CN102884743B - 信道状态信息反馈 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种用于反馈信道状态信息的设备及方法。提供具有至少一个发射天线的第一网络节点与具有至少一个接收天线的第二网络节点之间所提供的无线通信信道的信道状态信息的方法包含以下步骤：根据由所述至少一个接收天线经由所述信道从所述至少一个发射天线接收的信号估计所述信道内的至少一个子信道的至少第一类型的信道状态信息的当前值；确定所述第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化至少一预定量；及如果是，那么将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的指示符发射到所述第一网络节点。

Description

信道状态信息反馈
技术领域
本发明涉及用于反馈信道状态信息的一种设备及一种方法。
背景技术
无线通信系统中的基站为与基站相关联的地理区域或小区内的用户设备提供无线连接性。基站与用户设备中的每一者之间的无线通信链路通常包括用于从基站向用户设备发射信息的一个或一个以上下行链路(或正向)信道及用于从用户设备向基站发射信息的一个或一个以上上行链路(或反向)信道。当基站及任选地用户设备包括多个天线时可采用多输入多输出(MIMO)技术。举例来说，包括多个天线的基站可同时在同一频带上向多个用户设备发射多个独立且不同的信号。
举例来说，考虑在基站处具有M个天线且在用户设备处具有N个天线的蜂窝式系统。在此些通信系统中，可按照N×M链路(子信道)来描述基站与用户设备之间的无线电信道。每一链路通常具有时变复增益(即，振幅及相位)。如果无线电信道为宽带(即，信号速率大于信道的延迟扩展)，那么复增益跨越所发射信号的带宽而变化。无线电信道的总体状态因此可描述为一系列复权重。此信道状态信息由用户设备测量且被反馈到基站以便允许基站调适发射到用户设备的信号的特性以按最适当方式匹配于现行信道状态，以便改善(举例来说)吞吐量。
尽管存在提供信道状态信息的技术，但其具有其自己的缺点。因此，需要提供一种用于提供信道状态信息的经改善技术。
发明内容
根据第一方面，提供一种提供具有至少一个发射天线的第一网络节点与具有至少一个接收天线的第二网络节点之间所提供的无线通信信道的信道状态信息的方法，所述方法包含以下步骤：根据由所述至少一个接收天线经由所述信道从所述至少一个发射天线接收的信号估计所述信道内的至少一个子信道的至少第一类型的信道状态信息的当前值；确定所述第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化至少一预定量；及如果是，那么将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的指示符发射到所述第一网络节点。
所述第一方面认识到现有技术的一个问题是甚至当给定类型的信道状态信息提供(举例来说)吞吐量的极小改善时也发射所述类型的信道状态信息。这是因为尽管信道状态信息有益于改善所述第一与第二网络节点之间的发射的吞吐量，但当由给定类型的信道状态信息描述的信道状态的特定方面的改变或变化的程度相对低时可存在相对大的时间周期，且从提供所述类型的信道状态信息的这些静态布置的周期性更新得到相对小的益处，因为将仅对所发射信号的特性做出较小改变，此可对吞吐量具有极小作用。
因此，针对每一信道或子信道做出对每一类型的信道状态信息的当前信道状态的估计或确定。接着确定或计算当前信道状态从所述类型的最近所发射信道状态信息的变化或偏离。如果当前信道状态与所述最近所发射信道状态信息之间的差大于或等于预定阈值量，那么向所述第一网络节点发射对当前信道状态的指示。以此方式，可见仅当所述类型的信道状态信息的信道状态的合适大的变化发生时针对当前信道状态到所述第一网络节点的发射分派资源。此意味着不需要针对当前信道状态信息的发射规则地分派资源，而是可随着及当需要出现时动态地利用这些资源。因此，如果更新信道状态存在极小益处，那么不需要针对所述类型的信道状态信息发生更新。然而，当信道状态的显著改变的确发生时，那么可发射更新。此种方法有助于最小化资源的例行分派，因此释放这些资源用于(举例来说)另一类型的信道状态信息的发射。因此，不是例行地提供每一类型的信道状态信息的信道状态更新，而是这些更新仅在需要时(当提供此种更新使得吞度量有可测量出的改善时)发生。举例来说，可发生网络节点之间的地理关系相对静态、任何主要干扰或反射源也相对静态的情形。因此，信道状态环境在相对大的时间周期内为适度静态的。在这些情形中，提供信道状态更新的需要减小，因为这些更新可能仅对吞吐量提供最小益处。然而，当两个网络节点之间的地理关系正在迅速地改变时或在主要干扰或反射源也正在改变的情况下，由于相当迅速地改变的信道状态环境，可显著影响吞吐量，其可通过提供信道状态更新来改进。
在一个实施例中，所述发射步骤包含以下步骤：当所述确定步骤指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值并未从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量时，发射指示第二类型的当前信道状态信息的当前值的指示符。因此，所述信道状态信息可包含不同类型或分量的信道状态，可发射其中的每一者。这些不同类型可涉及信道状态的不同特性。信道状态信息的一些类型可表示信道状态的快速地变化的特性，而其它可较缓慢地变化。同样，信道状态信息的一些类型可表示信道状态的在某些时间较快速地变化的特性，而其它可在其它时间较快速地变化。当一种类型的信道状态信息的更新不必要时，可替代地分派原本已例行地分派以使得能够发射所述不必要更新的资源来支持其它类型的信道状态信息的更新的发射。应了解，此使得能够动态地分派可用资源以使得能够发射每一信道或子信道的最好地改善所述信道或子信道的性能的所述类型的信道状态信息的更新。
