CN102763345A - 用于信道信息反馈的装置和方法、接收信道信息的基站及基站的通信方法 - Google Patents

Abstract

公开了包括用于反馈用户设备（UE）的信道信息的装置和方法的无线通信系统；用于接收UE的信道信息并与该UE通信的基站（BS）；以及可以在单个用户多输入多输出（SU-MIMO）与多用户多输入多输出（MU-MIMO）接入方案间动态切换的BS的通信方法。

Description

用于信道信息反馈的装置和方法、接收信道信息的基站及基站的通信方法

技术领域

本发明的实施例涉及一种无线通信系统，该无线通信系统包括用于反馈用户设备（UE）的信道信息装置和方法、用于接收UE的信道信息和用于与该UE通信的基站（BS），及用于该BS的通信方法。

背景技术

随着通信系统的发展，各种各样的无线终端被消费者使用，如商业公司和个人。

目前的移动通信系统，如3GPP（第三代伙伴计划）、LTE（长期演进）和LTE-A（增强型LTE），引起了用于高速大容量通信系统的技术发展，其能够传送或接收各种数据，如图像和无线数据，超越了主要提供语音服务的能力，并能够传送如在有线通信网络中传送的大容量数据。此外，目前的移动通信系统必然需要适合的错误检测方案，这能够最小化信息丢失的减少并改进系统传输效率，从而改进系统性能。

同时，每个在MIMO（多输入多输出）的输入端口和输出端口同时采用MIMO天线的通信系统现在都被广泛使用。这样的通信系统具有单个UE（SU）或多个UE（MU）传送信号至单个基站（BS）或从单个BS接收信息的配置。

使用MIMO天线的系统需要通过使用各种参考信号和反馈检测的信道状态至传送节点（例如，另一装置）的检测信道状态的过程。

换句话说，如果多个物理信道已经分配给单个UE，则该UE通过反馈各物理信道的信道状态信息给BS而能够适当优化该系统。为了这个目的，可以使用包括CSI-RS（信道状态索引参考信号）、CQI（信道质量指示）和PMI（预编码矩阵索引）的信号，且BS通过使用这些信道状态相关的信息调度该信道。

发明内容

本发明的附加特征将在以下的说明中阐述，在某种程度上在说明书中将是显然的，或可以通过本发明的实施而得知的。

本发明的示例性实施例提供了一种在无线通信系统中用于反馈信道信息的装置，该装置包括：参考信号接收单元，用于从基站接收参考信号；信道估计器，用于通过使用接收到的参考信号执行信道估计；预编码器搜索单元，用于基于所述信道估计器的信道估计的结果从高分辨率（resolution）信道信息和低分辨率信道信息中产生至少一种类型的信道信息；以及反馈单元，用于反馈所述信道信息，其中所述高分辨率信道信息相当于由比低分辨率信道信息更大数量比特索引或表示的信道信息及所述低分辨率信道信息相当于由比高分辨率信道信息更小数量比特索引或表示的信道信息。

本发明的示例性实施例提供了一种在无线通信系统中用于反馈信道信息的方法，该方法包括：从基站接收参考信号；通过使用接收到的参考信号执行信道估计；基于所述信道估计的结果从高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中产生至少一种类型的信道信息；以及反馈所述信道信息，其中所述高分辨率信道信息相当于由比低分辨率信道信息更大数量比特索引或表示的信道信息及所述低分辨率信道信息相当于由比高分辨率信道信息更小数量比特索引或表示的信道信息。

本发明的示例性实施例提供了一种无线通信系统的基站，该基站包括：层映射器，用于将码字映射到层；预编码器，用于通过使用产生的预编码矩阵预编码映射的符号，产生的预编码矩阵基于从用户设备（UE）反馈的高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中的一者；以及天线阵列，包括至少两个天线以传送预编码的符号，其中所述高分辨率信道信息相当于由比低分辨率信道信息更大数量比特索引或表示的信道信息及所述低分辨率信道信息相当于由比高分辨率信道信息更小数量比特索引或表示的信道信息。

本发明的示例性实施例提供了一种用于在无线通信系统中的基站的方法，该方法包括：将码字映射到层；通过使用产生的预编码矩阵预编码映射的符号，产生的预编码矩阵基于从用户设备（UE）反馈的高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中的一者；以及传送预编码的符号，其中所述高分辨率信道信息相当于由比低分辨率信道信息更大数量比特索引或表示的信道信息及所述低分辨率信道信息相当于由比高分辨率信道信息更小数量比特索引或表示的信道信息。

本发明的示例性实施例提供了一种用于在无线通信系统中反馈信道信息的装置，该装置包括：参考信号接收单元，用于接收参考信号；信道估计单元，用于通过使用接收到的参考信号估计信道；信道状态信息产生单元，用于基于信道估计的结果产生相关的信道状态信息；以及反馈单元，用于反馈相关的信道状态信息。

本发明的示例性实施例提供了一种用于在无线通信系统中单个用户多输入多输出（SU-MIMO）与多用户多输入多输出（MU-MIMO）接入方案间动态切换（switch）的装置，该装置包括：SU-MIMO预编码器产生单元，用于接收高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中的至少一者以产生第一预编码器矩阵；MU-MIMO预编码器产生单元，用于接收高分辨率索引向量和低分辨率索引向量中的至少一者并产生第二预编码器矩阵；第一性能预测单元，用于接收第一预编码器矩阵和信道质量指示符（CQI）值；以及第二性能预测单元，用于接收第二预编码器矩阵和CQI，其中所述第一性能预测单元和是所述第二性能预测单元比较所述第一预编码器矩阵和所述第二预编码器矩阵的性能以确定是否在SU-MIMO接入方案和MU-MIMO接入方案间切换。

应当理解前述的一般性说明和以下的详细说明均为示例和解释并意图提供所要求的本发明的进一步解释。其他特征和方面将从以下具体的说明书、附图和权利要求书中得到。

附图说明

包括提供了本发明的进一步理解并包含于和构成本说明一部分的附图阐明了本发明的实施例，并与说明书一起提供了对本发明原理的解释。

图1示出了根据本发明示例性实施例的无线通信系统。

图2示出了根据MIMO系统中示例性实施例的信道信息反馈装置的框图。

图3示出了根据示例性实施例通过如图2中示出的信道状态信息产生单元确定具有作为每个特征向量的特定幅值和不同相位的元素的相位值的流程图。

图4示出了通过如图2中示出的信道状态信息产生单元确定具有作为每个特征向量的特定幅值和不同相位的元素的相位值的流程图。

图5根据MIMO系统中的示例性实施例示出了信道信息反馈方法的流程图。

图6根据示例性实施例示出了BS的框图。

图7根据无线通信系统中的示例性实施例示出了信道信息反馈装置的框图。

图8根据示例性实施例示出了如图7中示的用于通过信道状态信息产生单元从索引向量中产生高分辨率向量索引和低分辨率向量索引的方法的流程图。

图9为根据示例性实施例示出了用于反馈矩阵索引的方法的流程图。

图10为根据用于动态切换SU/MU-MIMO接入方案的无线通信系统中的示例性实施例示出用于切换SU/MU-MIMO接入方案的装置的框图。

图11为根据本发明的示例性实施例示出BS的框图。

具体实施方式

以下将参照示出的示例性实施例的附图更全面地描述示例性实施例。然而，这里的公开可以以许多不同的形式体现并不应当理解为限于在此所述的示例性实施例。在一定程度上，提供这些示例性实施例以使这里的公开将是彻底的和完全的，并将为本领域技术人员全面地传达本公开的范围。于此描述的系统、装置和/或方法的各种变化、修改和等同替代将可能给那些本领域技术人员适合的建议。附图和具体说明中相同的参考数字表示相同的元件、特征和结构，且为了清楚、说明和方便，一些元件的大小和比例可以在附图中被扩大。

