CN103168431A - 用于有效地提供mimo通信的信道反馈的通信站和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明中一般描述用于有效地提供通过OFDM信道的MIMO通信的信道反馈的通信站和方法的实施例。在一些实施例中，接收站可跨时间和/或频率来执行信道信息的递归差分量化，以便生成量化差分信道反馈。来自各接收站的量化差分信道反馈可由传送站用于对送往一个或多个接收站的MIMO传输进行预编码。量化差分信道反馈可以是量化差分信道矩阵或者量化差分波束成形矩阵。

Description

用于有效地提供MIMO通信的信道反馈的通信站和方法
技术领域
实施例涉及包括无线保真(WiFi)通信的无线通信。一些实施例涉及多输出(MIMO)通信，其包括单用户MIMO(SU-MIMO)、多用户MIMO(MU-MIMO)和协作MIMO通信。一些实施例涉及按照IEEE 802.11标准之一（例如IEEE 802.11ac即将来临标准）进行操作的MU-MIMO系统。
背景技术
MIMO通信在发射器和接收器两者利用多个天线来改进通信性能。SU-MIMO系统可使用两个或更多天线向/从单个站传送和接收信号，而MU-MIMO系统使用多个空间信道利用两个或更多天线同时向/从多个站传送和接收信号。在MU-MIMO系统中，对不同站的信号预编码以供在不同空间信道上的传输。预编码允许接收站分出预计送往特定站的数据。MU-MIMO传输的信号的预编码利用诸如信道矩阵或者波束成形矩阵之类的信道信息的反馈。这个信道反馈的一个问题是与向传送站回送反馈关联的大量开销。由于反馈的大小，可降低可用信道吞吐量。这个反馈的另一个问题是与生成信道反馈关联的处理开销。生成和传送反馈增加站的功率消耗。
因此，一般需要用于有效地提供MIMO通信的信道反馈的通信站和方法。还一般需要既降低信道开销又降低处理开销的用于提供信道反馈的通信站和方法。
附图说明
图1示出按照一些实施例的基本服务集(BSS)；
图2示出按照一些实施例的传送站和接收站；以及
图3示出各种信道反馈技术的信道容量的比较。
具体实施方式
以下描述和附图充分示出具体实施例，以便使本领域的技术人员能够实施这些实施例。其它实施例可结合结构、逻辑、电、过程和其它变更。一些实施例的部分和特征可包含在其它实施例的部分或特征中，或者作为其替代。权利要求中提出的实施例包含那些权利要求的所有可用等效方面。
图1示出按照一些实施例的BSS。BSS 100包括接入点(AP)102以及多个关联通信站(STA)104。按照实施例，接入点102配置成使用MIMO技术向一个或多个站104传送数据帧。在一些实施例中，数据帧可以是MIMO传输105。在一些MU-MIMO实施例中，数据帧可以是MU-MIMO传输，其可包括到至少一些站104的空间分开的数据分组的并发传输。空间分开的数据分组可包括在同一频谱之内并发传送的多个单独数据分组。可对各数据分组分开预编码以供接收站接收。MU-MIMO通信可使用下行链路空分多址(DL-SDMA)技术。
按照实施例，相邻信道或波束成形矩阵之间的相关性用于降低开销和复杂度。站104可向接入点102提供信道反馈103，以便允许接入点102对MIMO传输105的数据分组预编码。信道反馈可包括量化差分信道反馈，其包含信道状态信息或者波束成形信息。量化差分信道反馈可跨时间或者跨频率以差分方式来量化。在一些实施例中，量化差分信道反馈可跨时间和频率时间两者以差分方式来量化。信道反馈的这个差分量化可显著降低反馈量，特别是对于MU-MIMO通信。下面更详细描述这些实施例。
诸如IEEE 802.11n系统之类的常规系统的一个问题在于，不存在差分量化，并且一般对每个子载波独立量化信道和波束成形矩阵。因此忽略跨子载波的相关性。按照实施例，跨子载波的相关性用于降低反馈开销和量化复杂度。在一些可选实施例中，差分量化还可应用于单个子载波，以便以略高的开销为代价来降低量化复杂度。下面更详细描述这些实施例。
