CN101689958A - 用于在电信系统中传送信道质量信息的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使得有可能对于从移动终端设备到基站的信道质量指示CQI报告使用CQI报告格式的移动终端设备(401)、基站(400)以及方法，其中所述CQI报告格式取决于所选发射天线配置。所述移动终端设备(400)被设置成接收来自多个发射天线的信号(404)，所述信号包括多个子载波(412)，所述移动终端设备还被设置成基于所选发射天线配置确定对于所述子载波的集合的CQI报告格式。所述移动终端设备还被设置成根据所确定的CQI报告格式确定与所述子载波相关的CQI值(409)，并且在反馈信号(408)中向所述基站发射所述CQI值。所述CQI报告格式被适配于所选发射天线配置，从而使得CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置。

Description

用于在电信系统中传送信道质量信息的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于在无线电信系统中进行信道质量指示(CQI)报告的方法和设备(arrangement)，并且更具体来说，本发明涉及允许把CQI报告适配于所考虑的天线配置的方法和设备。
背景技术
在例如根据针对高速分组接入(HSPA)的3GPP WCDMA标准或者根据当前在项目名LTE(长期演进)下开发的3GPP标准运营的无线通信系统中，基站(其也被称作NodeB或eNodeB)能够在去往多个移动终端(其也被称作用户设备UE)的共享下行链路信道上进行发射。根据不同的发射技术，在所述发射中可能涉及到一个或多个发射天线。例如使得基站确定例如适当的数据速率、调制方案以及发射功率，需要有关于信道当前有多“好”的某种度量。相应地，移动终端借助于在上行链路上被连续反馈给基站的信道质量指示(CQI)值来向基站提供信道质量的度量。移动终端例如基于对从基站发射的导频信号所做的测量来确定所述CQI值。取决于电信系统的类型，可以指定多个可能的信道质量级别，其中每一个信道质量级别对应于特定的信道质量测量，并且每一个级别可以与例如由4比特字所表示的对应的CQI值相关联。
CQI报告允许基站将其下行链路发射适配于变化的信道质量。但是上行链路带宽是有限的资源。因此关于CQI报告存在竞争性的两方面。一方面是要提供尽可能详细并且尽可能频繁的CQI报告，以便使得基站能够按照最佳可能方式将其发射适配于变化的信道质量。另一方面是要把CQI报告的数量保持得较低，以便填满尽可能少的可用上行链路带宽。
使用多天线方案使得CQI报告比起单天线方案要复杂得多。在针对WCDMA系统的高速下行链路分组数据接入(HSDPA)模式所提出的一种多天线概念中，选择将要从其中进行发射的天线的子集被视为快速链路适配的一种扩展。与总是从相同的天线进行发射的多天线方案相比，上述做法导致在与传播条件更紧密地匹配的天线模式下进行发射。在HSDPA中，每天线速率控制(PARC)是一种提供更高的下行链路数据速率的多天线方法。在这种方法中，为映射到每一个发射天线的数据流提供单独的发射速率。当自适应地选择了所述速率和发射天线子集时，这被表示为选择性PARC(S-PARC)。在移动站处估计并且在上行链路上发射到基站的所述CQI是所述链路自适应过程的一部分，并且允许执行天线选择和速率分配。由于从不同天线发射的信号会彼此干扰，因此所估计的CQI对于每一种发射天线组合会发生改变。与单天线发射相比，在每一种组合下为每一个天线提供CQI估计利用数量越来越多的可用上行链路资源。
所采用的接收机的类型也可能会增加可被反馈给基站的CQI值的数目。举例来说，使用连续干扰抵消(SIC)接收机对发射天线进行解码排序，从而对于每一种天线排列(而不是组合)将有单独的CQI值。对于HSDPA，使用多个扩频码来向单独用户发射较高数据速率或者以较低速率同时向多个用户进行发射。为了在先前提出的多天线方法中节省扩频码，跨越不同的发射天线重复使用扩频码。在实践中，通常在假设为用户分配某一固定数目的扩频码的情况下执行CQI报告。为了获得对于不同数目的扩频码的CQI值，适当地对所述CQI值进行缩放。由于所有扩频码都是在相同的传播信道上发射的，因此这是有可能的。对于诸如LTE和WiMax之类的OFDM系统，将频带细分成许多单独的子载波。取决于传播信道中的发散量，所述频带的不同部分可能会潜在地经历不同的衰落实现。在极端情况下，在发散严重的情况下，每一个子载波可能具有不同的衰落。当为(多个)用户自适应地分配不同的子载波时，这给所述CQI报告过程带来额外的复杂度。对于S-PARC，CQI报告的数量已经被增加将要报告的不同天线组合(排列)的数目。随着把所述频带细分成子载波，可能要报告的CQI的数量会进一步增长。
如上所述，期望将用于CQI报告的反馈的数量保持得较低，从而能够可靠地发射CQI并且不会用完上行链路带宽的很大部分。这一点在系统中的活动移动站的数目增多时变得尤其重要。
在美国专利申请公开号US 2005/0250544 A1中描述了一种当与SIC接收机相耦合时用于降低针对S-PARC的CQI反馈的复杂度的方法。这种方法首先选择提供最佳速率的天线，并且将其用于单天线发射。在考虑利用两个天线进行发射时，所述两天线子集被约束成包含先前找到的用于单天线发射的所述最佳天线以及具有次佳速率的天线。对于三天线和四天线子集重复这一方法，其一般被称作与天线选择相关的“子集属性”。隐含地为所述天线给出顺序，从而使得第一个天线具有最高发射速率，最后一个天线具有最低发射速率。对于天线从最低到最高速率的的这种排序就是所述SIC接收机处理所接收到的信号的顺序。因此，通过使用这个子集属性约束所述天线顺序和子集选择，从而避免大量的天线排序。