此外，当依照本发明的示例性实施例描述部件时，如第一、第二、A、B、（a）、（b）等术语可能可以于此被使用。每个这些术语都不能被用于定义相应部件的本质、顺序或序列，仅用于区别相应部件与另外部件。应当注意的是如果在说明书中描述了一个部件“连接”、“耦合”或“加入”另一部件，第三部件可以被“连接”、“耦合”或“加入”第一和第二部件之间，即使第一部件可以直接连接、耦合或加入到第二部件。进一步地，如于此所用，“至少一个”元件或特征的列表包括列出的每个元件或特征的列表的一个或从列出的所有元件或特征中选择的仅一个元件或特征。

图1示出了根据本发明示例性实施例的无线通信系统。为了提供各种通信服务，无线通信系统被广泛安排，如语音、分组数据，等等。

参照图1，无线通信系统包括UE（用户设备）10和BS（基站）20。无线通信系统可包括多个UE 10。UE 10和BS 20使用多UE的多输入多输出（MU-MIMO）信道信息反馈方法，该方法通过使用反馈方法反应了额外的UE接入和单个UE（SU）-MIMO与MU-MIMO间切换的方法。在下文中，MU-MIMO信道信息反馈方法和通过使用反馈方法在SU-MIMO与MU-MIMO间切换的方法将参照图2具体地进行描述。

如于此使用的，UE 10可包括无线通信中的用户终端、在WCDMA、LTE和HSPA（高速分组接入）等中的UE、MS（移动站）、UT（用户终端）、SS（用户站）、GSM（全球移动通信系统）中的无线设备，等等。

BS 20可以是小区或一般可以涉及与UE 10通信的固定站，及可以是节点B、eNB（演进型节点B）、BTS（基站收发信机系统）、AP（接入点）或中继点，等等。

然而，UE 10和BS 20不限于特定表示的术语或语言且包含性地指示了用于这里所述的本发明的几个方面的实施例的两个传送和接收的元件。

本发明的示例性实施例能够应用于异步无线通信和同步无线通信，异步无线通信可以包括LTE（长期演进）和LTE-A（增强型LTE）、GSM、WCDMA和HSPA，同步无线通信可以包括CDMA、CDMA-2000和UMB。本发明的几个方面不应基于特定的无线通信领域被限制性地解释，应当被解释为包括能够应用本发明的几个方面的所有技术领域。

本发明公开提供了通过有效的特定天线功率分配和具有小的反馈开销（overhead）的特征向量反馈来用于改进MU-MIMO操作的方案，以及使用该方案通过动态地进行SU-MIMO与MU-MIMO之间的切换的实施用于增加调度增益的方法。

为了支持对多用户的高速信息传输，不仅在好的信道条件中能够提供增加峰值频谱效率的技术是必要的，而且在坏的信道条件中增加小区平均频谱效率和用户的峰值频谱效率的技术也是必要的。

为了实现后两个目的，已经被考虑到了多用户的多输入多输出（MU-MIMO）技术的使用，其使用多个天线（MIMO天线）通过相同的波段同时传递信息给多个用户。当两个或多个UE具有用于相同波段的高的信道传播增益时，MU-MIMO允许两个用于共享该波段，以使多个用户能够使用较宽的波段和具有较好信道传播增益的较宽的波段，从而改进一般的频谱效率。

MU-MIMO实施例最大的不足在于信道状态信息应当被传递至BS。然而，SU-MIMO不需要考虑多接入接口（MAI），并因此能够通过简单的PMI（预编码矩阵索引）的传递代替通过各用户的信道信息的直接传输来实现极好的性能，其中，简单的PMI的传递用于MIMO传输方案或适用于信道的传输方案。

然而，在MU-MIMO的实例中，为了实现BS检测用户之间的接口并考虑到接口而执行适当的调度，每个UE应向BS传递信道上的直接信息，以使BS可以进行以上操作。基于直接信息，执行预编码和调度能够避免用户之间的干扰。因为信道信息的直接传输可以引起非常大的反馈开销，所以必然要开发可能的信道信息传输方案。

进一步地，为了增加调度增益，即MU-MIMO系统的最大利益，BS需要能够根据每个UE的信道状态执行SU-MIMO方案和每个UE的MU-MIMO方案的动态切换。为了这个目的，每个UE应当同时或用比信道切换周期更短的时间间隙给BS传输PMI和信道信息。仅仅当满足这个需求时，BS可以确定SU/MU-MIMO是否是适合的并可以合理地确定是否执行SU/MU-MIMO切换。

本发明公开出现了反馈技术，考虑到MU-MIMO操作环境，当阻止反馈开销的减少削弱MU-MIMO的一般执行时，其可以减少必须用于支持MU-MIMO方案的反馈开销，也可以支持SU-MIMO与用小的反馈开销的MU-MIMO之间的动态切换。

本发明公开提供给了方法和装置，其中，UE根据情况向具有适当的反馈开销的BS反馈信道信息，且BS通过使用信道信息与UE进行通信。作为通过具有合适的反馈开销的UE向BS反馈信道信息的通信环境或操作环境的示例，讨论了SU-MIMO与MU-MIMO之间的动态切换，本发明的方面不限于示例，而可以适用于任何通信环境或操作环境。

图2示出了根据MIMO系统中示例性实施例的信道信息反馈装置的框图。

MIMO信道信息反馈装置100可以由用户设备（UE）中的硬件或软件实施，UE目前连接至BS等，或另外连接的UE，该UE尝试额外的接入。然而，本发明的方面不限于此，且MIMO信道信息反馈装置100可以在基站（BS）等中实施。

根据示例性实施例，MIMO信道信息反馈装置100包括：参考信号接收单元110，用于从BS接收参考信号，例如信道状态索引-参考信号（CSI-RS）；信道估计单元120，用于通过使用接收到的CSI-RS估计信道；信道状态信息产生单元130，用于基于信道估计单元120的信道估计的结果产生相关的信道状态信息；以及反馈单元140，用于反馈相关的信道状态信息。

参考信号接收单元110和信道估计单元120可以分别实施或以整合的方式实施。

接收用于每个小区的唯一的CSI-RS的参考信号接收单元110包括关于通过哪个波段（或子载波）及哪个所接收的信号的符号CSI-RS被接收。因此，参考信号接收单元110确定时频区域中的信号，并因而可以测量CSI-RS的接收值。

CSI-RS是BS传送的参考信号以使UE可以估计下行链路信号。UE接收CSI-RS并估计下行链路信道。然后，UE搜索预编码（下文中称为“预编码”或“PC”）方案和后解码（下文中称为“后解码”或“PDC”）方案，这最适合与于所估计的信道。

