注意，尽管示出了三个天线830，但是在替换实施例中，可以使用更少或更多的天线。可以使用装置800的组件来执行上述各种方法和操作。例如，可以将一个或多个监视器820设计成针对第一和第二空间信道测量与从发射站接收信号的该装置800相关联的信道质量。在一些实施例中，该装置和该发射站可以采用闭环MIMO系统。 
相反，控制器810可以被设计成至少部分基于由一个或多个监视器820测量的信道质量确定与第一和第二空间信道相关联的第一和第二CQI，以分别在多个已排序的MCS条目中直接和间接标识第一和第二MCS条目。要由控制器810确定的第二MCS条目可以是比第一MCS条目的排序更低的MCS条目，第二MCS条目为相对于第一MCS条目具有非连续或连续较低排序的MCS条目的选定子集中的一个MCS条目。由控制器810确定的第一和第二CQI可以用于发射到发射站，以供发射站使用来分别通过第一和第二空间信道向接收站发送信号。 
根据本发明的各实施例，控制器810可以被进一步设计成一般性地或非一般性地预先确定较低排序MCS条目的选定子集。对于这些实施例，预 先确定的选定子集可以是连续的或非连续的较低排序MCS条目。在给定第一示例空间信道的情况下，控制器810可以通过生成用于第二示例空间信道的MCS概率密度分布来预先确定较低排序MCS条目的选定子集。在预先确定非连续或连续较低排序MCS条目的选定子集之后，控制器810可以提示该装置800来向发射站提供非连续或连续较低排序MCS条目的预定选定子集。 
由控制器810确定的第一CQI可以所述已排序MCS条目中直接索引第一MCS条目，由控制器810确定的第二CQI可以通过在相对于被索引的第一MCS条目具有非连续或连续较低排序的MCS条目的选定子集之内索引MCS条目来在所述已排序的MCS条目中间接索引第二MCS。控制器800还可以确定第三CQI，以间接标识所述已排序的MCS条目中的第三MCS条目，第三MCS条目为比第二MCS条目排序更低的MCS条目。如果为发射站提供了额外的CQI，可以由装置800为额外的CQI(例如第四CQI、第五CQI等)反复执行上述操作。 
图9为适于实现前述方法和操作的系统2000的方框图。系统2000可以是台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、网络写字板、个人数字助理(PDA)、服务器、机顶盒、智能装置、寻呼机、文本消息器、游戏装置、无线移动电话和/或任何其他类型的计算设备。 
图9中所示的系统2000包括芯片组2010，芯片组2010包括存储器控制器2012和输入/输出(I/O)控制器2014。芯片组2010可以提供存储器和I/O管理功能以及多个可以由处理器2020访问或使用的通用和/或专用寄存器、定时器等。在一些实施例中，芯片组2010可以是通信芯片组，其被配置成从发射站接收数据信号以及向发射站提供信道质量指示符(CQI)。提供给发射站的CQI可以相应地与发射站的天线相关联，可以由发射站用来选择用于向系统发送数据信号的调制编码方案(MCS)。反馈给发射站的CQI中的至少第一个可以直接标识多个已排序的MCS条目中的第一MCS，CQI中的第二个间接标识多个已排序的MCS条目中的第二MCS，第二MCS条目为相对于第一MCS条目具有非连续较低排序的MCS条目的选定子集中的一个MCS条目。 
可以利用一个或多个处理器、WLAN组件、WMAN组件、WWAN组 件和/或其他合适的处理组件来实现处理器2020。例如，可以利用 技术、 技术、CentrinoTM技术、XeonTM技术和/或 技术中的一种或多种实现处理器2020。在替换方案中，可以使用其他处理技术来实现处理器2020。处理器2020可以包括高速缓冲存储器2022，可以使用第一级统一高速缓冲存储器(L1)、第二级统一高速缓冲存储器(L2)、第三级统一高速缓冲存储器(L3)和/或任何其他合适的结构实现该高速缓冲存储器以存储数据。 
存储器控制器2012可以执行的功能是使处理器2020能够经由总线2040访问包括易失性存储器2032和非易失性存储器2034的主存储器2030并与其通信。可以利用同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RD RAM)和/或任何其他类型的随机存取存储器设备来实现易失性存储器2032。可以利用闪速存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和/或任何其他期望类型的存储设备来实现非易失性存储器2034。 
处理器系统2000还可以包括耦合到总线2040的接口电路2050。可以利用任何类型的接口标准实现接口电路2050，所述接口标准例如为以太网接口、通用串行总线(USB)、第三代输入/输出接口(3GIO)接口和/或任何其他合适类型的接口。 
可以将一个或多个输入设备2060连接到接口电路2050。输入设备2060允许个人向处理器2020输入数据和命令。例如，可以利用键盘、鼠标、触摸敏感显示器、跟踪板、跟踪球、等值点指示器(isopoint)和/或语音识别系统来实现输入设备2060。 
也可以将一个或多个输出设备2070连接到接口电路2050。例如，可以利用显示设备(例如发光显示器(LED)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)显示器、打印机和/或扬声器)来实现输出设备2070。除了别的以外，接口电路2050还可以包括图形驱动器卡。 