在一个实施例中，所述发射步骤包含以下步骤：当所述确定步骤指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值并未从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量时，避免发射指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符。此实施例认识到现有技术的一个问题是针对信道状态信息的发射分派的资源量大体恒定，此阻碍这些资源用于其它目的，特定来说阻碍用于在不同类型的信道状态信息之间重新分配。举例来说，可以相同周期性间隔规则地从第二网络节点向第一网络节点发射信道状态信息。如果这些资源不能动态地在不同类型的信道状态信息之间重新分配，那么意味着将需要周期性地分派比必要多的资源以使得能够足够频繁地发射所有类型的信道状态信息，此提供对这些有限资源的恒定耗用。因此，如果当前信道状态的一个方面尚未从所述信道的最近所发射信道状态信息变化或变化大于所述预定量，那么不需要提供对信道状态的所述方面的更新且因此可重新分派用于此种更新的发射的资源。此有助于确保仅在需要时分派资源且释放这些资源以在其它时间用于其它用途。此意味着不需要针对当前信道状态的每一方面的发射规则地分派资源，而是可随着及当需要出现时动态地利用这些资源。
在一个实施例中，所述方法包含以下步骤：从所述第一网络节点接收指示所述预定量的指示符。因此，可为(举例来说)基站的所述第一网络节点可基于(举例来说)由所述基站做出的质量或其它测量而设定所述预定量。以此方式，所述第一网络节点能够在不触发信道状态更新的发生的情况下控制信道状态的任何偏离的可接受的程度。
在一个实施例中，可利用弗罗贝尼乌斯矩阵(Frobenius matrix)来确定所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述至少第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化所述预定量以上。在此种实施例中，可将所述先前所发射信道状态信息存储为矩阵且对照存储当前信道状态信息的矩阵进行比较。
在一个实施例中，可使用用以量化信道状态信息的向量之间的距离来确定所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述至少第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化所述预定量以上。如果信道状态信息的改变大于预定数目个所述向量之间的距离，那么可确定已超过所述预定量。在一个此种实施例中，如果信道状态信息的改变大于由向量组描述的空间的整个跨度，那么可确定已超过所述预定量。
在一个实施例中，指示至少所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含指示至少所述第一类型的信道状态信息的所述当前值与至少所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值之间的差的指示符。因此，不是将整个信道状态信息发射到所述第一网络节点，而是仅需要发射所述差。应了解，发射所述差通常将进一步减少需要发射的信息的量，由此也减少需要分派的资源。
在一个实施例中，所述发射步骤包含以下步骤：将以下各项中的一者优先于另一者而发射：当所述确定步骤指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少第一预定量时指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的指示符及当所述确定步骤指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值从所述第二类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少第二预定量时指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的指示符。因此，可设定对于这些不同类型的信道状态信息中的每一者适当的不同阈值改变等级。此外，此实施例认识到上文所提及的静态更新方法的一个问题是更新不管此些更新是否提供对吞吐量的有益作用而发生。此外，所述静态更新方法通常比其它类型的信道状态的更新更频繁地提供一种类型的信道状态的更新。相比之下，使得能够将任一种类型的信道状态信息优先于另一类型的信道状态信息而发射或反之亦然提供使一个分量或类型的信道状态信息的发射优先于另一者的灵活性。在一个实施例中，所述第二预定量可为零以致使规则地提供对所述第二类型的信道状态信息的更新。
在一个实施例中，所述发射步骤包含以下步骤：增加用于将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符及指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符中的所述一者优先于另一者而发射的位的数目。因此，对于信道状态信息给定的优先等级来说，增加可用于所述优先类型的信道状态信息的位的数目。此有助于确保在那时给所述优先类型的信道状态信息分派比其它类型的信道状态信息更多的资源。
在一个实施例中，所述发射步骤包含以下步骤：增加用于将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符及指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符中的所述一者优先于另一者而发射的时隙的数目。