信道估计单元120通过使用接收到的CSI-RS估计信道，且信道估计执行如下。

由参考信号接收单元110接收的CSI-RS的接收值通过如下方程式（1）表示。在方程式（1）中，

代表接收的CSI-RS的接收值，H代表传播信道，

代表传送的CSI-RS的传输值，及

代表高斯噪声。

${\stackrel{\‾}{r}}^{\mathrm{RS}}=H{\stackrel{\‾}{t}}^{\mathrm{RS}}+\stackrel{\‾}{\mathrm{\η}}---\left(1\right)$

在方程式（1）中，接收的CSI-RS的接收值

可以由上面描述的测量获得。传送的CSI-RS的传输值

是已知的BS与UE间的值。因此，传播信道H可以通过使用常规信道估计技术进行估计。

然后，信道状态信息产生单元130基于信道估计单元120的信道估计的结果产生信道状态信息。信道状态信息可以包括关于信道质量的信息，例如，信道质量指示符（CQI）值。

同样，信道状态信息可以包括具有最接近特征值的单个特征向量或在信道矩阵的特征向量中按特征值的幅值次序（in the order of）的至少两个特征向量或除了信道矩阵的协方差矩阵或协方差矩阵自身。此时，H_n代表信道矩阵或UE_n的协方差矩阵，及v_n在H_nv_n＝λ_nv_n中被称为特征矩阵，其中λ_n是当使用特征向量v_n执行预编码时获得的编码增益。

当在传输功率中没有阈值用于每个传输天线时，根据特征向量执行预编码的方法是可以最大化MIMO系统的性能的非常强大的技术。因此，如与用于反馈整个信道矩阵的技术相比，在引起MIMO系统的小的性能降级的同时如上所述的方法可以实施MIMO系统。同样，当与用于反馈信道矩阵的方案相比时依据反馈开销反馈少量向量的方案具有优势。

如果仅一些特征向量或等于特征向量的向量在不反馈所有特征向量的情况下被反馈，则通过传输等级、同时传输层或预编码的空间多路复用（spatially multiplexed）的信息的数量比反馈所有特征向量的情况要少。因此，较少数量的信息可以降低每个连接至MIMO的UE可能有的峰值频谱效率。

技术可以被用于提高每个连接至MIMO的UE可以在实际的通信环境中具有的平均频谱效率而不会降低每个连接至MIMO的UE可以在理想的情况中具有的峰值频谱效率。上述技术减少了反馈开销并同时提高了平均频谱效率。反馈开销的减少的第一个原因是反馈信息的数量减少了。还将描述用于提高频谱效率的方案。

无线通信系统根据每个UE的信道情况分配波段。与允许UE具有用于单个UE（SU）-MIMO的好的信道状态相反，无线通信系统为其分配非常窄的波段，并因而保护另一UE可以使用的波段。无线通信系统分配宽的波段给具有不好信道状态的另一UE，并支持适当的数据速率。反而，无线通信系统通过对其他用户的多个接入提高了小区的频谱效率。换句话说，以上描述意味着在MU-MIMO（多用户多输入多输出）中连接的用户通常具有比在SU-MIMO（单个用户多输入多输出）中连接的另一用户小的信道传播增益。在这一点上，小的信道传播增益表示通过空间多路复用可以同时被接收少量的信息。增加信号功率的技术能力可以是应用于在MU-MIMO中连接UE以增加小区容量并提高每个UE的性能而不是用于通过空间多路复用同时传送许多信息的技术，其中信号功率是由于小的信道传播增益而以低功率接收的。

可以减少反馈特征向量的数量并可以仅允许低等级的传输，且因此可能出现微弱的性能降级（degradation）。然而，反而可以在方案中修改特征向量，该方案更适合于在每个天线的传输功率上有限制的实际的通信系统，且然后可以反馈修改的特征向量，这提高了在MU-MIMO中连接的UE的接收功率。例如高分辨率的信道信息可以相当于由比可以反馈的低分辨率的信道信息多的比特数量索引或表示的信道信息，且低分辨率的信道信息可以相当于由比可以反馈的高分辨率的信道信息少的比特数量索引或表示的信道信息。

就原则而言，特征向量可以具有多个值。特别地，如果天线被配置在为了在SU-MIMO中获得高的频谱效率可以在天线之间具有低相关性的方式中，则特征向量具有此类不容易量化的多种幅值和相位。

例如，2个UEu₀和u₁可以向BS传送特征向量，分别等于以下方程式（2）表示的特征向量v₀和v₁。假定BS使用4个传输天线且每个UE使用4个接收天线。

$\begin{array}{cc}{v}_0=\frac{1}{T_0}\left[\begin{array}{c}7e^{\mathrm{j\π}/7}\\ 0.5e^{j2\mathrm{\π}/3}\\ e^{\mathrm{j\π}/2}\\ 1.25e^{-\mathrm{j\π}/9}\end{array}\right]& v_1=\frac{1}{T_1}\left[\begin{array}{c}6e^{j5\mathrm{\π}/3}\\ 3e^{\mathrm{j\π}/5}\\ 0.1e^{j3\mathrm{\π}/2}\\ 0.7e^{j8\mathrm{\π}/9}\end{array}\right]\end{array}---\left(2\right)$

其中代表每个UEn的标准化因子。

当通过使用MU-MIMO中的特征向量v₀和v₁传送信息时，每个天线传送由以下方程式（3）表示的值。

$\mathrm{Tx}=P_A(\frac{d_0}{T_0}\left[\begin{array}{c}7e^{\mathrm{j\π}/7}\\ 0.5e^{j2\mathrm{\π}/3}\\ e^{\mathrm{j\π}/2}\\ 1.25e^{-\mathrm{j\π}/9}\end{array}\right]+\frac{d_1}{T_1}\left[\begin{array}{c}6e^{j5\mathrm{\π}/3}\\ 3e^{\mathrm{j\π}/5}\\ 0.1e^{j3\mathrm{\π}/2}\\ 0.7e^{j8\mathrm{\π}/9}\end{array}\right])---\left(3\right)$

在方程式（3）中，P_A代表传输端放大器（transmission end amplifier）的放大率，及d_n代表意图传递给每个UEn的符号。Tx的每个元素代表4个传输天线输出的信号。

从方程式（3）可以看出，4个传输天线的输出变得非常不同。在一般的通信系统中，所有天线具有相等或相似的最大输出值，每个天线的输出限于

其为传送信号的4个传输天线的输出中的最大输出。因此，相当于传送信号的4个传输天线的最大值由Tx表示，仅传输天线可以使用最大可用输出。于是，每个剩余的天线应通过使用较低输出来传送信号。

例如，如果相当于包括在Tx中的第一元素的传输天线的输出称为P₀，则相当于包括在Tx中的第三元素的传输天线应仅通过使用功率传送信息。因此，功率放大器的输出效率是非常低的，且低的输出效率显著地降低了传输效率和接收的信号强度。

如果意图避免以上清楚描述的无效的功率操作，特征向量可能以该形式轻微地改变而不是使用如预编码矩阵的特征向量。

根据本发明的方面，每个特征向量可以被转换（transform）为包括具有特定幅值和不同相位的元素的向量，且然后可以反馈转换的向量。在这种情况下，“特定幅值”的概念不仅包括相等的幅值，还包括在向量中的元素的基本相同或类似的幅值。