处理器系统2000还可以包括一个或多个海量存储设备2080以存储软件和数据。这种海量存储设备2080的实例包括软盘和驱动器、硬盘驱动器、光盘和驱动器以及数字多用盘(DVD)和驱动器。 
接口电路2050还可以包括诸如调制调解器或网络接口卡的通信设备以 辅助经由网络与外部计算机互换数据。尽管未示出，但耦合到接口电路2050的可以是多个天线，例如多个全向天线。在一些实施例中，可以将天线设计成在诸如WMAN的无线网络中通信。 
可以由I/O控制器2014控制对输入设备2060、输出设备2070、海量存储设备2080和/或网络的访问。具体而言，I/O控制器2014执行的功能是使处理器2020能够经由总线2040和接口电路2050与输入设备2060、输出设备2070、海量存储设备2080和/或网络通信。 
尽管图9所示的组件被示为处理器系统2000之内的独立模块，但可以将这些模块中的一些所完成的功能集成于单个半导体电路之中或可以利用两个或更多的独立集成电路来实现这些功能。例如，尽管存储器控制器2012和I/O控制器2014被图示为芯片组2010之内的独立模块，但可以将存储器控制器2012和I/O控制器2014集成在单个半导体电路中。 
尽管在此例示和描述了特定实施例，但本领域的普通技术人员将认识到，可以用适于实现同样目的的多种变换和/或等价实施例或实施方式来替代图示和描述的实施例，而不会脱离本发明的范围。本领域的技术人员将容易认识到，可以用很多种方式实现根据本发明的实施例。本申请意图覆盖本文所述实施例的任何修改或变化。因此，发明人明确的意图是，根据本发明的实施例仅受限于权利要求及其等价物。

Claims (22)

1.一种用于提供信道质量指示符反馈的方法，包括： 
在接收站处针对第一和第二空间信道测量与从发射站接收信号相关联的信道质量，所述发射站和接收站采用闭环多输入多输出(MIMO)系统；以及 
确定分别与所述第一和第二空间信道相关联的第一和第二信道质量指示符(CQI)，以在多个已排序的调制编码方案(MCS)条目中分别直接标识第一MCS条目和间接标识第二MCS条目，所述第二MCS条目是从相对于所述第一MCS条目具有较低排序的选定子集的MCS条目之一选择的，所述第一和第二MCS条目相应地标识第一和第二MCS，以供所述发射站用来通过所述第一和第二空间信道向所述接收站发送信号，且所述第一和第二CQI是至少部分基于所测量的信道质量来确定的并且被从所述接收站发送至所述发射站。 
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一CQI在所述已排序的MCS条目中直接索引所述第一MCS条目，所述第二CQI通过以下方式来在所述已排序的MCS条目中间接地索引所述第二MCS条目：在相对于被索引的第一MCS条目具有较低排序的MCS条目的选定子集内索引MCS条目。 
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述较低排序MCS条目的选定子集为连续较低排序MCS条目的选定子集。 
4.根据权利要求2所述的方法，还包括由所述接收站预先确定较低排序MCS条目的所述选定子集。 
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预先确定的较低排序MCS条目的选定子集被由所述接收站提供给所述发射站。 
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预先确定包括： 
在给定所述第一空间信道的MCS条目情况下为所述第二空间信道生成MCS概率密度分布； 
至少部分地根据所生成的MCS概率密度分布，预先确定所述选定子集的较低排序的MCS条目。 
7.根据权利要求1所述的方法，还包括确定第三CQI，以间接标识所述已排序的MCS条目中的第三MCS条目，所述第三MCS条目是比所述第二MCS条目排序更低的MCS条目，并且所述第三CQI被从所述接收站发送至所述发射站。 
8.根据权利要求1所述的方法，其中，分别用于所述第一和第二空间信道的第一和第二波束成形矢量被从所述接收站发送至所述发射站，以便向所述发射站指示所述第一和第二CQI的排序。 
9.根据权利要求8所述的方法，其中，发送至所述发射站的所述第一和第二波束成形矢量是要向所述发射站指示所述第一CQI与所述第一空间信道相关联，所述第一空间信道是比与所述第二CQI相关联的所述第二空间信道具有更高质量的信道。 
10.根据权利要求1的方法，其中，所述多个已排序的MCS条目是至少部分地根据相关信道质量水平排序的，以便与和相对较低信道质量水平相关联的相对较低排序的MCS条目相比，相对较高排序的MCS条目与相对较高信道质量水平相关联。 
11.一种用于提供信道质量指示符反馈的方法，包括： 
在接收站处针对第一和第二空间信道测量与从发射站接收信号相关联的信道质量，所述发射站和接收站采用闭环多输入多输出(MIMO)系统；以及 