在一个实施例中，所述第一类型的信道状态信息包含长期信道状态信息，所述第二类型的信道状态信息包含短期信道状态信息，且所述发射步骤包含以下步骤：当所述确定步骤指示所述长期信道状态信息的所述当前值从所述长期信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述第一预定量时，发射指示所述当前长期信道状态信息的所述指示符。因此，所述信道状态信息可与长期及短期信道状态特性相关。所谓的长期及短期信道状态信息在此项技术中众所周知且指示信道状态信息的不同分量或特性。举例来说，所述长期信道状态信息可捕捉通常随着时间及随着频率缓慢地改变的信道的空间相关性质。此种长期信道状态信息通常可表示天线、平均信号噪声加上干扰比(SNIR)、路径损失等之间的相关性。如上文所提及，这些特性相当缓慢地变化。另一分量或类型为所述所谓的短期信道状态信息，其表示信道的通常在时间及频率上迅速地变化的瞬时性质。通常，此种短期信道状态信息可为正接收的信号的相位及振幅、瞬时SNIR等。已知技术提供每一信道或子信道的短期及长期信道状态信息，当其经组合时提供对总体信道状态的指示。这些已知技术通常以规则周期性间隔提供信道状态更新，其中针对每一长期更新提供许多短期更新。然而，在此实施例中，所述长期信道状态信息仅在此信道状态信息的足够大的改变发生时被更新。在实施例中，可另外发射所述短期信道状态信息的改变，因为此信道状态可能最快速地变化。
在一个实施例中，所述发射步骤包含以下步骤：当所述确定步骤指示所述长期信道状态信息的所述当前值从所述长期信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述第一预定量时，优先于发射指示所述短期信道状态信息的所述当前值的所述指示符而发射指示所述长期信道状态信息的所述当前值的指示符。因此，如果所述长期信道状态的显著改变发生，那么此可优先于所述短期信道状态的改变而发射。
在一个实施例中，所述发射步骤包含以下步骤：增加用于发射所述长期信道状态信息的所述当前值的位的分派。因此，可分派更多位以支持对所述长期信道状态信息的更新的发射。应了解，此种方法在仅使得能够以固定周期性间隔利用预定固定数目个位的已知技术中是不可行的。
在一个实施例中，所述发射在时隙内发生且所述发射步骤包含以下步骤：增加用于发射所述长期信道状态信息的所述当前值的时隙的分派。通过增加针对所述长期信道状态更新分派的时隙的数目，增加此些更新可发生的速度，由此改善吞吐量。应了解，此方法在要求所述长期信道状态更新可仅以固定周期性间隔发生由此延迟可做出此些更新的速度的已知技术的情况下也是不可行的。
在一个实施例中，所述方法包含以下步骤：将所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值布置成至少一个向量；及通过选择分层向量码本的第一层级处的多个码本向量中的一者来量化所述至少一个向量，指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含对多个码本向量中的所述一者的索引的指示。应了解，此些分层向量码本提供所述分层码本的每一层级处的若干个码本向量，其中的每一者是基于预定准则而选择，例如(举例来说)所述码本向量(举例来说)最匹配于将量化的向量、最匹配于所述向量或提供最小错误，但也应了解，可应用其它选择准则，因为使用分层码本实现对可最好地表示正在量化的向量的进一步码本向量的后续精细化。接着可将所述选定码本向量的索引提供到所述第一网络节点。因此，不是发射所述选定向量本身作为当前信道状态信息，而是仅需要提供所述向量的索引，应了解其将通常可用较小数目个位来表示。也具有所述向量码本的副本的所述第一网络节点接着可识别所述选定向量且利用所述向量来确定当前信道状态信息且相应地调适其发射。因此，可见可明显减少所提供的信道状态反馈信息的量。
在一个实施例中，所述方法包含以下步骤：通过从所述分层向量码本的分层相关层级中选择多个分层相关码本向量中的一者来重新量化所述至少一个向量，指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含对多个分层相关码本向量中的所述一者的索引的指示。因此，可通过选择与先前已将其索引告知所述第一网络节点的向量相关的码本向量来成功地精细化所述向量的量化。此成功精细化或重新量化实现将随着时间提供回到所述第一网络节点的当前信道状态信息的经改善指示。
在一个实施例中，来自所述分层向量码本的分层相关层级的多个分层相关码本向量中的所述一者包含来自所述分层码本的子女层级的多个子女码本向量中的一者。因此，对于随着时间缓慢地改变的向量来说，其量化的后续精细化通过选择先前指示给所述第一网络节点的码本向量的子女码本向量而可为可行的。此些子女码本向量通常为所述先前所告知父母码本向量的较紧密精细化。
在一个实施例中，来自所述分层向量码本的分层相关层级的多个分层相关码本向量中的所述一者包含来自所述分层码本的父母层级的多个父母码本向量中的一者。因此，对于更迅速地改变的信道状态来说，可有必要遍历所述分层码本的父母层级以选择量化所述向量的更适当码本向量。
在一个实施例中，针对所述第一类型的信道状态信息及所述第二类型的信道状态信息提供不同的分层向量码本，所述码本中的至少一者为分层的。因此，可针对所述短期及长期信道状态信息中的每一者提供不同码本或码本组。应了解，可针对这些不同类型的信道状态信息优化这些码本或码本组中的每一者。
在一个实施例中，指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符编码指示所述分层向量码本中的哪一者曾用来量化或重新量化所述至少一个向量的识别符。因此，所述指示符可编码通知接收者哪一分层向量码本曾用来编码所述向量的识别符。应了解，此指示可明确指示曾使用哪一特定分层向量码本或提供所使用的向量码本的相对指示。举例来说，如果可使用两个向量码本，那么所述指示符可为单个位；“0”位可指示曾使用所述码本中的一者，而“1”可指示曾使用另一码本。或者，“0”可指示所接收指示含有来自与先前所使用码本相同的码本的向量，而“1”可指示与先前所使用码本不同的码本曾用来创建所述向量。应了解，存在许多实施此些绝对及相对指示的方式。
在一个实施例中，指示至少一种类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符进一步包含所述向量码本的曾从中选择多个码本向量中的所述至少一者的所述层级的相对或绝对指示符，其中如果所述相对或绝对指示符指示先前所指示向量码本中不存在的层级，那么其指示由指示至少一种类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符指示的类型的信道状态信息。