例如，特征向量v₀和v₁由向量q₀和q₁替代，每个向量包括由以下方程式（4）表示的具有预定幅值和不同相位的元素。然后，替代的向量q₀和q₁被传送至BS。

$\begin{array}{cc}{q}_0=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{c}{e}^{j{\mathrm{\α}}_0}\\ e^{j{\mathrm{\α}}_1}\\ e^{j{\mathrm{\α}}_2}\\ e^{j{\mathrm{\α}}_3}\end{array}\right]& q_1=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{c}{e}^{j{\mathrm{\β}}_0}\\ e^{j{\mathrm{\β}}_1}\\ e^{j{\mathrm{\β}}_2}\\ e^{j{\mathrm{\β}}_3}\end{array}\right]\end{array}---\left(4\right)$

在方程式（4）中，α_n代表向量q₀的元素的相位值，及β_n代表向量q₁的元素的相位值。

如果预编码通过使用向量q₀和q₁执行，则其中所有天线可以使用最大输出，并因而每个UE接收的信号的强度与上述示例相比可以显著增强。

在下文中，将描述确定向量q₀和q₁的分别的元素的相位值α_n和β_n的方法。

图3示出了根据示例性实施例通过如图2所示的信道状态信息产生单元130确定具有作为每个特征向量的特定幅值和不同相位的元素的相位值的流程图。

参照图3，首先，信道状态信息产生单元130从信道估计单元120接收信道或协方差矩阵305。接收的信道或协方差矩阵305是信道估计单元120的信道估计的结果。然后，信道状态信息产生单元130计算操作S310中的特征向量。操作S310中的特征向量的计算包括特征向量v_n的计算，特征向量v_n包括当预编码通过使用H_nv_n＝λ_nv_n中UEn的信道或协方差矩阵H_n和v_n执行时获得的编码增益λ_n的反射（reflection），其为特征向量的定义。计算的特征向量的一个特征向量可以是如方程式（2）中表示的v₀或v₁。

此后，在操作S320中，信道状态信息产生单元130在向量或矩阵315中搜索与特征向量具有最大相似度的值，每个向量或矩阵具有特定幅值及如方程式（4）中表示的不同的相位。

作为操作S320的结果，信道状态信息产生单元反馈或输出具有预定的幅值和不同相位的索引向量325，其与特征向量具有最大相似度。此时，向量q₀和q₁中的每个向量可以包括预先选择的值或可以由特定规则产生的值。

索引向量可以是高分辨率索引向量或低分辨率索引向量。高分辨率索引向量可以包括比低分辨率索引向量数量多的信息。

例如，选择总数为100的q^s，然后总数为100的q^s中与特征向量v₀具有最大相似度的向量可以被选为q₀。例如，信道状态信息产生单元在具有由多个45度表示的相位的每个元素中产生多个向量，且然后可以选择在各种产生的向量中与特征向量v₀具有最大相似度的向量作为索引向量q₀。此时，特征向量v₀与索引向量q₀间的大的相似度例如可以意味着2个向量间的最短的弦距离（chordal distance）。然而，本发明的方面不限于此。

如以上示例所述，选择由具有最大相似度或最相似于特征向量v₀的向量组成。然而，选择可以由与特征向量的相似度比阈值更大的向量组成，该阈值可以表示信道状态。在这种情况下，阈值可以由BS的操作方选择，或可以考虑信道等之间的相互干扰的程度而被确定。类似的，与特征向量的相似度大于阈值的向量的选择例如可以意味着2个向量之间的弦距离比阈值小，其中阈值可以表示信道状态。然而，本发明的方面不限于此。

作为操作S320的结果，索引向量可以被输出325至反馈单元140，如图2所示。

图4示出了根据示例性实施例通过如图2所示的信道状态信息产生单元130确定具有作为每个特征向量的特定幅值和不同相位的元素的相位值流程图。

参照图4，首先，信道状态信息产生单元130从信道估计单元120接收信道和/或协方差矩阵405，且信道状态信息产生单元130接收、产生或具有预先存储的向量或矩阵415，每个向量或矩阵具有特定幅值和不同相位。信道和/或协方差矩阵405是信道估计单元120的信道估计的结果。然后，信道状态信息产生单元130搜索在操作S420中具有特征向量的最多属性的向量。与图3示出的示例性实施例不同，图3中信道状态信息产生单元130通过使用信道或协方差矩阵405计算特征向量并然后计算与特征向量具有最大相似度的向量，如下所述的图4中，信道状态信息产生单元能够从操作S420中的信道或协方差矩阵405直接地搜索具有特征向量的最多属性的向量。

λ_n是当预编码通过使用H_nv_n＝λ_nv_n中的特征向量v_n被执行时，获得的编码增益，其为以上描述的特征向量的定义。因此，可以在方案中获得较高的性能以用于选择使得信号失真小的索引向量，同时保证大的编码增益且然后反馈该选择的索引向量。

例如，具有由以下方程式（5）定义的最大目标因子（在下文中称为“OF”）的向量可以被选择作为具有特征向量的最多属性的索引向量。

$\mathrm{OF}=\underset{j}{\mathrm{Max}}\left[\frac{\left|{\mathrm{\λ}}_j\right|}{|{\mathrm{\λ}}_j{C}_j-H{C}_j|}\right]---\left(5\right)$

在方程式（5）中，|λ_nC_n-H_nC_n|代表当C_n被反馈而不是v_n时发生的信号失真的程度，及|λ_n|代表当执行预编码时获得的增益。换句话说，在信号失真程度上具有预编码的最大增益的C_n可以被选择作为具有特征向量的最多属性的索引向量。

作为操作S420的结果，具有特征向量的最多属性的向量作为索引向量可以被输出425至反馈单元140，如图2所示。在这种情况下，说明书已经描述了反馈具有特征向量的最多属性的索引向量。然而，选择可以组成具有能够比表示信道状态的阈值更大的特征向量的属性的向量，并且然后可以反馈选择的向量的索引。换句话说，在方程式（5）中，当OF值大于阈值时获得的C_n可以被选择作为具有特征向量的最多属性的向量。在这种情况下，阈值可以由BS的操作方选择，或可以考虑信道等之间的相互干扰的程度而被确定。

图5根据MIMO系统中的示例性实施例示出了信道信息反馈方法的流程图。

根据示例性实施例的MIMO信道信息反馈方法500包括，参考信号接收操作S510，以用于从BS接收参考信号，例如信道状态索引-参考信号（CSI-RS）；信道估计操作S520，以用于通过使用接收的CSI-RS估计信道；信道状态信息产生操作S530，以用于基于信道估计操作S520中的信道估计的结果产生相关的信道状态信息；以及反馈操作S540，以用于反馈信道状态信息。

参考信号接收操作S510和信道估计操作S520可以分别实施或可以以整合的方式实施。

在参考信号接收操作S510中，针对每个小区的唯一的CSI-RS被接收，且存储器存储被维持针对关于接收的CSI-RS通过哪个波段（或子载波）及哪个接收的信号的符号的信息。因此，其确定了在时频区域中的信号，并因而可以测量CSI-RS的接收值。

在信道估计操作S520中，信道通过使用接收的CSI-RS被估计，且信道估计被执行如下。已经在参考信号接收操作S510中接收的CSI-RS具有如方程式（1）表示的接收值。

在信道状态信息产生操作S530中，信道状态信息基于信道估计操作S520的信道估计的结果产生。信道状态信息可以包括至少一个CQI（信道质量指示符）值、PMI（预编码矩阵索引）和RI（等级指示符）。