显而易见的是，尝试对于每一个子载波报告天线顺序在CQI反馈方面的代价非常高。此外，由于所发射的流可能被编码在不同的子载波上并且所述SIC接收机利用所解码/重新编码的信号以作为所述检测过程的一部分，因此这将是不切实际的。
发明内容
如上所述，可能要报告的CQI的数量随着使用包括多个天线的天线配置而增加。因此，本发明的一个目的是提供支持将CQI报告的数量适配于所考虑的天线配置的方法和设备。
上述目的是通过根据权利要求书的一种移动终端、一种基站以及一种方法来实现的。
本发明的第一实施例提供了一种用在无线通信系统中的移动终端设备。所述移动终端设备包括用于从M个发射天线接收信号的接收机，其中所述信号包括多个子载波。所述移动终端设备还包括处理单元，其用于基于与所述子载波的集合相关联的所选发射天线配置确定对于所述子载波集合的CQI报告格式，并且用于根据所确定的CQI报告格式确定与所述子载波集合相关的PCQI个CQI值。所述处理单元被设置成将所述CQI报告格式适配于所选发射天线配置，从而使得CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置的发射天线的数目m。所述移动终端设备还包括用于在反馈信号中向基站发射所述PCQI个CQI值的发射机。
本发明的第二实施例提供一种用在移动终端设备中的方法。所述方法包括以下步骤：从M个发射天线接收信号，所述信号包括多个子载波。所述方法还包括以下步骤：基于与所述子载波的集合相关联的所选发射天线配置确定对于所述子载波集合的CQI报告格式。将所述CQI报告格式适配于所选发射天线配置，从而使得CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置的发射天线的数目m。所述方法还包括以下步骤：根据所确定的CQI报告格式确定与所述子载波集合相关的PCQI个CQI值；以及在反馈信号中向基站发射所述PCQI个CQI值。
本发明的第三实施例提供一种用在无线通信系统中的基站。所述基站包括用于从M个发射天线发射包括多个子载波的信号的发射机。所述基站还包括用于从移动终端设备接收反馈信号的接收机和处理单元，其中所述处理单元用于处理所述反馈信号，以便提取与所述子载波的集合相关的PCQI个CQI值并且提取指定所选发射天线配置的天线配置信息。所述CQI值是根据一种CQI报告格式，所述CQI报告格式取决于所选发射天线配置，从而使得所述CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置的天线数目。
通过阅读下面结合附图进行的详细描述，本发明的各实施例的优点和特征将变得显而易见。
附图说明
图1是示出了可以在其中实施本发明的无线通信系统的示意图。
图2是示出了根据本发明的实施例的对于一个发射天线的一种CQI报告格式的示意图。
图3是示出了根据本发明的替换实施例的对于两个发射天线的一种CQI报告格式的示意图。
图4是示出了根据本发明的另一个替换实施例的对于四个发射天线的一种CQI报告格式的示意图。
图5是示出了根据本发明的另一个替换实施例的对于两个发射天线的一种替换CQI报告格式的示意图。
图6是示出了根据本发明的另一个替换实施例的对于四个发射天线的另一种替换CQI报告格式的示意图。
图7是示出了根据本发明的实施例的方法的流程图。
图8是示出了根据本发明的实施例的用于确定CQI值的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更加详细地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施例。但是也可以按照许多不同的方式来具体实现本发明，并且不应将其理解为限于这里所阐述的实施例；相反，这里所提供的这些实施例是为了使得本公开内容透彻而全面，以及为了向本领域技术人员完全传达本发明的范围。
同时应当认识到，为了减少CQI报告，可以做出不同的折衷。本发明公开了按照与被考虑用于从基站进行发射的自适应天线配置相联系的时间、空间和频率粒度来报告CQI的实施例。此外还公开了用于从移动站向基站报告该CQI信息的信令方案。对于OFDM系统，由于用户被指定使用时间和频率上的特定子载波，因此期望令所述CQI报告与类似的时间和频率范围相匹配。例如当在整个OFDM信号带宽的子带内自适应地调度各用户时或者当使用对所述频带的固定子载波划分时就会出现上述考虑因素。期望把用于CQI报告的反馈的数量保持得较低，从而可以可靠地发射CQI并且不会用完上行链路带宽的很大部分。这一点在系统中的活动移动站的数目增多时变得尤其重要。
图1是可以在其中实施本发明的无线通信系统420的示意性方框图，其例如是实施OFDM以作为无线接入技术的LTE系统。所述系统420包括无线电基站400(根据LTE术语其也被称作演进型NodeB(eNB))和移动终端设备401，所述移动终端设备401例如可以是移动电话、膝上型计算机、PDA(个人数字助理)或者某种其他类型的用户设备(UE)。应当理解的是，所述移动终端设备401和基站400中的某些细节和组件是本领域技术人员所公知的。因此为了清楚起见，下面所提供的对移动终端设备401和基站400的描述省略了对于理解本发明而言并非必要的公知的细节和组件。