根据第二方面，提供一种网络节点，所述网络节点具有至少一个接收天线且可操作以提供具有至少一个发射天线的另一网络节点与所述网络节点之间所提供的无线通信信道的信道状态信息，所述网络节点包含：估计逻辑，其可操作以根据由所述至少一个接收天线经由所述信道从所述至少一个发射天线接收的信号估计所述信道内的至少一个子信道的至少第一类型的信道状态信息的当前值；确定逻辑，其可操作以确定所述第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化至少一预定量；及发射逻辑，其可操作以在所述确定逻辑指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值从第一类型的所述信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量的情况下将指示所述第一类型的当前信道状态信息的所述当前值的指示符发射到所述第一网络节点。
在一个实施例中，所述发射逻辑可操作以当所述确定逻辑指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值并未从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量时发射指示第二类型的当前信道状态信息的当前值的指示符。
在一个实施例中，所述发射逻辑可操作以当所述确定逻辑指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值并未从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量时避免发射指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符。
在一个实施例中，所述网络节点包含：接收逻辑，其用以从所述第一网络节点接收指示所述预定量的指示符。
在一个实施例中，可利用弗罗贝尼乌斯矩阵来确定所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述至少第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化所述预定量以上。
在一个实施例中，可使用用以量化信道状态信息的向量之间的距离来确定所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述至少第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化所述预定量以上。如果信道状态信息的改变大于预定数目个所述向量之间的距离，那么可确定已超过所述预定量。在一个此种实施例中，如果信道状态信息的改变大于由向量组描述的空间的整个跨度，那么可确定已超过所述预定量。
在一个实施例中，指示至少所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含指示至少所述第一类型的信道状态信息的所述当前值与至少所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值之间的差的指示符。
在一个实施例中，所述发射逻辑可操作以将以下各项中的一者优先于另一者而发射：当所述确定逻辑指示第一类型的信道状态信息的所述当前值从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少第一预定量时指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的指示符及当所述确定逻辑指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值从所述第二类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少第二预定量时指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的指示符。
在一个实施例中，所述发射逻辑可操作以增加用于将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符及指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符中的所述一者优先于另一者而发射的位的数目。
在一个实施例中，所述发射逻辑可操作以增加用于将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符及指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符中的所述一者优先于另一者而发射的时隙的数目。
在一个实施例中，所述第一类型的信道状态信息包含长期信道状态信息，所述第二类型的信道状态信息包含短期信道状态信息，且所述发射逻辑可操作以当所述确定逻辑指示所述长期信道状态信息的所述当前值从所述长期信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述第一预定量时发射指示所述当前长期信道状态信息的所述指示符。
在一个实施例中，所述发射逻辑可操作以当所述确定逻辑指示所述长期信道状态信息的所述当前值从所述长期信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述第一预定量时优先于发射指示所述短期信道状态信息的所述当前值的所述指示符而发射指示所述长期信道状态信息的所述当前值的指示符。
在一个实施例中，所述发射逻辑可操作以增加用于发射所述长期信道状态信息的所述当前值的位的分派。
在一个实施例中，发射在时隙内发生且所述发射逻辑可操作以增加用于发射所述长期信道状态信息的所述当前值的时隙的分派。