包括MU-MIMO传输的空间分开的数据分组可在可包括正交频分复用(OFDM)频率子载波的相同集合的同一频率信道上并发地传送。每个数据分组可寻址到站104之一并且经预编码以供其接收。在这些实施例中，可同时传送各个数据分组，并且可在不同空间信道上传送各数据分组。在这些实施例中，可基于每个站所提供的量化差分信道反馈专门对MU-MIMO传输的数据分组预编码以供站之一接收。
在一些实施例中，两个或更多流可由接入点102按照MU-MIMO技术来传送。每个流可包括经预编码以供一个或多个站104接收的分组。在其它实施例中，单个流可按照SU-MIMO技术传送给站104的单个站。
在一些实施例中，包括多个OFDM子载波的单个频率信道可用于传送MIMO传输105。在一些IEEE 802.11ac实施例中，主频率信道以及多达七个辅助频率信道可用于传送MIMO传输105。例如，各频率信道可以是20-MHZ频率信道，并且可使用OFDM子载波的预定集合。
BSS 100的接入点102和站104可实现用于接入无线介质的载波侦测多址技术(CSMA)，例如IEEE 802.11的冲突回避载波侦测多址(CSMA/CA)技术。在一些实施例中，MIMO传输105可作为单帧由接入点102按照CSMA/CA技术来传送。接入点102可从站104接收指示数据分组的接收的单独确认，例如块确认(BA)。确认可由站104响应MIMO传输105的接收而按照CSMA/CA技术在同一频率信道上传送。
MIMO传输105可以是其中可包括一个或多个训练字段和一个或多个信令字段的单帧。MIMO传输105可按照诸如IEEE 802.11ac即将来临标准之类的IEEE 802.11标准来配置。
在一些实施例中，接入点102和站104可将总共四个或更多天线用于MIMO通信。在一些实施例中，接入点102和站104可将量化差分信道信息用于MIMO通信。在其它实施例中，接入点102和站104可将量化差分波束成形信息用于MIMO通信。
在一些实施例中，站104可以是固定或移动无线通信装置，例如个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型或便携计算机、智能电话、万维网书写板、无线电话、无线耳机、寻呼机、即时消息传递装置、数字摄像机、接入点、电视机、医疗装置(例如心率监视器、血压监视器等)或者可通过无线方式接收和/或传送信息的其它装置。接入点102和站104可包括实现本文所述操作的若干分开的功能单元，包括无线电收发器、处理电路和存储器。一个或多个功能单元可以相组合，并且可通过诸如包括数字信号处理器(DSP)的处理单元之类的软件配置单元和/或其它硬件单元的组合来实现。例如，一些单元可包括一个或多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及用于至少执行至少本文所述功能的各种硬件和逻辑电路的组合。
图2示出按照实施例的传送站和接收站。传送站202可适合于用作接入点102(图1)或者站104的任一个(图1)。接收站204也可适合于用作接入点102(图1)或者站104的任一个(图1)。一般来说，传送站202配置成对MIMO传输105预编码以供传送给诸如接收站204之类的一个或多个接收站，以及接收站204配置成向传送站提供信道反馈以供对MIMO传输105预编码中使用。在一些实施例中，信道反馈可包括量化差分信道矩阵。在其它实施例中，信道反馈可包括量化差分波束成形矩阵。
传送站202其中可包括基于信道反馈对送往一个或多个接收站的传输预编码的预编码电路206。如以下更详细论述，信道反馈可包括量化差分信道矩阵或量化差分波束成形矩阵。在一些实施例中，信道矩阵或波束成形矩阵可在频率上(跨两个或更多子载波)以差分方式来量化。在一些其它实施例中，信道矩阵或波束成形矩阵可跨时间(例如对于在不同时间所取的时间样本)以差分方式来量化。在一些其它实施例中，信道矩阵或波束成形矩阵可在频率和时间两者上以差分方式来量化，以便进一步降低反馈。
接收站204其中可包括信道估计器208，以便基于传送站202所传送的信号来生成采取信道矩阵形式的信道估计或信道状态信息。接收站204还可包括差分量化电路210，以便生成如本文所述的量化差分信道矩阵或量化差分波束成形矩阵，以供作为信道反馈103传送给传送站202。接收站204还可包括物理层电路，以便向传送站202传送量化差分信道反馈103，以供对随后由接收站204接收的MIMO传输105中的信息预编码中使用。