如图1中所示，所述基站400具有四个发射天线403-1、403-2、403-3和403-4。但是本发明也可以与具有任意数目的天线的基站相结合地使用。在本申请中将使用M来表示基站的发射天线的数目。基站400还包括用于发射共享下行链路(DL)信号404的发射机410，所述共享下行链路信号404在本例中是OFDM信号，其包括去往多个移动终端(比如所述移动终端401)的多个子载波412。所述不同的子载波412可以被自适应地分配来载送去往不同移动终端的数据和/或信令。图1示出了所述OFDM信号404的时隙的示意图，其在本例中被假定包括七个OFDM符号的600个子载波412。基站400还包括接收机421，其用于接收来自移动终端的上行链路(UL)信号，比如来自所述移动终端设备401的上行链路信号408。在所述上行链路信号408中可以包括诸如CQI值409的反馈信息。所述基站能够通过处理单元402处理所述反馈信号408，以例如提取并解译所述CQI值。
所述基站400可以根据所确定的不同天线配置选择在不同子载波412上从所有发射天线403-1、403-2、403-3、403-4或者从发射天线403-1、403-2、403-3、403-4的子集发射数据和/或信令。在本申请中假设所述基站确定对于相邻子载波集合的天线配置。即使所述基站已经选择了仅仅从发射天线的子集发射数据，在这里假设总是从每一个所述天线发射导频信号以例如用于诸如信道质量测量之类的目的。因此，所述移动终端401总是有可能估计对于来自所有发射天线的所有子载波的CQI值。
所述移动终端设备401包括用于接收所述下行链路信号404的接收机和用于发射所述上行链路信号408的发射机。所述移动终端设备还配备有处理单元406，其例如能够确定将被用于CQI报告的CQI报告格式，正如下面将进一步解释的那样。
从所述基站400到所述移动终端401的下行链路上的信道质量在所述频带上改变，因此在不同的子载波412之间将有所不同。子载波的信道质量还将取决于从哪一个发射天线发射子载波以及来自其他发射天线的干扰。因此，所述移动终端设备在理想情况下应当针对每一个天线以及针对每一种可能的发射天线配置为每个子载波确定一个COI值。但是由于在大多数情况下报告对于所有可能的天线配置的CQI值的做法的代价过高，因此根据本发明的实施例，所述移动终端将选择对于子载波集合的一种天线配置，并且关于所选天线配置估计对于所述集合的子载波的CQI值。如图1中示意性地示出的那样，将在所述上行链路信号408中以天线配置信息411的形式把指定应用于不同子载波集合的所选天线配置的信息报告给所述基站400。所述基站随后能够决定根据所选发射天线配置或者根据不同于所选发射天线配置的另一种所确定的天线配置进行发射。在本申请中，术语“所选天线配置”被用来指代所述移动终端401在估计CQI值时选择考虑的天线配置，而术语“所确定的天线配置”则被用来指代所述基站400决定用于发射的天线配置。此外，所选天线配置的天线数目将由m表示，其中1≤m≤M。
取决于所述移动终端的接收机405的类型，对CQI值的计算可能不仅取决于包括在所选天线配置中的发射天线，而且还取决于对来自不同天线的信号进行解码的顺序。因此，在所述解码顺序对所述CQI值估计有影响的情况下，所选天线配置将包括所选天线顺序。如果所述解码顺序不重要，则所选天线配置将仅仅指定所考虑的发射天线子集，即不排序。下面将结合几个具体的示例性实施例进一步对这一点进行解释。
根据本发明的实施例，所述移动终端的处理单元406被设置成基于所选发射天线配置当中的发射天线的数目m来确定将被用于CQI报告的CQI报告格式。根据本发明的实施例，所述CQI报告格式被适配成使得CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置当中的发射天线的数目m。由于所选发射天线配置在不同的子载波集合之间可能有所不同，因此所述CQI报告格式在不同的子载波集合之间也可能有所不同。下面将参照图2-6更加详细地解释根据本发明的不同实施例的CQI报告格式的一些不同实例。为了简单起见，假设分别在图2-6中所表示的所有子载波都与相同的所选天线配置相关联。潜在地可以对于OFDM系统中的每一个子载波进行CQI估计。但是根据本发明的实施例，通过对于(在时间和/或频率中)子载波组而不是对于每一个子载波进行CQI估计来减少从所述移动终端401发送到所述基站400的CQI信息的数量。这在图2-6中示出，其中考虑了所述示例性系统420。正如上面所提到的那样，在所述系统420中，所述OFDM信号由600个子载波构成。
图2是为具有单一发射天线的所选发射天线配置报告CQI的CQI报告格式的示意性表示。为了减少CQI信息的数量，把所述子载波集合到由具有7个OFDM符号的15个相邻子载波构成的子载波组中，并且为每一个子载波组估计一个CQI值。在本例中，在一个时间周期上发射的所述OFDM信号被分成40个块(tile)。每一块包含由具有7个OFDM符号的15个子载波构成的子载波组1。如果为CQI报告分配了B＝32比特并且每一个CQI值被表示为4比特，则在每一个时间周期期间可以报告8个CQI值，并且需要5个时间周期来更新所有子载波上的CQI。根据图2，其示意性地示出，在每一个时间周期内，报告对于其中8个所述子载波组的CQI值(其被表示为黑色块)。在时间周期0内报告对于第4、9、14、19、24、29、34和39个子载波组的CQI值，在时间周期1内报告对于子载波组2、7、12、17、22、27、32和37的CQI值，后面以此类推。