在一个实施例中，所述网络节点包含：布置逻辑，其可操作以将所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值布置成至少一个向量；及量化逻辑，其可操作以通过选择分层向量码本的第一层级处的多个码本向量中的一者来量化所述至少一个向量，指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含对多个码本向量中的所述一者的索引的指示。
在一个实施例中，所述量化逻辑可操作以通过从所述分层向量码本的分层相关层级中选择多个分层相关码本向量中的一者来重新量化所述至少一个向量，指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含对多个分层相关码本向量中的所述一者的索引的指示。
在一个实施例中，来自所述分层向量码本的分层相关层级的多个分层相关码本向量中的所述一者包含来自所述分层码本的子女层级的多个子女码本向量中的一者。
在一个实施例中，来自所述分层向量码本的分层相关层级的多个分层相关码本向量中的所述一者包含来自所述分层码本的父母层级的多个父母码本向量中的一者。
在一个实施例中，针对所述第一类型的信道状态信息及所述第二类型的信道状态信息提供不同的分层向量码本，所述码本中的至少一者为分层的。
在一个实施例中，指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符编码指示所述分层向量码本中的哪一者曾用来量化或重新量化所述至少一个向量的识别符。
在一个实施例中，指示至少一种类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符进一步包含所述向量码本的曾从中选择多个码本向量中的所述至少一者的所述层级的相对或绝对指示符，其中如果所述相对或绝对指示符指示先前所指示向量码本中不存在的层级，那么其指示由指示至少一种类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符指示的类型的信道状态信息。
根据第三方面，提供一种计算机程序产品，当在计算机上指示时，所述计算机程序产品可操作以执行所述第一方面的方法步骤。
在所附独立及附属权利要求中论述进一步特定及优选方面。可适当地且以除权利要求书中明确列举的那些组合的组合将附属权利要求的特征与独立权利要求的特征组合。
附图说明
现在将参照所附图式进一步描述本发明的实施例，所附图式中：
图1图解说明根据一个实施例的无线电信网络的主要组件；
图2图解说明信道状态更新消息的调度；
图3图解说明实例性分层码本结构；及
图4及5图解说明对分层码本结构的实例性利用。
具体实施方式
图1图解说明根据一个实施例的无线电信网络(大体为10)的基站20及用户设备30的布置。基站20及用户设备30为第一及第二网络节点的实例，但应了解存在本技术可应用于其的网络节点的其它实例且实际上可反转基站及用户设备的功能性。尽管为清晰起见仅展示一个基站及用户设备，但应了解可在此种无线电信网络中部署许多此些基站及用户设备。每一基站20具备M个天线，而每一用户设备30具备N个天线。通常，M及N中的至少一者为大于1的整数值。在基站20与用户设备之间建立MIMO无线电信道且在基站20及用户设备30的每一天线之间提供子信道。应了解，此布置适用于单用户MIMO以及多用途MIMO两者。
每一子信道的状态由用户设备30评估且被反馈到基站20以使得基站20能够基于信道状态信息而调适其发射。信道状态信息可包含许多不同类型的信道状态信息，其中的每一者共享一起提供信道的状态的总体指示的类似特性。应了解，这些不同类型的信道状态信息在不同时间变化且其显著性改变。如下文中将更详细地解释，子信道的信道状态以动态方式从用户设备30反馈到基站20。也就是说，信道状态反馈的动态调度发生，其中优先于其它改变而反馈信道状态的最显著改变。基于当与信道状态的先前所提供指示相比较时信道状态是否已改变预定量以上而评估改变的显著性。此使得能够避免与信道状态的非显著改变相关的更新，由此释放原本已用于这些较不显著改变的资源。举例来说，经释放资源可被用来发射另一类型的信道状态信息或甚至用来避免在若干时间周期内发射任何信道状态信息。
每一基站20包含适于接收对信道状态的指示的至少一个处理构件及用以基于此信道状态信息而调整其发射的构件。每一基站20还包含适于用于发射到用户设备30的至少一个预定阈值的至少一个处理构件。可动态地变化这些阈值以调整可在需要从用户设备30发送的信道状态的更新之前定制的信道状态的任何改变的程度。
每一用户设备30包含用于在使用无线电发射的网络中发射及接收信号的移动终端的功能性。此外，用户设备30包含至少一个处理构件，所述至少一个处理构件适于确定至少一种类型的信道状态，评估此信道状态与所述类型的最近所发射信道状态之间的差是否超过阈值，及如果是，那么分派资源用于经更新信道状态信息的发射。
信道状态信息更新调度
如上文所提及，每一用户设备30从基站20接收每一类型的信道状态信息的预定阈值。这些阈值由用户设备30本地存储且用以评估是否需要对所述类型的信道状态信息的更新。在此实例中，描述两种类型的信道状态信息。第一种是长期信道状态信息，其尝试描述随着时间及随着频率缓慢地改变的子信道的空间相关性质。此类型的信道状态信息的实例包括天线、平均SNIR以及路径损失之间的相关性。另一类型的信道状态信息是短期信道状态信息，其试图匹配子信道的在时间及频率上变化的瞬时性质。此种短期信道状态信息的实例包括瞬时SNIR信号相位及振幅。
在初始化后，用户设备将确定其子信道中的每一者的信道状态且将此信息作为一个或一个以上矩阵存储于用户设备30中。用户设备30将确定尚未将信道状态信息提供到基站20且因此将开始分派资源用于将此信道状态信息发射到基站20。在此实例中，信道状态信息经由用户设备30与基站20之间的控制子信道发射。然而，应了解，可利用用于发射信道状态信息的其它机制。在此实例中，给予长期信道状态信息的改变的发射高于短期信道状态信息的改变的优先等级。然而，可在其它布置中给予其它类型的信道状态信息优先权。因此，将初始长期信道状态信息反馈到基站20，随后将初始短期信道状态信息反馈到基站20。反馈到基站20的每一类型的此信道状态信息的细节通常作为矩阵存储于用户设备30中。