在OFDM系统中，甚至当子载波是分离的四个子载波时，强相关性一般也存在于相邻子载波的信道矩阵之间以及相邻子载波的波束成形矩阵之间。实施例利用频率上的这个相关性，通过采用差分量化来降低反馈开销和量化复杂度。一些实施例将这个相关性用于信道矩阵反馈，以及其它实施例将这个相关性用于波束成形矩阵反馈。
在采用差分量化的这些实施例中，将量化的输入与参考进行比较，并且计算和量化输入与参考之间的差。为了重构输入，可将量化差与参考相组合。在一些实施例中，差分量化可递归地用于增加的精度。在这些实施例中，重构输入可用作细化参考来计算残差。然后，可再次量化残差以用于重构更精细参考。
在将差分量化用于信道矩阵或波束成形矩阵的实施例中，当前与先前矩阵之间的差经过量化，并且从接收站204反馈到传送站202。由于差一般在相邻子载波之间较小，所以量化复杂度和反馈开销较低。
在一些实施例中，信道矩阵或波束成形矩阵的完全量化可被执行并且反馈到传送站202。虽然完全量化能够使用除了用于后续差分反馈的码本之外的量化码本来执行，但是完全量化能够通过递归地应用差分量化来执行。在这些实施例中，常数矩阵(例如全零矩阵或者单位矩阵的前数列)可用作初始参考。然后，差分码本可用于量化初始参考与输入矩阵之间的差，以便得到细化参考。可对细化参考与矩阵之间的差递归地量化若干迭代(例如2-4次迭代)。可将量化索引反馈到传送站202，以用于重构输入矩阵。
信道矩阵的差分量化
虽然在IEEE 802.11n中支持信道矩阵的反馈，但是对此进行支持的反馈开销量较大(例如，对于4×2 40-MHz MIMO信道，开销为3000比特)。按照实施例，在没有附加复杂度的情况下以极小硬件变更将这个反馈一直降低到1/3。在这些实施例中，可跨频率对信道矩阵的各条目来应用差分量化。这样，不需要整个信道矩阵的联合量化。
例如，第f个取样子载波上的信道矩阵的第i行和第j列的条目可表示为hij(f)。差分量化可跨hij(f)对f=0、…、F进行，如以下所述。
1. 信道矩阵的归一化：在一些实施例中，可对在频域中测量的N×M信道矩阵进行归一化。在一些实施例中，跨相邻取样子载波的信道变更的幅值的平均数可用于信道矩阵归一化。为了简洁起见，信道矩阵可按照第一子载波的信道统计(例如平均功率)来归一化。在一些备选实施例中，不是对信道矩阵进行归一化，而是可缩放差分码本。在这些备选实施例中，从跨相邻子载波的信道变更的统计来计算缩放因子。差分码本可与缩放因子相乘，使得得到预先设计的归一化差分码本以供应用于信道矩阵，其幅值可随时间动态变更。在这些实施例中，N可表示由传送站所使用的天线数量，以及M可表示由接收站所使用的天线数量。N和M的范围可从一至八或更多。
2. 递归量化：使用零作为初始参考，第一子载波的信道矩阵可通过更新参考并且量化差来在频域中递归地量化。
为了更新参考：                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，对于k=2, …, K，其中k是迭代的索引；(0)是第一量化子载波的索引；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
是差分量化的初始参考；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
是第(k-1)次迭代的量化差；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
基本上是k-1次迭代之后的重构信道条目。
差使用下式来量化：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，其中Cd表示具有量化码字(例如QPSK星座点)的差分码本。可将差(即，被测差分码字)加到参考，然后可将和数与当前信道进行比较，如上式所述。这个操作可与将QPSK星座中的每个点与信道矩阵条目和参考之间的差进行比较相似，但是，将QPSK星座中的每个点与信道矩阵条目和参考之间的差进行比较可引起性能降级。