并且，信道状态信息可以包括具有最大特征值的单个特征向量或在信道矩阵的特征向量中按特征值的幅值次序的至少两个特征向量或除了信道矩阵的协方差矩阵或协方差矩阵自身，参照图3的描述，以及相似于特征向量的索引向量，该索引向量为向量或矩阵中最大的，每个向量或矩阵具有特定幅值和不同相位，或者向量或矩阵中具有特征向量的最多属性的索引向量，每个向量或矩阵具有特定幅值和不同相位，参照先前图4的描述。

图6根据示例性实施例示出了BS的框图。BS或BS装置包括层映射器620，用于将码字610映射到层；预编码器630，用于预编码符号；以及天线阵列640，具有至少两个天线以传播或传送预编码的符号到空中。

并且，BS 600包括UE选择单元660和预编码器产生单元670。

当执行MIMO时，BS 600必须检测UE信道间的相关性。每个UE在传播信道或诸如CQI值和索引向量（即PMI）等的信道矩阵上传送信道状态信息至BS 600。BS 600比较UE已经传送的信道状态信息的多个部分，并检测UE信道间的相关性。

UE选择单元660基于UE已经报告给UE选择单元660的接收的CQI值和索引向量选择UE。UE选择单元660基于UE已经报告给UE选择单元660的接收的CQI值和索引向量确定UE信道间的相关性。然后，UE选择单元660依赖确定的相关性选择满足特定条件的UE。此时，满足特定条件的UE可能意味着UE具有UE间的最小信道干扰。然而，本发明的方面不限于此。

预编码器产生单元670产生UE选择单元660选择的UE的预编码矩阵。预编码器产生单元670基于接收的CQI值和索引向量产生UE的预编码矩阵，所述接收的CQI值和索引向量是UE通过UE选择单元660选择的、已经报告给UE选择单元660的CQI值和索引向量。

目前用于接收的技术如同输入信道或协方差矩阵尤其是使用用于找到信道的特征向量并执行基于特征向量的预编码的预编码方案，或用于找到接收信道的转置矩阵或协方差矩阵并执行迫零预编码（zero-forcing precoding）的另一种预编码方案。当与用于反馈特征向量的示例性实施例中的技术比较时，由于以上清楚描述的特征，传统方案中基于特征向量的预编码不仅具有大的反馈开销，而且具有低的功率效率、低的传输功率和低的接收功率。并且，迫零预编码具有较强的干扰控制能力，并对热噪声具有特征易失性。因此，迫零预编码对多数系统中的基于特征向量的预编码显示了较差的性能。

到目前为止，以上描述已经构成了用于信道信息反馈的装置和方法，以及根据MIMO系统中示例性实施例与用于信道信息反馈的装置和方法一致的BS。在下文中，有序的描述将构成用于信道信息反馈的装置，以及根据用动态地切换SU/MU-MIMO接入方案的无线通信系统中的示例性实施例切换SU/MU-MIMO接入方案的装置和方法。

图7根据无线通信系统中的示例性实施例示出了信道信息反馈装置的框图。参照图7，在无线通信系统中，根据示例性实施例的信道信息反馈装置700包括参考信号接收单元710，用于从BS接收参考信号，例如信道状态索引-参考信号（CSI-RS）；信道估计单元720，用于通过使用接收的CSI-RS估计信道；预编码器搜索单元725，用于估计相关UE的预编码器类型并基于信道估计单元720的信道估计的结果搜索最佳预编码器；信道状态信息产生单元730，用于基于信道估计单元720的信道估计的结果产生相关的信道状态信息；以及反馈单元740，用于反馈搜索到的预编码器类型和产生的信道状态信息。

参考信号接收单元710和信道估计单元720与参照图2描述的参考信号接收单元110和信道估计单元120相似或基本相似。因此，参考信号接收单元710和信道估计单元720的描述于此不再描述。

接下来，预编码器搜索单元725基于信道估计单元720的信道估计的结果估计另一相关的连接的UE的预编码器类型。并且，预编码器搜索单元725基于信道估计单元720的信道估计的结果搜索最佳预编码器和最佳后解码器。进一步地，预编码器搜索单元725能够检测接收值和期望的信号的干扰。因此，预编码器搜索单元725能够确定最佳预编码方案或最佳预编码器，以及使用各种预编码技术的最佳后解码方案和最佳后解码器。

例如，预编码器搜索单元725通过搜索预编码器码本可以确定最佳预编码器和最佳后解码器。然而，本发明的方面不限于此而可以使用其他预编码设计技术。

预编码器搜索单元725可以确定在连接的UE的最佳预编码器类型上的预编码器码本的预编码矩阵索引（PMI）。PMI是用于指示UE即将使用的最佳预编码矩阵（即，信道信息）的标识符。

UE通过使用PIM在UE确定为最佳的预编码器上向BS传送信息。此时，UE通过使用CQI向BS传送UE确定将能够获得的信道质量。

当产生PMI时，预编码器搜索单元725可以产生高分辨率PMI，由于大量反馈信息，所述高分辨率PMI引起了大的反馈开销，但能够指示最佳预编码矩阵。预编码器搜索单元725还可以产生低分辨率PMI，由于少量反馈信息，所述低分辨率PMI引起了小的反馈开销，但不能指示最佳预编码矩阵。

例如，高分辨率PMI可以意味着特定预编码器码本的所有PMI，及低分辨率PMI可以是集群的PMI（clustered PMI），所述集群的PMI通过将在特定预编码器码本的所有PMI中的具有相似属性的PMI分组到一个集群（cluster）而获得。高分辨率PMI的数量例如为“1”以用于等级（rank）=1，“4”以用于等级=2，及“16”以用于等级=4。因此，高分辨率PMI需要总数为4比特以被表示。如果为4个PMI例如被分组成一个集群，则确定4个低分辨率PMI并因此需要总数为2比特。

高分辨率PMI例如可以通过反馈单元740被反馈至BS。低分辨率PMI例如可以通过反馈单元740被反馈至BS。在提供信息量的同时确定BS的预编码器时不引起任何问题的情况下，反馈单元740可以将反馈PMI信息作为低分辨率PMI，所述信息量由反馈单元740报告，其越小越好。如以上示例所述，当SU/MU-MIMO接入方案被动态切换时，UE反馈高分辨率PMI和低分辨率PMI中的一个给BS。然而，本发明的方面不限于此。因而，根据任何通信状态或任何通信环境，UE都能够反馈高分辨率PMI和低分辨率PMI中的至少一者给BS。

信道状态信息产生单元730基于信道估计单元720的信道估计的结果产生相关的信道状态信息。由信道状态信息产生单元730产生的信道状态信息可以具有以上描述的索引向量的形式，但本发明的方面不限于此。

信道状态信息产生单元730可以产生高分辨率PMI、低分辨率PMI、高分辨率索引向量和低分辨率索引向量中的至少一者作为信道状态信息。

在这种情况下，预编码器搜索单元725和信道状态信息产生单元730如图7所示。然而，如果第一信道状态信息和第二信道状态信息中的一者按如下所述选择性地被反馈，则预编码器搜索单元725和信道状态信息产生单元730的仅一者或者可以被包括、可以执行，或者可以作为硬件或软件实施的一个元素。