为了在所选发射天线配置具有多于一个天线时节省用于CQI报告的比特数，根据本发明的实施例，使得所述CQI报告格式的粒度更高，以便适应与多个天线相关的CQI信息。可以在频率和/或时间方面改变所述粒度。通过使得所述相邻子载波的子载波组更大，可以改变频率方面的粒度。这一点在图3和4中示出，其是根据本发明的实施例的CQI报告格式的另外两个不同的实例。
图3是对于具有两个发射天线的所选发射天线配置报告CQI值的CQI报告格式的示意性表示。在本发明的该实施例中，使得相邻子载波的子载波组2是图2中的具有一个发射天线的实例的两倍大。对于每一个子载波组2，计算对于所述两个发射天线当中的每一个的CQI值。按照这种方式执行CQI估计以便对两个发射天线之间的干扰进行正确地建模。根据图3，其示出在每一个时间周期内，为所述两个发射天线当中的每一个报告对于其中四个子载波组的CQI值(其被表示为黑色块)。在时间周期0内报告对于第4、9、14和19个子载波组的CQI值，在时间周期1内报告对于第2、7、12和17个子载波组的CQI值，后面以此类推。与图2中示出的实例相比，由于图3的实例中的每一个CQI值表示对于一个更大的子载波组的信道质量，因此其频率粒度更高。但是仍然将需要五个时间周期来给出对于所有子载波的完整CQI报告，并且在每一个时间周期内将报告以比特计数量相同的CQI信息。
图4是对于具有四个发射天线的所选发射天线配置报告CQI的CQI报告格式的示意性表示。在本发明的该实施例中，使得相邻子载波的子载波组3是图2中的具有一个发射天线的实例的四倍大。对于每一个子载波组3，估计对于所述四个发射天线当中的每一个的CQI值。按照这种方式执行CQI估计以便对四个发射天线之间的干扰进行正确地建模。根据图4，其示出在每一个时间周期内，为所述四个发射天线当中的每一个报告对于其中两个子载波组的CQI值(其被表示为黑色块)。在时间周期0内报告对于第4和9个子载波组的CQI值，在时间周期1内报告对于第2和7个子载波组的CQI值，后面以此类推。与图3中的实例相比，图4所示的实例中的CQI报告的频率粒度甚至更高。
正如前面所提到的那样，在具有多个发射天线的所选发射天线配置的情况下，还有可能在时间而不是频率方面适配所述CQI报告格式的粒度。这在图5和6中示出，其中示出了在分别具有两个和四个发射天线的所选发射天线配置的情况下的根据本发明的实施例的CQI报告格式的实例。在图5和6中，子载波组的尺寸与图2中所示的实例相同。但是在图5中所示的两个发射天线的情况下，对于每一个子载波组的CQI报告将在两个时隙内发生，其中在所述两个时隙当中的每一个时隙内报告对于所述两个发射天线当中的每一个发射天线的CQI值。在时间周期0内关于第一发射天线报告对于第4、9、14、19、24、29、34和39个子载波组的CQI值，在时间周期1内关于第二发射天线再次报告对于第4、9、14、19、24、29、34和39个子载波组的CQI值，在时间周期3内关于第一发射天线报告对于第2、7、12、17、22、27、32和37个子载波组的CQI值，在时间周期4内关于第二发射天线再次报告对于第2、7、12、17、22、27、32和37个子载波组的CQI值，后面以此类推。在图5中将需要十个时间周期来给出对于所有子载波的完整CQI报告。在图6所示的四个发射天线的情况下，类似地将需要二十个时间周期来给出对于所有子载波的完整CQI报告。在每一个时间周期内将关于其中一个发射天线报告与八个不同的子载波组相关联的CQI值。在后面的三个时间周期期间将关于剩余的三个发射天线报告与相同的八个子载波组相关的CQI值。
正如前面所提到的那样，结合图2-6中所示的实例假设所有600个子载波都与相同的所选发射天线配置相关联。但是本发明不限于此。有可能对于不同的子载波或子载波组应用不同的所选发射天线配置。但是自然的选择将是对于多个相邻的子载波组应用相同的所选发射天线配置，正如下面将进一步讨论的那样。如果我们例如假设具有一个发射天线的第一种所选发射天线配置被应用于包括所述系统420的前300个子载波的第一子载波集合，并且具有两个发射天线的第二种所选发射天线配置被应用于包括所述系统420的剩余的300个子载波的第二子载波集合，则可以以具有如图2中所示的模式的第一种CQI报告格式来报告对于所述第一集合的CQI，并且以具有如图3中所示的模式的第二种CQI报告格式来报告对于所述第二集合的CQI。根据对于所述两个子载波集合的所得到的组合CQI报告格式，在每一个时隙内将报告八个CQI值，其中四个将与所述第一集合的四个子载波组相关，并且四个将与对于所述两个发射天线当中的每一个的所述第二集合的两个子载波组相关。
如果不同的所选发射天线配置被应用于OFDM信号的不同的子载波集合，但是所述不同的所选发射天线配置具有相同数目的m个发射天线，则所述不同的子载波集合的实际的CQI报告格式可能是相同的。但是所述不同的所选发射天线配置可能与不同的天线顺序或者包括不同发射天线的天线子集相关，这对于实际的CQI值会有影响，尽管所述CQI报告格式可能是相同的。