3. 量化信道条目：使用前一个子载波的重构条目作为参考，当前子载波的信道条目可量化为
Figure DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure DEST_PATH_IMAGE014
。
4. 反馈：可将
Figure DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure DEST_PATH_IMAGE018
的索引反馈到传送站202，以用于对f=1、…、F来重构
Figure DEST_PATH_IMAGE020
。
在一些实施例中，可通过使用常规码本(例如IEEE 802.11n的码本或64-QAM星座)逐个条目来量化第一子载波的信道矩阵，进一步降低反馈开销。
图3示出各种信道反馈技术的信道容量的比较。图3示出理想反馈302的信道容量、差分量化反馈304(如上所述)的容量以及常规量化反馈306的信道容量。
图3所示的信道容量采用具有非视线(NLOS)设定和4×2 MIMO信道的IEEE 802.11n信道模型D。常规量化反馈306使用六比特来量化信道矩阵的各复条目。按照上述实施例的差分量化反馈304将两个比特用于信道矩阵的各条目。理想反馈302的信道容量没有量化损耗，以及示出供比较。如能够看到，差分量化反馈304实现与常规量化反馈306相似的性能，但是仅需要反馈开销的大约三分之一，并且降低复杂度。因量化方案(差分量化反馈和常规反馈306)引起的性能的降低处于理想反馈302的2%之内。
波束成形矩阵的差分反馈
由于波束成形矩阵的反馈开销一般小于信道矩阵的反馈开销的一半，所以波束成形矩阵的量化差分反馈可进一步降低开销。如果波束成形矩阵中的各条目在没有跨子载波的相位翻转的情况下连续改变，则信道矩阵的标量量化也可应用于波束成形矩阵。但是，从诸如通过执行奇异值分解(SVD)之类的常规方法所得到的波束成形矩阵具有相位翻转。相位翻转可能禁用在接收器的信道估计器中的平滑过程，并且因而降低信道估计精度。另外，SVD计算极为复杂。
按照一些实施例，跨时间和频率两者以差分方式来量化波束成形矩阵。在这些实施例中，以连续相位、低复杂度和低开销来量化波束成形矩阵。在一些实施例中，循环冗余校验(CRC)可添加到反馈帧，以便帮助防止误差传播。与信道矩阵的标量量化不同，波束成形矩阵可作为整体来联合量化。用于差分量化的参考是可以为酉阵的矩阵。在这些实施例中，沿所有方向使参考旋转小角度，以用于生成候选波束成形矩阵的集合。可校验各候选矩阵的性能，并且可选择具有最佳性能的候选矩阵作为量化波束成形矩阵。这消除了对计算信道矩阵的SVD的需要。性能量度可包括信道容量、总和信号干扰与噪声比(SINR)、波束成形信道的行列式幅值等。
在这些实施例中，最后选择的量化波束成形矩阵可用作下一个取样子载波的参考。由于候选集合的大小通过扰动方向的维度来确定，所以每个子载波六至八比特的反馈对于波束成形会是充分的，这比诸如IEEE 802.11n系统之类的一些常规系统中的每个子载波30-60比特的反馈要少许多。相应地，波束成形反馈的开销可降低到1/4或更少。
此外，由于信道是连续的并且相邻子载波的量化波束成形矩阵仅相差小旋转，所以作为信道矩阵和波束成形矩阵的乘积的波束成形信道是连续的。相应地，可启用信道估计器中的平滑，并且因此可改进信道估计器性能。
下面描述按照一些实施例的量化差分波束成形矩阵的生成。
第f个取样子载波的信道矩阵可通过H(f)来表示，以及第f个取样子载波的量化波束成形矩阵可通过来表示。量化波束成形矩阵的候选集合按下式来更新：
和，对于l=1, …, L，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE028
是具有与
Figure DEST_PATH_IMAGE030
正交的列的M×N-M酉阵，以及L是候选矩阵的数量并且例如范围可从32至256。