此后，当用户设备30测量由所述用户设备30经历的当前信道状态时，将所测量当前状态存储于一个或一个以上对应矩阵中。可使用弗罗贝尼乌斯矩阵来比较先前所发射信道状态与当前信道状态以估计矩阵之间的变化。当所述类型的信道状态信息的变化大于由基站20提供的对应阈值时，那么用户设备将分派资源用于发射所述类型的经更新信道状态信息。
举例来说，如图2中所展示，在时间间隔T1处，判断当前长期信道状态已改变大于阈值的量，此触发资源的分派用于优先于当前短期信道状态信息的发射而将当前长期信道状态信息发射到基站20。因此，当前长期信道状态信息经由若干个连续时隙从用户设备30发射到基站20。在此实例中，长期信道状态信息的改变相对高且需要若干个时隙以使得能够将关于这些改变的足够信息传达到基站20。为最小化需要发射到基站20的信息的量，不是每当改变发生时发射信道状态信息的绝对指示符，而是可替代地提供对当前信道状态与先前所发射信道状态之间的差的指示。此外，如下文中将更详细地解释，可使用分层反馈系统来成功地精细化正在反馈的信息。在时间T2处，已将关于当前长期信道状态的足够信息发射到基站20且因此不需要分派进一步资源用于发射长期信道状态信息。
然而，在时间T3处，检测到大于预定量的长期信道状态的另一改变，但在此实例中仅需要一个时隙来传达所述改变，且因此在时间T4处，不需要分派用于发射长期信道状态信息的进一步资源。
同样，可将大于所述类型的信道状态信息的对应阈值的短期信道状态信息的改变从用户设备30发射到基站20。在此实例中，当这些资源未正用以更新长期信道状态信息时，在每一时隙中的每次机会做出对短期信道状态信息的更新。然而，应了解，一旦关于当前短期信道状态的足够信息已由用户设备30提供到基站20，那么不需要提供进一步更新，由此释放这些资源用于其它类型的信道状态信息。
在这些更新的饱和发生的情况下，其可由用户设备30或基站20检测到，那么不是继续发射差，而是用户设备可将信道状态信息的另一绝对指示发射到基站20。同样，用户设备30及基站20两者均可以类似于在初始化时执行的方式的方式指示对信道状态信息的完全更新。
分层反馈
在此实例中，使用分层反馈系统来编码对信道状态信息的更新。此使得能够从一个报告例项到下一报告例项精细化更新。如果信道状态正在足够缓慢地改变使得可在多个反馈间隔上聚集反馈使得所聚集位索引较大码本，那么此方法工作特别良好。换句话说，第一消息提供信道状态的初始近似值，其中后续消息进一步精细化所述信道状态的所述近似值。
如在图3中可见，可以第j层级处的所有码字具有相同j-1个有效位的方式使用二进制树结构来组织每一量化码本。此种结构可用作分层量化的使能者。
可参照两个消息来解释分层量化方法，基本反馈消息及经精细化反馈消息。通过将指定二进制树的层级bi处的最好量化码字的bi个位发送回到基站20(通常通过指定其索引)来获得基本反馈消息。如下获得经精细化反馈消息。在一个实施例中，假设在时间间隔t-1处，基站20与用户设备30两者共享属于l(t-1)>bi层级的码字 应了解，基站20及用户设备30需要保存选定码字的序列，从层级bi开始，一直到层级l(t-1)。可作为特定情形获得情形l(t-1)=bi，其中“向上”移动对应于bi层级中的新码字。
如果 那么在l(t-1)+bi-1层级中挑选新候选者，将bi-1位发送回到基站20，从而指示从 开始的子树中的位置，而使用一个位来用信号通知树内的“向下”移动。如果 那么在l(t-1)-(bi-1)层级中挑选新候选者，将bi-1位发送回到基站20，从而指示从 开始的子树中的位置，而使用一个位来用信号通知树内的“向上”路径。
考虑图4及5中所展示的以下两个实例。
在图4中，在第t个时间间隔处，从l(t-1)=3开始进行量化码字的精细化(“向下”)。将层级5中的新向量发送回到基站20。在第t+1个时间间隔处，从l(t)=5开始进行第二精细化(“向下”)。将层级7中的新向量发送回到基站。
在图5中，在第t个时间间隔处，从l(t-1)=3开始进行量化码字的精细化(“向下”)。将层级5中的新向量发送回到基站20。在第t+1个时间间隔处，由于信道变化，在 所属于的相同子树中将“向上”移动用信号通知给基站20。
可将使用bi-1个位用于用信号通知给定树层级中的码字且使用1个位用于用信号通知树中的“向上”或“向下”移动的前文所描述实施例一般化为其中xi个位用于用信号通知给定树层级中的给定码字而yi个位用以用信号通知树中的移动的情形。且这些xi、yi可为树中的层级、用户等的函数。
基站20与用户设备30两者共享相同码本。在一个实施例中，基站20可操作以将码本发射到用户设备30用于存储于其中。
因此，如在图2中可见，反馈更新中的每一者可为分层反馈更新，从而提供分层反馈报告，其每一者提供在多个反馈间隔上聚集的经精细化更新以索引对应码本内的不同层级。举例来说，长期及短期信道状态信息可具有不同码本。通常，每一类型的信道状态信息可具有一个以上码本，可基于当前信道状态信息而选择其中的最适当码本。在图2中所展示的实例中，在时间周期T1之前的短期反馈更新中的每一者可通过遍历分层树的层级而成功地精细化短期信道状态信息。
所述更新可编码向基站20指示这些更新中的每一者与相同码本相关的指示符。在时间T1与T2之间发生的对长期信道状态信息的更新可编码向基站20指示这些更新与长期信道状态信息相关的指示符且提供对对应码本的指示。因此，每一更新可编码所述更新与其相关的特定码本的指示符或可替代地只是指示码本的改变何时发生。举例来说，如果正在使用两组码本，那么在时间T1之后发送的第一更新可只是指示需要做出从当前短期码本到当前长期码本的切换。同样，在时间T2之后的第一更新可指示需要做出从当前长期码本到当前短期码本的切换。同样，在每一类型的信道状态信息利用一个以上码本的情况下，可在更新内提供指示需要做出所述类型的信道状态信息的码本的改变的指示符。以此方式，可将用以编码经更新信道状态信息的适当码本指示给基站20。