确定分别与所述第一和第二空间信道相关联的第一和第二信道质量指 示符(CQI)，以在多个已排序的调制编码方案(MCS)条目中分别直接标识第一MCS条目和间接标识第二MCS条目，所述第二MCS条目为相对于所述第一MCS条目具有较低排序的选定子集的MCS条目之一，所述第一和第二MCS条目相应地标识第一和第二MCS，以供所述发射站用来通过所述第一和第二空间信道向所述接收站发送信号，且所述第一和第二CQI是至少部分基于所测量的信道质量来确定的并且被从所述接收站发送至所述发射站； 
其中，所述第一CQI在所述已排序的MCS条目中直接索引所述第一MCS条目，所述第二CQI通过以下方式来在所述已排序的MCS条目中间接地索引所述第二MCS：在所述相对于被索引的第一MCS条目具有较低排序的选定子集MCS条目内索引MCS条目；以及 
其中，所述选定子集是具有至少两个并非紧接相继的相继较低排序MCS条目的非连续较低排序MCS条目的选定子集。 
12.一种用于提供信道质量指示符反馈的装置，包括： 
用于在接收站处针对第一和第二空间信道测量与从发射站接收信号相关联的信道质量的模块，所述发射站和接收站采用闭环多输入多输出(MIMO)系统；以及 
用于确定分别与所述第一和第二空间信道相关联的第一和第二信道质量指示符(CQI)，以在多个已排序的调制编码方案(MCS)条目中分别直接标识第一MCS条目和间接标识第二MCS条目的模块，所述第二MCS条目是从相对于所述第一MCS条目具有较低排序的选定子集的MCS条目之一选择的，所述第一和第二MCS条目相应地标识第一和第二MCS，以供所述发射站用来通过所述第一和第二空间信道向所述接收站发送信号，且所述第一和第二CQI是至少部分基于所测量的信道质量来确定的并且被从所述接收站发送至所述发射站。 
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一CQI在所述已排序的MCS条目中直接索引所述第一MCS条目，所述第二CQI通过以下方式来在所述已排序的MCS条目中间接地索引所述第二MCS条目：在相对于 被索引的第一MCS条目具有较低排序的MCS条目的选定子集内索引MCS条目。 
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述较低排序MCS条目的选定子集为连续较低排序MCS条目的选定子集。 
15.根据权利要求13所述的装置，还包括用于由所述接收站预先确定较低排序MCS条目的所述选定子集的模块。 
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述预先确定的较低排序MCS条目的选定子集被由所述接收站提供给所述发射站。 
17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述用于预先确定的模块包括： 
用于在给定所述第一空间信道的MCS条目情况下为所述第二空间信道生成MCS概率密度分布的模块； 
用于至少部分地根据所生成的MCS概率密度分布，预先确定所述选定子集的较低排序的MCS条目的模块。 
18.根据权利要求12所述的装置，还包括用于确定第三CQI，以间接标识所述已排序的MCS条目中的第三MCS条目的模块，所述第三MCS条目是比所述第二MCS条目排序更低的MCS条目，并且所述第三CQI被从所述接收站发送至所述发射站。 
19.根据权利要求12所述的装置，其中，分别用于所述第一和第二空间信道的第一和第二波束成形矢量被从所述接收站发送至所述发射站，以便向所述发射站指示所述第一和第二CQI的排序。 
20.根据权利要求19所述的装置，其中，发送至所述发射站的所述第一和第二波束成形矢量是要向所述发射站指示所述第一CQI与所述第一空 间信道相关联，所述第一空间信道是比与所述第二CQI相关联的所述第二空间信道具有更高质量的信道。 
21.根据权利要求12的装置，其中，所述多个已排序的MCS条目是至少部分地根据相关信道质量水平排序的，以便与和相对较低信道质量水平相关联的相对较低排序的MCS条目相比，相对较高排序的MCS条目与相对较高信道质量水平相关联。 
22.一种用于提供信道质量指示符反馈的装置，包括： 
用于在接收站处针对第一和第二空间信道测量与从发射站接收信号相关联的信道质量的模块，所述发射站和接收站采用闭环多输入多输出(MIMO)系统；以及 
用于确定分别与所述第一和第二空间信道相关联的第一和第二信道质量指示符(CQI)，以在多个已排序的调制编码方案(MCS)条目中分别直接标识第一MCS条目和间接标识第二MCS条目的模块，所述第二MCS条目为相对于所述第一MCS条目具有较低排序的选定子集的MCS条目之一，所述第一和第二MCS条目相应地标识第一和第二MCS，以供所述发射站用来通过所述第一和第二空间信道向所述接收站发送信号，且所述第一和第二CQI是至少部分基于所测量的信道质量来确定的并且被从所述接收站发送至所述发射站； 
其中，所述第一CQI在所述已排序的MCS条目中直接索引所述第一MCS条目，所述第二CQI通过以下方式来在所述已排序的MCS条目中间接地索引所述第二MCS：在所述相对于被索引的第一MCS条目具有较低排序的选定子集MCS条目内索引MCS条目；以及 
其中，所述选定子集是具有至少两个并非紧接相继的相继较低排序MCS条目的非连续较低排序MCS条目的选定子集。 
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