已更新量化波束成形矩阵之间的差可按下式来计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE032
，其中g(A,B)是性能量度的评价函数。对于信道容量量度，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，其中p是归一化传输功率，以及R是干扰加噪声的协方差矩阵。对于性能量度，
Figure DEST_PATH_IMAGE036
。
对于第一子载波，初始参考可以是单位矩阵的前M列。在一个差分量化之后，理想波束成形矩阵与量化版本之间的残留误差(即
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，对于f=0)可能较大。重构波束成形矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE040
随后可用作再次量化相同V(f)的参考，以便降低量化误差。这已经应用于信道矩阵的标量量化，并且可以不仅应用于第一子载波还可以应用于其它子载波以便获得增加的精度。例如，差分量化可递归地应用于第一子载波几次(例如3-5)，如同上述信道矩阵的量化中一样。对于其它子载波，差分量化例如可运行两次，其中每轮几个码字。
在一些实施例中，为了加速量化信道矩阵的初始波束成形中的收敛，可使用多个量化码本。在这些实施例中，具有较大校正步长的码本可用于初始迭代中以获得更快收敛，而具有较小校正步长的码本可用于后来的迭代中以获得较小残留误差。
时域相关性
除了OFDM系统中的频域相关性之外，还可存在时域中的强相关性。IEEE 802.11ac网络中的OFDM信道的相干时间可多于10毫秒(ms)。在一些实施例中，这个时域相关性用于进一步降低反馈开销和/或增加波束成形精度。在这些实施例中，上述差分量化技术应用于时域。差分计算的基础可以是前一个信道矩阵或者前一个波束成形矩阵。虽然长相干时间降低SU-MIMO的反馈速率，但是MU-MIMO没有获益同样多，因为不准确波束成形可使MU-MIMO的性能降级超过SU-MIMO。因此，本文所公开的利用时域相关性的实施例对于与MU-MIMO配合使用会是更期望的，因为可通过更频繁地提供较少反馈来保持性能。
在一些实施例中，信道反馈103(图1)可通过信道条件的变更的检测来驱动，因为时间上的信道变化一般对于每个站104是不同的。在这些实施例中，接入点102(图1)可监视每个站104的信道条件，并且可基于信道条件的变更的显著性来动态请求信道反馈103。站104还可监视信道条件，并且可在变更为显著时传送对反馈的请求。
在一些实施例中，接收站204可配置成通过跨时间和频率的至少一个执行信道信息的差分量化以生成量化差分信道反馈，并且将量化差分信道反馈传送给传送站202以供对MIMO传输105预编码中使用，来提供OFDM信道的信道反馈。量化差分信道反馈可包括量化差分信道矩阵或者量化差分波束成形矩阵。在一些实施例中，信道信息的差分量化可跨时间和频率两者来执行，以便进一步降低反馈。
MIMO传输105可以是SU-MIMO传输、MU-MIMO传输或者协作MIMO传输。这些实施例可利用闭环MIMO技术，其中向传送站202提供量化差分信道矩阵或者量化差分波束成形矩阵。在协作MIMO实施例中，实现附加MIMO优点，其中包括通过使用不同站104的分布式天线的发射器/接收器协作的附加空间复用增益。
量化差分信道矩阵可包括用于各矩阵元素的2至4比特，以及量化差分波束成形矩阵可包括用于各矩阵的2至21比特。利用用于各矩阵的2至21比特的这些实施例可以可适用于2×1、2×2、3×1、3×2、…、4×2波束成形矩阵。附加比特可用于较大矩阵，例如大小为8×1、8×2、…的矩阵。
