CN103493391A - 用于在mimo通信系统中的csi反馈的技术 - Google Patents

Abstract

公开了用于多输入多输出（MIMO）通信系统中的信道状态信息（CSI）反馈的技术。一种方法包括在移动设备处从传输站接收动态信道状态信息（CSI）反馈转换信号，所述动态信道状态信息反馈转换信号识别用于移动设备的所选择的CSI反馈状态。用于选择预编码矩阵指示符（PMI）和秩指示符的过程基于CSI反馈转换信号被识别为被配置用于下行链路信号在移动设备处的MU-MIMO接收或者单用户（SU）MIMO接收的过程。

Description

用于在MIMO通信系统中的CSI反馈的技术

本申请要求2011年8月12日提交的代理人案号P39155Z、美国临时专利申请序列号61/523080的优先权并且是2011年9月28日提交的代理人案号P38357PCT、美国专利申请序列号PCT/US2011/053683的部分延续（continuation-in-part），所述美国专利申请序列号PCT/US2011/053683要求对2011年4月29日提交的代理人案号P37916Z、美国临时专利申请号61/481024的优先权，所有这些以他们的全部通过引用被结合于此。

背景技术

多输入多输出（MIMO）技术的使用已经吸引了对于在无线通信系统中的使用的增加的注意，因为MIMO在不要求附加带宽或发射功率的情况下提供在数据吞吐量和链路范围方面的显著增加。由MIMO技术给予的增加性能源于更高的频谱效率（带宽的每秒每赫兹所传输的更大数目的比特），以及更大的链路可靠性或分集。因此，MIMO形成现代无线通信标准的重要部分，所述现代无线通信标准包括3GPP长期演进版本8（2008）、版本9（2009）；和版本10（2011）、IEEE 802.11n、802.16m(2009)和HSPA+。

附图说明

结合附图从接下来的详细描述中，本发明的特征和优点将是明显的，所述附图一起通过示例说明本发明的特征；并且其中：

图1说明通信系统的一个实施例；

图2a和2b描绘UE根据各种实施例的操作；

图3描绘UE的实施例；

图4a和4b呈现已知秩1和秩2 PMI分布的比较；

图5描绘物理信道状态信息反馈指示符信道（PCSIFICH）的通信；

图6描绘用于在MIMO通信中选择信道状态信息（CSI）反馈过程的方法；和

图7说明移动通信设备的框图的示例。

现在将参考所说明的示范性实施例，并且特定语言将在此被用于描述所述示范性实施例。然而将被理解的是，由此不意图限制本发明的范围。

具体实施方式

在公开和描述本发明之前，要理解的是，本发明不被限制于此处公开的特定结构、过程步骤或材料，而是被延伸到如将会由相关领域普通技术人员所认识到的其等效物。也应当理解的是，此处所采用的术语只被用于描述特定实施例的目的而不意图是限制的。

定义

如此处所使用的，术语“基本上”指的是行动、特性、性质、状态、结构、项目或结果的完全或几乎完全的范围或程度。例如，“基本上”密封的对象将意谓所述对象要么被完全密封要么被几乎完全密封。与绝对完全性准确可允许的偏离程度在一些情况下可能取决于特定上下文。然而，通常说接近完成将为的是具有相同的总体结果，好像获得了绝对的和总的完成。当被用在否定含义中用于指的是行动、特性、性质、状态、结构、项目或结果的完全或几乎完全缺乏时，“基本上”的使用是同样可应用的。

示例实施例

以下提供技术实施例的初始概述，并且于是稍后进一步详细描述特定技术实施例。这个初始概要意图辅助读者更快地理解所述技术，而不意图识别本技术的关键特征或本质特征，也不意图限制要求保护的主题的范围。为了以下所述的概述和实施例清楚，提供以下定义。

在采用MIMO的通信系统中的一个挑战是使用信道状态信息（CSI）反馈来提供稳健秩自适应（rank adaptaion）的能力。秩自适应指的是根据改变的信道条件动态控制秩。信道条件可以由诸如信号与干扰和噪声比（SINR）和MIMO系统中天线之间的衰落相关性的参数来确定。在使用空间复用的情况下，基站（或eNodeB或eNB）可使用相同频率在下行链路传输中向UE发送多数据流或层。这样的层或流的数目被定义为秩（rank）。UE可以周期性测量信道并且向eNB发送秩的推荐，其被称作秩指示符（RI）。