反馈单元740报告第一信道状态信息和第二信道状态信息中的至少一者给BS。如上所述，反馈单元740可以反馈高分辨率PMI和低分辨率PMI中的至少一者作为第一信道状态信息给BS。并且，反馈单元740可以反馈高分辨率索引向量和低分辨率索引向量中的至少一者作为第二信道状态信息给BS。如以下表1所示，在SU-MIMO状态中，反馈单元740例如可以反馈高分辨率PMI作为第一信道状态信息给BS，并可以反馈低分辨率索引向量作为第二信道状态信息给BS。进一步地，如下表1所示，在MU-MIMO状态中，反馈单元740可以反馈低分辨率PMI作为第一信道状态信息给BS，且可以反馈高分辨率索引向量作为第二信道状态信息给BS。

表1

	SU-MIMO接入方案	MU-MIMO接入方案
			第一信道状态信息	高分辨率PMI	低分辨率PMI
第二信道状态信息	低分辨率索引向量	高分辨率索引向量

图8根据示例性实施例示出了如图7中示出的用于通过信道状态信息产生单元730从索引向量中产生高分辨率向量索引和低分辨率向量索引的方法的流程图，该索引向量具有作为每个特征向量的特定幅值和不同相位的元素。

参照图8，首先，信道状态信息产生单元730从信道估计单元720接收信道或协方差矩阵805。信道或协方差矩阵805为信道估计单元720的信道估计的结果。然后，信道状态信息产生单元730在操作S810中计算特征向量。操作S810可以与图3中显示的操作S310相同或相似。

此后，信道状态信息产生单元730在每个都具有特定幅值和不同相位的向量或矩阵815中搜索与特征向量具有最大相似度的值，并因而在操作S820中确定高分辨率索引向量。例如，选择总数为100的q^s，然后总数为100的q^s中与特征向量v₀具有最大相似度的向量q可以被选为q₀。例如，信道状态信息产生单元在具有由多个15度表示的相位的每个元素中产生多个向量，且然后可以选择在各种产生的向量中与特征向量v₀具有最大相似度的向量作为q₀。

并且，在操作S820中，低分辨率索引向量可以从高分辨率索引向量中被确定。例如，选择总数为100的q^s，然后在总数为100的q^s中与特征向量v₀的相似度属于特定范围的向量q^s被分组成一个集群。然后，低分辨率向量索引可以为分组成一个集群的q^s。低分辨率向量索引可以为每个都具有由多个45度表示相位的元素的多个向量。如果相位为多个15度的高分辨率索引向量在后一个实例中考虑，则低分辨率向量索引的数量相当于高分辨率向量索引的三分之一。也就是说，可能有原始的第一PMI表，也可能在第一PMI表中满足预设条件的PMI中有第二PMI表，以预设的形式被配置。

作为操作S820的结果，信道状态信息产生单元730可以在操作S830中设置低分辨率索引向量。然后，如图7所示，信道状态信息产生单元730可以输出设置的低分辨率索引向量825到反馈单元740。信道状态信息产生单元可以在操作S830中设置高分辨率索引向量，并可以输出设置的高分辨率索引向量825到反馈单元740。在SU-MIMO状态中，信道状态信息产生单元例如在操作S830中设置低分辨率索引向量，并然后输出设置的低分辨率索引向量825到反馈单元740。在MU-MIMO状态中，信道状态信息产生单元在操作S830中设置高分辨率索引向量，并然后输出设置的高分辨率索引向量825到反馈单元740。

图9为根据示例性实施例示出了用于反馈矩阵索引的方法的流程图。参照图9，首先，信道状态信息产生单元730从信道估计单元720接收信道或协方差矩阵905。信道或协方差矩阵905是信道估计单元720的信道估计的结果。然后，在操作S920中，信道状态信息产生单元730在每个都具有不同相位915的向量或矩阵中搜索具有最多特征向量的属性的向量。如上参照图4的描述，信道状态信息产生单元730例如可以通过使用方程式（5）选择具有最大OF的向量作为高分辨率索引向量。

在确定高分辨率索引向量之后，用于从确定的高分辨率索引向量获得低分辨率索引向量的方案可以被分类成2个类型。例如，首先，一些向量之间具有大的弦距离的向量在码本中存储的（即预先选择的）向量中被选择。选择方案可以按照用于“典型值（representative values）的分组和选择”的一般方案。低分辨率向量索引可以在OF仅通过使用方程式（5）中的典型值向量计算的方案中获得，且针对在计算的OF中具有最大OF的向量进行搜索。第二，通过检查在以上方案定义的分组中哪个分组包括高分辨率向量索引，包括高分辨率索引向量的分组的典型值向量可以选择作为低分辨率索引向量。

作为操作S920的结果，具有特征向量最多属性的向量在操作S930中被设置为高分辨率索引向量。从操作S930中的高分辨率索引向量设置低分辨率索引向量。然后，高分辨率索引向量或低分辨率索引向量925被输出到如图7所示的反馈单元740。在MU-MIMO状态中，信道状态信息产生单元730在操作S930中例如将具有特征向量最多属性的向量设置为高分辨率索引向量。在SU-MIMO状态中，信道状态信息产生单元730在操作S930中例如将具有特征向量最多属性的向量设置为低分辨率索引向量。然后，如图7所示，信道状态信息产生单元730输出高分辨率索引向量925或低分辨率索引向量925给反馈单元740。

到目前为止，以上描述已经根据无线通信系统中示例性实施例组成了用于信道信息反馈的装置和方法。在下文中，说明性的示例性实施例应用于切换SU/MU-MIMO接入方案的装置和方法将参照图10进行描述。

特别地，本发明的方面提供了用于用小的反馈开销执行特征向量反馈和通过用于每个天线的有效的功率分配改进MU-MIMO操作的方案，以及用于在SU-MIMO和MU-MIMO之间实施动态切换和通过应用以上方案提高调度增益装置和方法。

为了支持用于多个用户的高速信息传输，本发明的方面提供了用于提高能够为具有好的信道状态的用户提供的峰值频谱效率的技术，以及用于提高处于不好的信道环境中的用户的小区平均频谱效率和小区边缘频谱效率的技术。

本发明的方面提供了反馈技术，其中考虑到MU-MIMO的操作环境，支持MU-MIMO的反馈开销被减少且反馈开销的减少量降低了MU-MIMO的整体操作的降级，与此同时，通过应用以上技术用小的反馈开销可能支持SU-MIMO与MU-MIMO之间的动态切换。

图10为根据用于动态切换SU/MU-MIMO接入方案的无线通信系统中的示例性实施例示出用于切换SU/MU-MIMO接入方案的装置的框图。虽然特征和/或元素分别显示，但是本发明的方面不限于此以使特征和/或元素可以组成较少的多个特征和/或元素或单个特征和/或元素。

根据示例性实施动态切换SU/MU-MIMO间接入方案的用于切换SU/MU-MIMO间接入方案的装置1000。所述装置1000包括：用于以SU-MIMO接入方案操作的第一SU-MIMO预编码器产生单元1010和第一性能预测单元1020；第一MU-MIMO预编码器产生单元1030；第二性能预测单元1040；用于以MU-MIMO接入方案操作的第二SU-MIMO预编码器产生单元1050和第三性能预测单元1060；第二MU-MIMO预编码器产生单元1070；以及第四性能预测单元1080。