为了生成量化差分信道矩阵，接收站204可在频域中对第一子载波的信道矩阵进行归一化，并且使用差分码本递归地量化第一子载波的归一化信道矩阵与初始参考矩阵之间的差，或者可将差分码本缩放成匹配信道幅值，以及使用缩放的差分码本递归地量化第一子载波的信道矩阵与初始参考矩阵之间的差。因为各差分码本在值上可具有有限范围(例如0.1-0.3)，所以差分码本可设计用于归一化信道，其中平均信道功率(或者标准偏差)为一。如果输入信道最初通过自动增益控制(AGC)来放大或者具有扩大的信号强度，则可缩小信道输入以便适当地应用差分码本。按照实施例，缩放输入信道或者缩放差分码本，使得信道和码本匹配。缩放差分码本因其较小大小而可利用更少乘法。信道矩阵的归一化例如可包括将所有信道条目除以从跨子载波和天线对的所有信道条目来计算的标准偏差。其它技术可用于对信道矩阵进行归一化。
在一些实施例中，递归地量化可包括基于先前更新的参考矩阵与第一子载波的信道矩阵之间的差对多次迭代来迭代地更新初始参考矩阵以得到细化参考矩阵，并且量化各后续细化参考矩阵与信道矩阵之间的差以生成第一子载波的量化索引。初始参考矩阵最初是可包括全零矩阵或者具有单位矩阵的前数列的矩阵的常数矩阵。将量化索引反馈到传送站202，以供重构信道矩阵。量化索引可对应于信道矩阵中的一个条目。各量化索引可以是2至4比特而不是常规量化的情况下的8至16比特。
在一些实施例中，接收站204可量化当前子载波的信道矩阵中的信道条目与前一子载波的重构信道条目之间的差，以便生成将要反馈到传送站202的当前子载波的量化索引。前一子载波最初可以是第一子载波。
为了跨频率执行差分量化，当前子载波和前一子载波可以是非相邻子载波，并且可通过一个或多个中间子载波来分开。在这些实施例中，接收站204可避免对中间子载波执行差分量化。在这些实施例中，可存在总共四个或更多中间子载波，以便利用附近子载波的信道矩阵之间的频域相关性。在一些实施例中，也可跨时间为子载波的后续样本来执行差分量化。在一些实施例中，接收站204可配置成最初使用具有64-QAM星座的常规量化码本逐个条目地量化第一子载波的信道矩阵。
在接收站204配置成生成量化差分波束成形矩阵的实施例中，接收站204可通过旋转差分码本中的初始波束成形矩阵以集中于初始参考波束成形矩阵，来生成量化波束成形矩阵的候选集合。接收站204还可评估至少一些候选矩阵的性能，并且可基于所评估性能来选择候选矩阵其中之一。接收站204可使用所选候选矩阵作为细化参考矩阵以供(跨时间的差分量化的)当前子载波或者(跨频率的差分量化的)下一个子载波的另外迭代。
为了跨频率执行差分量化以用于生成量化差分波束成形矩阵，接收站204可配置成使用所选候选矩阵作为细化参考矩阵以供下一个子载波的差分量化的另外迭代。下一个子载波可通过一个或多个中间子载波与前一子载波分开。
为了跨时间执行差分量化以用于生成量化差分波束成形矩阵，接收站204可配置成使用所选候选矩阵作为细化参考矩阵以供同一子载波的后续样本的差分量化的另外迭代。
一些实施例针对一种用于执行信道信息的差分量化以生成通过OFDM信道的MIMO通信的量化差分波束成形矩阵的方法。该方法可包括通过旋转差分码本中的初始波束成形矩阵以集中于初始参考波束成形矩阵来生成量化波束成形矩阵的候选集合，评估候选集合的至少一些量化波束成形矩阵的性能，基于所评估性能来选择候选集合的量化波束成形矩阵其中之一，以及对各后续迭代使用来自前一迭代的先前所选量化波束成形矩阵作为细化参考波束成形矩阵来执行生成、评估和选择的另外迭代。在这些实施例中，各后续迭代中使用的细化参考波束成形矩阵可用于代替初始参考波束成形矩阵以用于在各后续迭代中生成量化波束成形矩阵的集合。
“摘要”根据要求将允许读者确定技术公开的性质和要点的摘要的37 C.F.R.第1.72(b)小节来提供。应当理解，它的提交并不是用于限制或解释权利要求书的范围或含意。以下权利要求书在此结合到详细描述中，其中各权利要求本身代表单独的实施例。

Claims (27)

1. 一种由接收站所执行以用于提供正交频分复用(OFDM)信道的信道反馈的方法，所述方法包括：
跨时间和频率的至少一个来执行信道信息的递归差分量化，以便生成量化差分信道反馈；以及
向传送站传送所述量化差分信道反馈，供对多输入多输出(MIMO)传输预编码中使用，
其中所述量化差分信道反馈包括量化差分信道矩阵和量化差分波束成形矩阵其中之一。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述MIMO传输是单用户MIMO传输、多用户MIMO传输或者协作MIMO传输其中之一，以及