图7是示出了根据本发明的实施例的方法的流程图。在步骤500中，所述移动终端设备接收来自多个发射天线的信号，该信号包括多个子载波。在下一步骤501中，基于与所述子载波的集合相关联的所选发射天线配置确定对于所述子载波集合的CQI报告格式。按照上面所提到并例示的那样把所述CQI报告格式适配于所选发射天线配置，从而使得CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置当中的发射天线的数目m。在步骤502中，根据所确定的CQI报告格式确定与所述子载波集合相关的PCQI个CQI值。在步骤503中，在反馈信号中向基站发射所确定的CQI值。步骤502与503可以重叠，从而如上面结合图2-6所示一次确定并发射一些CQI值。根据本发明的不同实施例，取决于所选发射天线配置当中的发射天线的数目，可以在时间和/或频率方面适配所述CQI报告格式的粒度。
在图7中的方法的一个示例性实施例中，步骤501涉及通过把所述子载波集合划分成Q个无重叠子载波组来适配所述CQI报告格式的频率粒度。随后在步骤502中，针对所选发射天线配置当中的每一个发射天线为每个子载波组确定一个CQI值。
根据本发明的另一个示例性实施例，所述无重叠子载波组的数目Q可以取决于所选发射天线配置当中的发射天线的数目m，从而使得在步骤502中对于所选发射天线配置当中的m个发射天线所确定的CQI值的数目PCQI对于具有不同数目的发射天线的不同的所选发射天线配置来说基本上是相同的。
在图7的方法的另一个示例性实施例中，确定所述CQI报告格式从而将所述Q个子载波组划分成T个无重叠子集，从而在步骤503中在T个时间周期期间发射在步骤502中所确定的所述PCQI个CQI值。这样做是为了在步骤503中在每一个时间周期内发射与一个子集的子载波组相关的CQI值。这可以与图2-4中所示的示例性实施例进行比较，其中所述子载波组可以被视为划分成五个子集，在每一个时间周期内报告一个子集的CQI值。把所述各子载波组优选地划分成子集使得在步骤503中在每一个时间周期内发射的CQI值的数目是相同或基本上相同的。
根据本发明的不同的示例性实施例，所选发射天线配置可以指定天线解码顺序或天线子集，正如上面所提到的那样。优选地在步骤503中与所确定的CQI值一起发射指定所选发射配置的信息。
图1中的接收机405可以是利用不同的技术来进行接收及解码的几种不同类型。所述基站400也可以使用许多不同的发射技术。下面将描述本发明的两个不同的示例性实施例，其中使用了不同的技术来进行发射和接收。在第一个示例性实施例中，所述接收机405是SIC接收机，并且由所述基站400所使用的发射技术是S-PARC。在第二个示例性实施例中，使用空间、时间和频率上的交织编码调制，并且所述接收机405使用MMSE(最小均方估计)接收。
在所述第一个示例性实施例中，所述SIC接收机405中的解码顺序影响在CQI计算期间所获得的CQI值409。但是在频率选择性的信道实现中，最优的解码顺序可能在对于为之计算CQI值的子载波组上改变。另一个考虑因素是所述SIC接收机解码单一流并且随后对其重新编码，以便减去其对所接收到的信号的贡献。因此，应当把所述天线解码顺序与所述已编码信号的长度相匹配。
一般来说，期望所述基站400保留对于用户调度的控制以及对于把移动终端设备401分配到不同的子载波412以进行下行链路发射的控制。在该第一个示例性实施例中，在假设选择了跨越多个子载波组1、2、3的解码顺序的情况下报告对于每一个子载波组1、2、3的CQI值409。必须也将所述解码顺序报告回所述基站400。用于选择跨越多个子载波1、2、3的解码顺序的一种方法是基于在美国专利申请10841911中针对SIC接收所描述的子集属性，下面将参照图8中所示的流程图进行描述。
步骤600：对于多个子载波组的集合计算对于每一个子载波组的速率，其中假设单一发射天线被用于所述集合的所有子载波组上的发射。对于所述M个发射天线当中的每一个都执行这一步骤(在图1中是对于天线403-1、403-2、403-3和403-4执行这一步骤)。
步骤601：对于所述M个发射天线当中的每一个，把对于所述集合当中的每一个子载波组的单独速率相加，从而得到与该天线相关联的总速率。
步骤602：把具有最高速率的天线表示为与PARC1方案一起使用的天线。对于所选天线的单独速率被用作对于该天线的子载波组CQI值409。
步骤603：接下来构造所有的两天线子集，从而使得每一个两天线子集包含对于PARC1发射所选的天线。
步骤604：对于每一个两天线子集计算对应于第二发射天线的单独速率并且将其相加，其中假设与所述PARC1信号相关联的天线也被用于PARC2发射。
步骤605：选择具有最高速率的两天线子集并且将该方法表示为PARC2方案。对于所述第二天线的单独速率被用作对于该第二天线的子载波组CQI值409(与先前的PARC1 CQI值相组合)。
步骤606：对于任何剩余的发射天线重复步骤603、604和605。
随后把对于每一种发射天线方案的解码顺序与对于该方案中的不同发射天线所估计的子载波组CQI值409一起发射回所述基站400。通过发射回对于每一个子载波组1、2、3的CQI值409，在指定所述CQI值409与对于所述SIC接收机405的天线顺序之间存在不同的频率量化。与由所述SIC接收机解码顺序所指定的情况相比，这允许所述基站400保留在把用户及其相关联的速率分配给所述频带的更小部分方面的控制。上面使用的特定天线排序还允许所述基站400选择被用于发射的发射天线的数目，并且所述天线排序在与SIC接收相组合地使用时自然地出现。