如果无线通信系统中以SU-MIMO接入方案操作用于动态切换SU/MU-MIMO接入方案，则根据示例性实施例用于切换SU/MU-MIMO接入方案的装置1000接收低分辨率信道状态信息，例如，低分辨率索引向量1091和CQI 1093，其用于确定切换至MU-MIMO接入方案是否与以上描述的来自UE的高分辨率PMI 1090一起被执行并被反馈。此时，以SU-MIMO接入方案操作的UE响应UE目前操作的SU-MIMO接入方案来反馈高分辨率PMI 1090。然后，已经如上所述反馈的高分辨率PMI 1090输入到第一SU-MIMO预编码器产生单元1010。另一方面，UE响应UE目前未操作的MU-MIMO接入方案来反馈低分辨率索引向量1091。然后，已经如上所述反馈的低分辨率索引向量1091输入到第一MU-MIMO预编码器产生单元1030。高分辨率PMI 1090和低分辨率索引向量1091可以同时或在不同的时间被反馈。因此，如果UE需要从SU-MIMO接入方案切换到MU-MIMO接入方案，则BS参照已经被反馈用于MU-MIMO操作的低分辨率PMI来确定预编码器。就这一点而言，更加详细的描述将在下文中进行。

第一SU-MIMO预编码器产生单元1010基于来自UE的高分辨率PMI1090产生预编码器或预编码矩阵。如果以SU-MIMO接入方案操作，则第一性能预测单元1020基于产生的预编码器矩阵和CQI 1093预测性能。

并且，第一MU-MIMO预编码器产生单元1030基于低分辨率索引向量1091产生预编码器或预编码矩阵。如果以SU-MIMO接入方案操作，第二性能预测单元1040基于产生的预编码器矩阵和CQI 1093预测性能。

第一和第二性能预测单元1020和1040比较预编码器矩阵的性能，并确定在操作1094中操作是否从SU-MIMO接入方案被切换至MU-MIMO接入方案。如果基于第一和第二性能预测单元1020和1040的比较的结果确定SU-MIMO接入方案被维持，则第一和第二性能预测单元1020和1040向预编码器提供已经由第一SU-MIMO预编码器产生单元1010产生的预编码器矩阵①，即高分辨率SU-MIMO预编码器矩阵。另一方面，如果基于第一和第二性能预测单元1020和1040比较的结果确定目前SU-MIMO接入方案被切换至MU-MIMO接入方案，则第一和第二性能预测单元1020和1040向预编码器提供已经由第一MU-MIMO预编码器产生单元1030产生的预编码器矩阵②，即低分辨率MU-MIMO预编码器矩阵。

如果无线通信系统中以MU-MIMO接入方案操作用于动态切换SU/MU-MIMO接入方案，则根据示例性实施例用于切换SU/MU-MIMO接入方案的装置1000接收低分辨率PMI 1096和CQI 1093，其用于确定切换至SU-MIMO接入方案是否与以上描述的来自UE的高分辨率索引向量1095一起被执行并被反馈。

第二MU-MIMO预编码器产生单元1070基于高分辨率索引向量1095和CQI 1093产生预编码器或预编码矩阵。如果以MU-MIMO接入方案操作，则第四性能预测单元1080根据基于低分辨率PMI 1096和CQI 1093产生的预编码器矩阵预测性能。

第二SU-MIMO预编码器产生单元1050基于来自UE的低分辨率PMI1096产生预编码器或预编码矩阵。如果以MU-MIMO接入方案操作，则第三性能预测单元1060基于产生的预编码器矩阵和CQI 1093预测性能。

第三和第四性能预测单元1060和1080比较预编码器矩阵的性能，并确定在操作1097中操作是否从MU-MIMO接入方案被切换至SU-MIMO接入方案。如果基于第三和第四性能预测单元1060和1080的比较的结果确定SU-MIMO接入方案被维持，则第三和第四性能预测单元1060和1080向预编码器提供已经由第二MU-MIMO预编码器产生单元1070产生的预编码器矩阵④，即高分辨率MU-MIMO预编码器矩阵。另一方面，如果基于第三和第四性能预测单元1060和1080比较的结果确定目前MU-MIMO接入方案被切换至SU-MIMO接入方案，则第三和第四性能预测单元1060和1080向预编码器提供已经由第二SU-MIMO预编码器产生单元1050产生的预编码器矩阵③，即低分辨率SU-MIMO预编码器矩阵。

此时，以MU-MIMO接入方案操作的UE响应UE目前操作的MU-MIMO接入方案来反馈高分辨率索引向量1095。然后，已经如上所述反馈的高分辨率索引向量1095输入到第二MU-MIMO预编码器产生单元1070。另一方面，UE响应UE目前未操作的MU-MIMO接入方案来反馈低分辨率PMI 1096。然后，已经如上所述反馈的低分辨率PMI 1096输入到第二SU-MIMO预编码器产生单元1050。高分辨率索引向量1095和低分辨率PMI 1096可以同时或在不同的时间被反馈。因此，如果UE需要从MU-MIMO接入方案切换到SU-MIMO接入方案，则BS参照已经被反馈用于SU-MIMO操作的低分辨率PMI来确定预编码器。就这一点而言，更加详细的描述将在下文中进行。

图11为根据本发明的示例性实施例示出BS的框图。

参照图11，BS或BS装置1100包括层映射器1120，用于将码字映射到层；预编码器1130，用于通过使用预编码矩阵预编码映射的符号；以及天线阵列1140，具有至少两个天线以传播或传送预编码的符号到空中。并且，基于UE已经报告的接收到的CQI和PMI的等级的数量和层的数量构成的选择基本上类似于以上参照图6的描述。因此，将省略详细的描述。

特别地，输入到至少两个预编码器1130A和1130B的预编码器矩阵与以上参照图10描述的相同。

如果用于切换SU/MU-MIMO接入方案的装置1000在无线通信系统中以SU-MIMO接入方案进行操作以动态切换SU/MU-MIMO接入方案，则第一和第二性能预测单元1020和1040如上所述比较预编码器矩阵的性能。如果第一和第二性能预测单元1020和1040基于比较的结果确定SU-MIMO接入方案被维持，则特定的预编码器1130B接收已经由第一SU-MIMO预编码器产生单元1010产生的预编码器矩阵①和预编码符号。另一方面，如果用于切换SU/MU-MIMO接入方案的装置1000以SU-MIMO接入方案进行操作，则第一和第二性能预测单元1020和1040比较预编码器矩阵的性能。如果基于比较的结果第一和第二性能预测单元1020和1040确定目前SU-MIMO接入方案被切换至MU-MIMO接入方案，则至少两个预编码器1130A和1130B接收已经由第一SU-MIMO预编码器产生单元1010和第一MU-MIMO预编码器产生单元1030产生的预编码器矩阵①和②及预编码符号。

如果用于切换SU/MU-MIMO接入方案的装置1000以MU-MIMO接入方案进行操作，第三和第四性能预测单元1060和1080如上所述比较预编码器矩阵的性能。如果第三和第四性能预测单元1060和1080基于他们的比较结果确定MU-MIMO接入方案被维持，则预编码器1130A和1130B接收已经由第二SU-MIMO预编码器产生单元1050和第二MU-MIMO预编码器产生单元1070产生的预编码器矩阵③和④及预编码符号。

如果第三和第四性能预测单元1060和1080确定目前MU-MIMO接入方案被切换至SU-MIMO接入方案，特定的预编码器1130B接收已经由第二SU-MIMO预编码器产生单元1050产生的预编码器矩阵③及预编码符号。