其中所述量化差分信道矩阵包括用于各矩阵元素的2至4比特，以及
其中所述量化差分波束成形矩阵包括用于各矩阵的2至21比特。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，为生成所述量化差分信道矩阵，所述方法包括：
在所述频域中对第一子载波的信道矩阵进行归一化，并且使用差分码本递归地量化所述第一子载波的所述归一化信道矩阵与初始参考矩阵之间的差；或者
将所述差分码本缩放成匹配信道幅值，并且使用所述缩放的差分码本递归地量化所述第一子载波的所述信道矩阵与所述初始参考矩阵之间的差。
4. 如权利要求3所述的方法，其中，递归地量化包括：
基于先前更新的参考矩阵与所述第一子载波的所述信道矩阵之间的差对多次迭代来迭代地更新所述初始参考矩阵，以便得到细化参考矩阵；以及
量化各后续细化参考矩阵与所述信道矩阵之间的差，以便生成所述第一子载波的量化索引，
其中所述初始参考矩阵最初是常数矩阵。
5. 如权利要求3所述的方法，还包括量化当前子载波的所述信道矩阵中的信道条目与前一子载波的重构信道条目之间的差，以便生成将要反馈到所述传送站的所述当前子载波的量化索引，
其中所述前一子载波最初是所述第一子载波。
6. 如权利要求5所述的方法，其中，对于跨频率执行差分量化，所述当前子载波和所述前一子载波是非相邻子载波，并且通过一个或多个中间子载波来分开，以及
其中所述方法包括避免对所述中间子载波执行所述差分量化。
7. 如权利要求6所述的方法，还包括为子载波的后续样本跨时间执行差分量化。
8. 如权利要求5所述的方法，还包括最初使用具有64-QAM星座的常规量化码本以逐个条目的方式量化所述第一子载波的所述信道矩阵。
9. 如权利要求1所述的方法，其中，为生成所述量化差分波束成形矩阵，所述方法包括：
通过旋转所述差分码本中的初始波束成形矩阵以集中于所述初始参考波束成形矩阵，来生成量化波束成形矩阵的候选集合；
评估至少一些所述候选矩阵的性能；以及
基于所述所评估性能来选择所述候选矩阵其中之一，并且使用所述所选候选矩阵作为细化参考矩阵以供当前子载波或者下一个子载波的另外迭代。
10. 如权利要求9所述的方法，其中，为跨频率执行差分量化以用于生成所述量化差分波束成形矩阵，所述方法包括使用所述所选候选矩阵作为所述细化参考矩阵供所述下一个子载波的差分量化的另外迭代，所述下一个子载波通过一个或多个中间子载波与前一子载波分开。
11. 如权利要求9所述的方法，其中，为跨时间执行差分量化以用于生成所述量化差分波束成形矩阵，所述方法包括使用所述所选候选矩阵作为所述细化参考矩阵以供同一子载波的后续样本的差分量化的另外迭代。
12. 如权利要求9所述的方法，还包括将循环冗余校验(CRC)添加到包括供传送给所述传送站的所述量化差分波束成形矩阵的帧。
13. 如权利要求1所述的方法，其中，所述MIMO传输是包括由所述传送站向两个或更多接收站进行的空间分开的数据分组的并发传输的多用户MIMO传输，以及
其中基于所述接收站的关联接收站所提供的量化差分信道反馈来对每个所述空间分开的数据分组预编码以供所述关联接收站接收。
14. 一种接收站，配置成提供通过正交频分复用(OFDM)信道的多输入多输出(MIMO)通信的信道反馈，所述接收站包括：
差分量化电路，跨时间和频率其中之一递归地量化差分信道信息，以便生成量化差分信道反馈；以及
电路，向传送站传送所述量化差分信道反馈以供对随后由所述接收站接收的MIMO传输进行预编码中使用，
其中所述量化差分信道反馈包括量化差分信道矩阵和量化差分波束成形矩阵其中之一。
15. 如权利要求14所述的接收站，其中，所述差分量化电路配置成：
在所述频域中对第一子载波的信道矩阵进行归一化，并且使用差分码本递归地量化所述第一子载波的所述归一化信道矩阵与初始参考矩阵之间的差；或者
将所述差分码本缩放成匹配信道幅值，并且使用所述缩放的差分码本递归地量化所述第一子载波的所述信道矩阵与初始参考矩阵之间的差。