在所述第二个示例性实施例中，所述接收机405是基于最小均方估计(MMSE)，并且在其操作中不需要发射天线的排序。该接收机405检测来自一个发射天线的信号，同时抵消其他的发射天线信号。这能够与S-PARC发射或者空间、时间和频率上的选择性比特交织编码调制相结合地使用。在这里考虑后一种方法，其中发射在发射天线以及时间和频率上多路复用的一个已编码数据流。但是需要知道对于发射所采用的天线子集，从而能够在相同的条件下计算所述CQI值409。因此在该第二个示例性实施例中，取代计算所述子载波的多个子载波组上的解码顺序并且将其发射回所述基站400，通过确定所述子载波的多个子载波组上的天线子集来确定所选发射天线配置。按照与在所述第一个示例性实施例中所使用的类似方式把所述天线子集和相应的CQI值409发射到所述基站400。
在上面描述的第一个和第二个示例性实施例中以及在其他实施例中，必须把CQI值409和所述天线顺序(或天线子集)从所述移动终端401可靠地发射到所述基站400，其在这里被称作发射天线配置信息。通常对该信息进行编码以满足某一特定的性能标准。
例如考虑图1中的系统420，并且假设N是每一个报告的CQI值409中的比特数，L是用来指定所述天线顺序或子集的比特数，m是所选天线配置当中的发射天线的数目，q是在任一个时间周期内为之报告CQI值409的子载波组1、2、3的数目。于是在每一个时间周期内被用来报告CQI值的比特数是qmN＝32比特，其中假设N＝4比特被用来指定每一个子载波组CQI值409。取决于有多个子载波是每一个子载波组的一部分，它需要不同数目的时间周期T来给出对于构成所有子载波的整个OFDM信号的完整CQI报告。如果所述OFDM信号被划分成各自包括子载波集合的邻接区域并且对于每一个集合选择天线顺序或天线子集(这里假设m对于每一个集合是相同的)，则在五个时间周期内需要5qmN+5L＝180个比特来报告对于所述OFDM信号的整个频带的CQI值409和所述天线顺序，从而对于每一个CQI反馈得到每个时间周期36比特。
如果期望可以在对于CQI性能没有严重影响的情况下进一步减少反馈比特的数目则是有吸引力的。根据本发明的实施例，这是通过对表示所述CQI值409的一些比特进行打孔以降低在所述反馈信号408上所需的原始发射数据速率而实现的。但是如果该打孔是随机的，则表示所述子载波组CQI值的最高有效位可能会受到影响，并且这可能降低CQI性能。替换地，根据本发明的一个优选实施例，用表示所述天线顺序(或天线子集)的比特来替代表示所述CQI值409的最低有效位(LSB)。在上面的例子中，每个时间周期36比特的CQI反馈速率可以被降低到32比特。当然，对于降低的速率折衷所述打孔的CQI值409的CQI粒度。
并不是所有的子载波组1、2、3将使其CQI值409的LSB将被替代。因此需要用于选择将对其LSB进行打孔的子载波组1、2、3的某种机制。一种选项是选择固定的一组CQI值409并且对其相应的LSB进行打孔。但是这可能在不同的子载波组1、2、3之间不均匀地降低CQI性能。替换地可以按照(伪)随机模式选择所述子载波组1、2、3，并且对相应的CQI值409的LSB进行打孔使得每一个子载波组受到均匀的影响。
通过上面的描述本领域技术人员将认识到，本发明的实施例将需要对现有技术的移动终端和基站进行某种适配。自然的选项是通过为所述移动终端设备提供新的软件来实施本发明，尽管用固件、硬件或其组合来实施也是可行的。例如将必须把所述移动终端401设备中的处理单元406适配使得该处理单元可以基于所选发射天线配置来确定所述CQI报告格式，并且可以确定所述PCQI个CQI值。对于所述处理单元的这种适配通常将意味着与根据现有技术的移动终端处理单元相比的新的处理单元软件。除了所述移动终端设备中的适配之外，还需要对所述基站400中的处理单元402进行某种适配。例如将必须把所述基站400中的处理单元402适配使得该处理单元可以正确地解译所述反馈信号408(即提取并解译CQI值)并且正确地发射天线配置信息。
本发明的实施例的一个优点在于，对于涉及到多个发射天线的发射技术可以平衡CQI报告所需的带宽。
本发明的实施例的另一个优点在于，其适用于几种不同类型的系统。所述系统包括诸如LTE、WiMax之类的OFDM系统以及当前正在研究的4G系统。
本发明的优选实施例的另一个优点在于，其很容易实施并且不需要对现有的移动终端设备和基站进行显著修改。
本发明的优选实施例的另一个优点在于，可以令所述CQI报告格式适应于多个移动终端设备，从而允许为每一个移动终端设备选择不同的天线配置。
本发明的优选实施例的另一个优点在于，对最低有效位进行打孔并且用天线配置或解码顺序信息来替代它们可以减少CQI反馈的数量，并且允许更好的编码率以便在从移动终端设备到基站的发射期间保护该信息。
前面已经通过描述本发明的实施例对本发明进行了描述。但是本领域技术人员可以想到许多可能的修改。
本领域技术人员从上面的描述可以认识到，为了实施所描述的本发明的不同实施例，软件、固件和/或硬件修改将是必要的和/或适当的。
在附图和说明书中公开了本发明的典型的优选实施例，虽然采用了特定的术语，但是其仅仅被用于一般性的描述而非限制在所附权利要求书中阐述的本发明的范围。

Claims (39)

1、一种用在无线通信系统(420)中的移动终端设备(401)，其包括：
用于从M个发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)接收信号(404)的接收机(405)，所述信号包括多个子载波(412)；