在一个实施例中，短期信道状态信息反馈报告使用以分层方式结构化的码本组的层级p到p+q，且就像长期信道状态信息反馈对应于分层结构的层级p-1那样来对长期信道状态信息反馈进行处理，即使长期反馈通常使用与层级p到p+q(其彼此分层相关)的码本完全不相关的码本。因此，当用信号通知将实行树中的层级P以上的转变的“向上”移动时，其事实上重新定义反馈报告的其它位的含义，从而表明其表示反馈的长期分量而非反馈的短期分量的量化。类似地，从层级p-1的“向下”移动将把反馈报告的其它位的含义切换回为反馈的短期分量的量化。在一般实施例中，存在单个反馈报告结构，其可用于长期或短期报告。其包含使得报告能够在长期与短期分量之间切换的1个位(使用不同量化码本)及用以表示对应的经量化长期或短期反馈的进一步多个位。如果反馈的短期分量以分层方式结构化，那么切换位使得能够向上或向下步进经过分层的层级。在一些实施例中，可提供额外位以提供“复位”功能，即，使得反馈能够在单个步骤中向上跳到分层的层级P。
在一个实施例中，提供用于从辅助站向主要站报告两种类型的信道状态信息的方法，其中报告包含指示所述类型的信道状态信息中的一者或另一者的值的多个位及指示所述类型的信道状态信息的至少一个位。
在一个实施例中，在第一报告中，指示所述类型的信道状态信息的位的第一值指示从第一类型的信道状态信息到第二类型的信道状态信息的切换，且在下一报告中，指示所述类型的信道状态信息的位的第一值指示从第二类型的信道状态信息的较粗粝量化层级到较精细量化层级的切换。
在一个实施例中，在第一报告中，指示所述类型的信道状态信息的位的第二值指示从第二类型的信道状态信息的较粗粝量化层级到较精细量化层级的切换，且在下一报告中，指示所述类型的信道状态信息的位的第二值指示从第二类型的信道状态信息到第一类型的信道状态信息的切换。
在一个实施例中，报告进一步包含指示从第二类型的信道状态信息的先前所使用量化层级到第二类型的信道状态信息的最粗粝量化层级的复位的位。
所属领域的技术人员将容易地认识到，可通过经编程的计算机来执行上文所描述的各种方法的步骤。在本文中，一些实施例还既定涵盖程序存储装置(例如，数字数据存储媒体)，其为机器或计算机可读的且编码指令的机器可执行或计算机可执行程序，其中所述指令执行所述上文所描述方法的一些或所有步骤。程序存储装置可为(例如)数字存储器、磁性存储媒体(例如，磁盘及磁带)、硬驱动器或光学可读数字数据存储媒体。所述实施例还既定涵盖经编程以执行上文所描述方法的所述步骤的计算机。
可通过使用专用硬件以及能够结合适当软件执行软件的硬件来提供各图中所展示的各种元件的功能，包括标记为“处理器”或“逻辑”的任何功能块。当由处理器提供时，所述功能可由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个个别处理器(其中的一些处理器可共享)提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应解释为排他性地指代能够执行软件的硬件，且可暗中包括(但不限于)数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、特殊应用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)及非易失性存储器件。也可包括其它常规及/或习惯硬件。类似地，各图中所展示的任何开关仅为概念性的。可通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制与专用逻辑的相互作用或如从上下文更特定理解(甚至人工地)可由实施者选择的特定技术来实施其功能。
所属领域的技术人员应了解，本文中的任何框图表示体现本发明原理的说明性电路的概念性视图。类似地，应了解，任何流程图、流程图式、状态转变图式、伪代码等表示可实质上表示于计算机可读媒体中且因此由计算机或处理器(不管此计算机或处理器是否经明确展示)执行的各种过程。说明及图式仅图解说明本发明的原理。因此应了解，所属领域的技术人员将能够设想各种布置，虽然本文中未明确描述或展示所述各种布置，但其体现本发明的原理且包括于本发明的精神及范围内。此外，本文中所引用的所有实例原则上明确既定仅出于教学目的以辅助阅读者理解本发明的原理及发明者所贡献的概念以深入所述技术，且应解释为不限于此些特定引用的实例及条件。此外，本文中引用本发明的原理、方面及实施例的所有陈述以及本发明的特定实例既定涵盖其等效形式。

Claims (14)

1.一种提供具有至少一个发射天线的第一网络节点与具有至少一个接收天线的第二网络节点之间所提供的无线通信信道的信道状态信息的方法，所述方法包含以下步骤：
根据由所述至少一个接收天线经由所述信道从所述至少一个发射天线接收的信号估计所述信道内的至少一个子信道的至少第一类型和第二类型的信道状态信息的当前值；
确定所述第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化至少一预定量；及
如果是，那么将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的指示符发射到所述第一网络节点；当所述确定步骤指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值并未从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量时，发射指示第二类型的当前信道状态信息的当前值的指示符。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发射步骤包含以下步骤：
当所述确定步骤指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值并未从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量时，避免发射指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符。
3.根据前述任一项权利要求所述的方法，其包含以下步骤：
从所述第一网络节点接收指示所述预定量的指示符。