16. 如权利要求15所述的接收站，其中，所述差分量化电路配置成通过下列步骤递归地进行量化：
基于先前更新的参考矩阵与所述第一子载波的所述信道矩阵之间的差对多次迭代来迭代地更新所述初始参考矩阵，以便得到细化参考矩阵；以及
量化各后续细化参考矩阵与所述信道矩阵之间的差，以便生成所述第一子载波的量化索引，
其中所述初始参考矩阵最初是常数矩阵。
17. 如权利要求15所述的接收站，其中，所述差分量化电路还配置成量化当前子载波的所述信道矩阵中的信道条目与前一子载波的重构信道条目之间的差，以便生成将要反馈到所述传送站的所述当前子载波的量化索引，
其中所述前一子载波最初是所述第一子载波。
18. 如权利要求14所述的接收站，其中，为生成所述量化差分波束成形矩阵，所述差分量化电路配置成：
通过旋转所述差分码本中的初始波束成形矩阵以集中于所述初始参考波束成形矩阵，来生成量化波束成形矩阵的候选集合；
评估至少一些所述候选矩阵的性能；以及
基于所述所评估性能来选择所述候选矩阵其中之一，并且使用所述所选候选矩阵作为细化参考矩阵以供当前子载波或者下一个子载波的另外迭代。
19. 一种用于执行信道信息的差分量化以生成通过正交频分复用(OFDM)信道的多输入多输出(MIMO)通信的量化差分信道矩阵的方法，所述方法包括：
在所述频域中对第一子载波的信道矩阵进行归一化，并且使用差分码本递归地量化所述第一子载波的所述归一化信道矩阵与初始参考矩阵之间的差；或者
将所述差分码本缩放成匹配信道幅值，并且使用所述缩放的差分码本递归地量化所述第一子载波的所述信道矩阵与所述初始参考矩阵之间的差，以及
基于先前更新的参考矩阵与所述第一子载波的所述信道矩阵之间的差对多次迭代来迭代地更新所述初始参考矩阵，以便得到细化参考矩阵；以及
量化各后续迭代更新的细化参考矩阵与所述信道矩阵之间的差，以便生成所述第一子载波的量化索引，
其中所述初始参考矩阵最初是常数矩阵。
20. 如权利要求19所述的方法，还包括量化当前子载波的所述信道矩阵中的信道条目与前一子载波的重构信道条目之间的差，以便生成将要反馈到所述传送站的所述当前子载波的所述量化索引，
其中所述前一子载波最初是所述第一子载波。
21. 如权利要求20所述的方法，其中，跨频率执行信道信息的所述差分量化，使得所述当前子载波和所述前一子载波是非相邻子载波，并且通过一个或多个中间子载波来分开，以及
其中所述方法包括避免对所述中间子载波执行所述差分量化。
22. 如权利要求21所述的方法，还包括跨时间为子载波的后续样本执行所述信道信息的差分量化，以便生成表示跨时间和频率的所述信道矩阵的元素的量化差的量化索引。
23. 一种用于执行信道信息的差分量化以生成通过正交频分复用(OFDM)信道的多输入多输出(MIMO)通信的量化差分波束成形矩阵的方法，所述方法包括：
通过旋转差分码本中的初始波束成形矩阵以集中于初始参考波束成形矩阵，来生成量化波束成形矩阵的候选集合；
评估所述候选集合的至少一些所述量化波束成形矩阵的性能；
基于所述所评估性能来选择所述候选集合的所述量化波束成形矩阵其中之一；以及
对于各后续迭代使用来自前一迭代的先前所选量化波束成形矩阵作为细化参考波束成形矩阵来执行所述生成、评估和选择的另外迭代。
24. 如权利要求23所述的方法，其中，所述另外迭代对预定的另外迭代次数来执行或者执行到满足预定性能标准。
25. 如权利要求24所述的方法，还包括通过使用所述所选量化波束成形矩阵作为所述细化参考波束成形矩阵以供下一个子载波的另外迭代，跨频率执行差分量化以生成初始子载波的量化差分波束成形矩阵，所述下一个子载波通过一个或多个中间子载波与前一子载波分开。
26. 如权利要求25所述的方法，还包括使用所述所选量化波束成形矩阵作为所述细化参考波束成形矩阵以供所述子载波的后续样本的另外迭代，跨时间执行差分量化以生成当前子载波的量化差分波束成形矩阵。
27. 如权利要求26所述的方法，还包括将循环冗余校验(CRC)添加到包括将要传送给传送站的各后续量化差分波束成形矩阵的帧。
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