处理单元(406)，其用于基于与子载波的集合相关联的所选发射天线配置确定对于所述子载波集合的信道质量指示CQI报告格式，并且用于根据所确定的CQI报告格式确定与所述子载波集合相关的PCQI个CQI值(409)，其中所述处理单元被设置成将所述CQI报告格式适配于所选发射天线配置，从而使得CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置的发射天线的数目m；以及
用于在反馈信号(408)中向基站(400)发射所述PCQI个CQI值的发射机(407)。
2、根据权利要求1的移动终端设备(401)，其中，根据所述CQI报告格式把所述子载波集合(401)划分成Q个无重叠子载波组(1，2，3)，并且其中所述处理单元被设置成针对所选发射天线配置的每一个发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)为每个子载波组确定一个CQI值(409)。
3、根据权利要求1或2的移动终端设备(401)，其中，所述处理单元(406)被设置成把CQI报告的频率粒度适配于所选发射天线配置的发射天线的数目m。
4、根据权利要求2的移动终端设备(401)，其中，所述子载波组的数目Q是基于所选发射天线配置的发射天线的数目m，从而使得为所选发射天线配置的所述m个发射天线确定的PCQI个CQI值(409)对于具有不同数目的发射天线的不同的所选发射天线配置基本上是相同的。
5、根据权利要求2或4的移动终端设备(401)，其中，根据所述CQI报告格式把所述Q个子载波组划分成T个无重叠子集，并且其中所述发射机(407)被设置成在T个时间周期期间发射所述PCQI个CQI值(409)，从而使得在每一个时间周期内发射与一个子集的子载波组相关的CQI值。
6、根据权利要求5的移动终端设备(401)，其中，根据所述CQI报告格式把所述子载波组的子集数目T和所述子载波组的数目Q适配于所选发射天线配置的发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)的数目，从而使得在每一个时间周期内发射的CQI值(409)的数目基本上相同。
7、根据权利要求6的移动终端设备(401)，其中，根据所述CQI报告格式把所述子载波组的子集数目T和所述子载波组的尺寸进一步适配于所选发射天线配置的发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)的数目，从而使得在每一个时间周期内发射的CQI值(409)的数目对于包括不同数目的发射天线的不同的所选天线配置基本上是相同的。
8、根据权利要求1或2的移动终端设备(401)，其中，所述处理单元(406)被设置成把CQI报告的时间粒度适配于所选发射天线配置的发射天线的数目。
9、根据权利要求8的移动终端设备(401)，其中，所述发射机(407)被设置成在T个时间周期期间发射所述PCQI个CQI值，并且其中T取决于所选发射天线配置的发射天线的数目。
10、根据权利要求1-9当中的任一条的移动终端设备(401)，其中，所述处理单元(406)还被设置成选择所述所选天线配置并且建立将要在所述反馈信号(408)中发射到所述基站(400)的天线配置信息(411)，所述天线配置信息描述所述所选天线配置。
11、根据权利要求10的移动终端设备(401)，其中，所述天线配置信息(411)指定与所述子载波集合的每一个子载波(412)相关联的发射天线子集。
12、根据权利要求11的移动终端设备(401)，其中，所述所选发射天线配置是来自所述M个发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)的m个发射天线的子集，其中m≤M。
13、根据权利要求10的移动终端设备(401)，其中，所述天线配置信息(411)指定与所述子载波集合的每一个子载波(412)相关联的发射天线解码顺序。
14、根据权利要求13的移动终端设备(401)，其中，所述所选发射天线配置包括所有的所述M个发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)，从而使得m＝M，并且指定对于所述M个发射天线的解码顺序。
15、根据权利要求10-14当中的任一条的移动终端设备(401)，其中，所述发射机(407)被设置成通过按照固定或随机模式对所述CQI值(409)的最低有效位进行打孔在所述反馈信号(408)中发射所述天线配置信息(411)。
16、一种用在移动终端设备(401)中的方法，其包括以下步骤：
从M个发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)接收(500)信号，所述信号包括多个子载波(412)；
基于与所述子载波的集合相关联的所选发射天线配置确定(501)对于所述子载波集合的信道质量指示CQI报告格式，其中将所述CQI报告格式适配于所选发射天线配置，从而使得CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置的发射天线的数目m；
根据所确定的CQI报告格式确定(502)与所述子载波集合相关的PCQI个CQI值(409)；以及
在反馈信号(408)中向基站(400)发射(503)所述PCQI个CQI值。