4.根据权利要求1所述的方法，其中指示至少所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含指示至少所述第一类型的信道状态信息的所述当前值与至少所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值之间的差的指示符。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述发射步骤包含以下步骤：将以下各项中的一者优先于另一者而发射：
当所述确定步骤指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少第一预定量时指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的指示符，及
当所述确定步骤指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值从所述第二类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少第二预定量时指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的指示符。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述发射步骤包含以下步骤：
增加用于将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符及指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符中的所述一者优先于另一者而发射的位的数目。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述发射步骤包含以下步骤：
增加用于将指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符及指示所述第二类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符中的所述一者优先于另一者而发射的时隙的数目。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一类型的信道状态信息包含长期信道状态信息，所述第二类型的信道状态信息包含短期信道状态信息，且所述发射步骤包含以下步骤：
当所述确定步骤指示所述长期信道状态信息的所述当前值从所述长期信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述第一预定量时，发射指示所述当前长期信道状态信息的所述指示符。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述发射步骤包含以下步骤：
当所述确定步骤指示所述长期信道状态信息的所述当前值从所述长期信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述第一预定量时，优先于发射指示所述短期信道状态信息的所述当前值的所述指示符而发射指示所述长期信道状态信息的所述当前值的指示符。
10.根据权利要求1所述的方法，其包含以下步骤：
将所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值布置成至少一个向量；及通过选择分层向量码本的第一层级处的多个码本向量中的一者来量化所述至少一个向量，指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含对多个码本向量中的所述一者的索引的指示。
11.根据权利要求10所述的方法，其包含以下步骤：
通过从所述分层向量码本的分层相关层级中选择多个分层相关码本向量中的一者来重新量化所述至少一个向量，指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符包含对多个分层相关码本向量中的所述一者的索引的指示。
12.根据权利要求10所述的方法，其中针对所述第一类型的信道状态信息及所述第二类型的信道状态信息提供不同的分层向量码本，所述码本中的至少一者为分层的，且指示所述至少第一类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符编码指示所述分层向量码本中的哪一者曾用来量化或重新量化所述至少一个向量的识别符。
13.根据权利要求12所述的方法，其中指示至少一种类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符进一步包含所述向量码本的曾从中选择多个码本向量中的所述至少一者的所述层级的相对或绝对指示符，其中如果所述相对或绝对指示符指示先前所指示向量码本中不存在的层级，那么其指示由指示至少一种类型的信道状态信息的所述当前值的所述指示符指示的类型的信道状态信息。
14.一种网络节点，其具有至少一个接收天线且可操作以提供具有至少一个发射天线的另一网络节点与所述网络节点之间所提供的无线通信信道的信道状态信息，所述网络节点包含：
估计逻辑，其可操作以根据由所述至少一个接收天线经由所述信道从所述至少一个发射天线接收的信号估计所述信道内的至少一个子信道的至少第一类型和第二类型的信道状态信息的当前值；
确定逻辑，其可操作以确定所述第一类型的信道状态信息的所述当前值是否从所述第一类型的信道状态信息的先前所发射值变化至少一预定量；及
发射逻辑，其可操作以在所述确定逻辑指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值从第一类型的所述信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量的情况下将指示所述第一类型的当前信道状态信息的所述当前值的指示符发射到所述另一网络节点；当所述确定逻辑指示所述第一类型的信道状态信息的所述当前值并未从所述第一类型的信道状态信息的所述先前所发射值变化至少所述预定量时，发射指示第二类型的当前信道状态信息的当前值的指示符。
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