在无线通信系统中，BS可以执行通信方法，该方法包括将码字映射到层的层映射操作；通过使用基于已经从每个UE反馈的高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中的一个产生的预编码矩阵来预编码映射的符号的预编码操作；以及传播或传送预编码的符号到空中的传输操作。虽然以上本发明的示例性实施例的描述基于附图，但是本发明的方面不限于此。

以上描述的实施例可以应用于上行链路/下行链路MIMO系统，并不仅可以应用于单个小区环境还可以应用于所有包括CoMP（合作多点传输/接收系统）、异构网络等的上行链路/下行链路MIMO系统。在以上描述的实施例中，UE动态切换SU/MU-MIMO接入方案所处的通信环境如用于UE的通信环境的示例进行描述，以向BS反馈高分辨率信道信息和低分辨率信道信息的至少一者。然而，UE可以在任何环境中向BS反馈高分辨率信道信息和低分辨率信道信息的至少一者。例如，以信道信息准确为代价在意图降低反馈开销的情况下UE可以向BS反馈低分辨率信道信息。相反，在不管反馈开销意图改进信道信息的准确性的情况下UE可以向BS反馈高分辨率信道信息。

虽然仅讨论了高分辨率CQI和低分辨率CQI，但本发明的方面不限于此，以使信道信息可以具有多种分辨率。例如，信道信息的分辨率可以被分类成包括高、中和低等级的三个等级。

即使以上描述的所有本发明的示例性实施例的部件耦合作为单个单元或耦合成如单个单元一样被操作，但本发明的方面不限于此。也就是说，在部件中，一个或多个部件可以选择性地耦合以作为一个或多个单元进行操作。另外，虽然每个部件作为独立的硬件被实施，但每个部件可以选择性地互相组合，以使他们可以作为具有一个或多个程序模块的计算机程序实施以实行一些或所有在一个或多个硬件中组合的功能。形成计算机程序的码和码分割可以容易地被本发明技术领域的普通技术人员构想到。这样的计算机程序可以通过存储在计算机可读存储介质来实施本发明的示例性实施例，并由计算机读取和实行。可以采用磁记录介质或光记录介质等作为存储介质。

另外，除非特别说明术语如“包括”、“包含”和“具有”意味着一个或多个可能存在的相应元件，所以应当解释为可以包括一个或多个其他元件。除非有相反定义，所有术语通常包含具有本领域技术人员理解的相同意思的一个或多个技术或科学的术语。一般使用类似字典定义的术语应当解释为具有与相关说明的内容相同的意思，并不应当以真实的或过多的正式意思进行解释，除非在本说明书中明确定义的。

在本发明中在不违背本发明的思想或范围的情况下进行多个修改和变化对本领域技术人员来说是显然的。因此，应当认定本发明在所附权利要求书及与其等价的范围内覆盖了提供的发明的修改和变化。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119（a）要求2010年1月12日提交的韩国专利申请No.10-2010-0002800的优先权的权益，其以引用的方式结合于此以用于在此完整解释的所有目的。

Claims (16)

1.一种在无线通信系统中用于反馈信道信息的装置，该装置包括：

参考信号接收单元，该参考信号接收单元用于从基站接收参考信号；

信道估计器，该信道估计器用于通过使用接收到的参考信号执行信道估计；

预编码器搜索单元，该预编码器搜索单元用于基于所述信道估计器的信道估计的结果从高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中产生至少一种类型的信道信息；以及

反馈单元，该反馈单元用于反馈所述信道信息，

其中所述高分辨率信道信息相当于具有更多反馈信息的信道信息，且所述低分辨率信道信息相当于具有更少反馈信息的信道信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述信道信息包括指示预编码矩阵的预编码矩阵索引（PMI）。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述高分辨率信道信息是从预编码器码本的所有PMI中选择的PMI，而所述低分辨率信道信息是从所述预编码器码本的部分PMI中选择的PMI。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述高分辨率信道信息涉及高分辨率PMI（预编码矩阵索引），而所述低分辨率信道信息涉及低分辨率PMI（预编码矩阵索引），并且所述高分辨率PMI（预编码矩阵索引）具有比所述低分辨率PMI（预编码矩阵索引）更多的信息。

5.一种在无线通信系统中用于反馈信道信息的方法，该方法包括：

从基站接收参考信号；

通过使用接收到的参考信号执行信道估计；

基于所述信道估计的结果从高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中产生至少一种类型的信道信息；以及

反馈所述信道信息，

其中所述高分辨率信道信息相当于具有更多反馈信息的信道信息，且所述低分辨率信道信息相当于具有更少反馈信息的信道信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述信道信息包括指示预编码矩阵的预编码矩阵索引（PMI）。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述高分辨率信道信息是从预编码器码本的所有PMI中选择的PMI，而所述低分辨率信道信息是从所述预编码器码本的部分PMI中选择的PMI。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述高分辨率信道信息涉及高分辨率PMI（预编码矩阵索引），而所述低分辨率信道信息涉及低分辨率PMI（预编码矩阵索引），并且所述高分辨率PMI（预编码矩阵索引）具有比低分辨率PMI（预编码矩阵索引）更多的信息。

9.一种无线通信系统的基站，该基站包括：

层映射器，该层映射器用于将码字映射到层；

预编码器，该预编码器用于通过使用基于反馈自用户设备（UE）的高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中的一者产生的预编码矩阵预编码映射的符号；以及

天线阵列，该天线阵列包括至少两个天线以传送预编码的符号，

其中所述高分辨率信道信息相当于具有更多反馈信息的信道信息，而所述低分辨率信道信息相当于具有更少反馈信息的信道信息。

10.根据权利要求9所述的基站，其中所述信道信息包括指示预编码矩阵的预编码矩阵索引（PMI）。

11.根据权利要求10所述的基站，其中所述高分辨率信道信息是从预编码器码本的所有PMI中选择的PMI，而所述低分辨率信道信息是从所述预编码器码本的部分PMI中选择的PMI。

12.根据权利要求9所述的基站，其中所述高分辨率信道信息涉及高分辨率PMI（预编码矩阵索引），而所述低分辨率信道信息涉及低分辨率PMI（预编码矩阵索引），并且所述高分辨率PMI（预编码矩阵索引）具有比所述低分辨率PMI（预编码矩阵索引）更多的信息。

13.一种在无线通信系统中用于基站的方法，该方法包括：

将码字映射到层；

通过使用基于反馈自用户设备（UE）的高分辨率信道信息和低分辨率信道信息中的一者产生的预编码矩阵预编码映射的符号；以及

传送预编码的符号，

其中所述高分辨率信道信息相当于具有更多反馈信息的信道信息，而所述低分辨率信道信息相当于具有更少反馈信息的信道信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述信道信息包括指示预编码矩阵的预编码矩阵索引（PMI）。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述高分辨率信道信息是从预编码器码本的所有PMI中选择的PMI，而所述低分辨率信道信息是从所述预编码器码本的部分PMI中选择的PMI。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述高分辨率信道信息涉及高分辨率PMI（预编码矩阵索引），而所述低分辨率信道信息涉及低分辨率PMI（预编码矩阵索引），并且所述高分辨率索引向量具有比所述低分辨率PMI（预编码矩阵索引）更多的信息。

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