17、根据权利要求16的方法，其中，根据所述CQI报告格式把所述子载波集合划分成Q个无重叠子载波组(1，2，3)，并且其中针对所选发射天线配置的每一个发射天线为每个子载波组确定一个CQI值(409)。
18、根据权利要求16或17的方法，其中，把CQI报告的频率粒度适配于所选发射天线配置的发射天线的数目m。
19、根据权利要求17的方法，其中，所述子载波组的数目Q是基于所选发射天线配置的发射天线的数目m，从而使得为所选发射天线配置的所述m个发射天线确定的PCQI个CQI值(409)对于具有不同数目的发射天线的不同的所选发射天线配置基本上是相同的。
20、根据权利要求17或19的方法，其中，根据所述CQI报告格式把所述Q个子载波组划分成T个无重叠子集，并且其中在T个时间周期期间发射所述PCQI个CQI值(409)，从而使得在每一个时间周期内发射与一个子集的子载波组相关的CQI值。
21、根据权利要求20的方法，其中，根据所述CQI报告格式把所述子载波组的子集数目T和所述子载波组的数目Q适配于所选发射天线配置的发射天线的数目，从而使得在每一个时间周期内发射的CQI值的数目基本上相同。
22、根据权利要求21的方法，其中，根据所述CQI报告格式把所述子载波组的子集数目T和所述子载波组(1，2，3)的尺寸进一步适配于所选发射天线配置的发射天线的数目，从而使得在每一个时间周期内发射的CQI值的数目对于包括不同数目的发射天线的不同的所选天线配置基本上是相同的。
23、根据权利要求16或17的方法，其中，把CQI报告的时间粒度适配于所选发射天线配置的发射天线的数目。
24、根据权利要求23的方法，其中，在T个时间周期期间发射所述PCQI个CQI值，并且其中T取决于所选发射天线配置的发射天线的数目。
25、根据权利要求16-25当中的任一条的方法，其还包括以下步骤：选择所述所选发射天线配置；建立天线配置信息(411)，所述天线配置信息描述所述所选天线配置；以及在所述反馈信号(408)中向所述基站发射所述天线配置信息。
26、根据权利要求25的方法，其中，所述天线配置信息指定与所述子载波集合的每一个子载波(412)相关联的发射天线子集。
27、根据权利要求26的方法，其中，所述所选发射天线配置是来自所述M个发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)的m个发射天线的子集，其中m≤M。
28、根据权利要求25的方法，其中，所述天线配置信息(411)指定与所述子载波集合的每一个子载波相关联的发射天线解码顺序。
29、根据权利要求28的方法，其中，所述所选发射天线配置包括所有的所述M个发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)，从而使得m＝M，并且指定对于所述M个发射天线的解码顺序。
30、根据权利要求25-29当中的任一条的方法，其中，通过按照固定或随机模式对所述CQI值(409)的最低有效位进行打孔在所述反馈信号(408)中发射所述天线配置信息。
31、一种用在无线通信系统(420)中的基站(400)，其包括：
用于从M个发射天线(403-1，403-2，403-3，403-4)发射包括多个子载波(412)的信号(404)的发射机(410)；
用于从移动终端设备(401)接收反馈信号(408)的接收机(421)；
处理单元(402)，其用于处理所述反馈信号，以便提取与所述子载波的集合相关的PCQI个CQ I值(409)并且提取指定所选发射天线配置的天线配置信息(411)，所述CQI值是根据取决于所选发射天线配置的CQI报告格式，从而使得所述CQI报告的粒度取决于所选发射天线配置的天线数目。
32、根据权利要求31的基站(400)，其中，根据所述CQI报告格式把所述子载波集合划分成Q个无重叠子载波组(1，2，3)，并且每一个所述CQI值(409)与所述子载波组之一以及所选发射天线配置的发射天线之一相关联。
33、根据权利要求31或32的基站(400)，其中，把所述CQI报告格式的频率粒度适配于所述所选发射天线配置的发射天线的数目m。
34、根据权利要求32的基站(400)，其中，根据所述CQI报告格式把所述Q个子载波组划分成T个无重叠子集，并且其中所述接收机(421)被设置成在T个时间周期期间接收所述PCQI个CQI值(409)，从而使得在每一个时间周期内接收与一个子集的子载波组相关的CQI值。
35、根据权利要求31或32的基站(400)，其中，把所述CQI报告格式的时间粒度适配于所选发射天线配置的发射天线的数目。
36、根据权利要求35的基站(400)，其中，所述接收机(421)被设置成在T个时间周期期间接收所述PCQI个CQI值，并且其中T取决于所选发射天线配置的发射天线的数目。
37、根据权利要求31-36当中的任一条的基站(400)，其中，所述天线配置信息(411)指定与所述子载波集合的每一个子载波(412)相关联的发射天线子集。
38、根据权利要求31-36当中的任一条的基站(400)，其中，所述天线配置信息(411)指定与所述数目的子载波的每一个子载波(412)相关联的发射天线解码顺序。
39、根据权利要求31-36当中的任一条的基站(400)，其中，所述处理单元(402)被设置成从已经按照固定或随机模式被打孔以便携带所述天线配置信息的所述CQI值(409)的最低有效位中提取所述天线配置信息(411)。
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