RI在不同方案中可以被周期性或非周期性发送。因为被报告给eNB的RI可以随时间改变，基于从UE接收的改变的RI，eNB可以调整在下行链路传输中所使用的数据流的数目。然而，若干因素可能致使这个过程不及理想。在一些情形中，可能影响信道质量的干扰水平可能基本上在两个连续RI报告之间改变，在这种情况下，eNB没有调整秩的时机，即使由于经改变的干扰条件，上一个被报告的秩可能不适当。在其他情形中，当使用所谓宽带秩时，被报告的秩指示符可以基于整个传输带（宽带），所述整个传输带可以包括被用于在UE和eNB之间通信的一组频率子带。在许多情况下，干扰条件可能基本上在宽带之内的不同子带之间变化，因此折衷由eNB为单独子带所报告的宽带RI的有效性。

关于使用多用户MIMO（MU-MIMO）已经提出另一关注，其中UE可以传输（CSI）诸如预编码矩阵指示符/信道质量指示符（PMI/CQI）报告，其中eNB不能从所报告的预编码器提取主本征波束（principle Eigen beam）用以有效地支持最高效的MU-MIMO调度：在MU-MIMO中，eNB可以调度多个不同UE用于通过相同传输带传输。在被优化用于高秩报告的单用户MIMO（SU-MIMO传输）中报告信道状态信息（CSI）可以作为以下事实的结果出现：UE只能评价其自身的链路性能并且通常意识不到MU-MIMO方案中的任何协同调度（co-scheduling）候选。

因而，即使到UE的链路性能可以由高秩单客户MIMO（SU-MIMO传输）最大化，如果UE和（不为UE所知的）第二终端使用较低秩传输被协同调度，系统性能可以很好地更高。包括PMI/CQI/RI的所报告的信息因此可能与MU-MIMO分配不匹配。特别地，终端可能经常选择高秩预编码器，所述高秩预编码器不包含UE信道的主本征波束。因而，对于MU-MIMO调度不是有益的。

对于UE报告总是包含主本征波束的预编码器的一种方式是不管信道条件，强制UE报告秩1预编码器。在eNB优选在SU-MIMO传输下操作的其他情形中，UE可以报告1的秩（a rank of 1），尽管eNB可以优选UE报告适配的秩而不是总是报告1的秩。

图1说明通信系统10的一个实施例的框图，其可以包括于此公开的信道估计体系结构的实施例。如在图1中所示出的，通信系统10可以包括通过链路18-m与多个节点14-n通信的网络12，其中m和n可以代表任何正整数值。在各种实施例中，节点14-n可以被实施为各种类型的无线设备。无线设备的示例可以没有限制地包括站、订户站、基站、无线接入点（AP）、无线客户机设备、无线站（STA）、膝上型计算机、超膝上型计算机、便携式计算机、个人计算机（PC）、笔记本PC、平板计算机、手持式计算机、个人数字助理（PDA）、蜂窝式电话、蜂窝式电话/PDA组合、智能手机、寻呼机、消息传送设备、媒体播放器、数字音乐播放器、机顶盒（STB）、器具（appliance）、工作站、用户终端、移动单元、消费性电子产品、电视、数字电视、高清晰度电视、电视接收器、高清晰度电视接收器等等。

在一些实施例中，在通信系统700中的多重设备可以采用多输入和多输出（MIMO）通信，其中接收器和发射器这两者都采用多个天线。通信系统的一些实施例可以用诸如电气与电子工程师协会（IEEE）802.16（WiMAX）、演进UTRA（E-UTRA）等等的无线电技术来实施。IEEE 802.16m（2009）是IEEE 802.16e（2005）的演进并且提供与基于IEEE 802.16的系统的向后兼容性。UTRA是通用移动电信系统（UMTS）的一部分。第三代合作伙伴项目（3GPP）长期演进（LTE）是使用E-UTRA的演进UMTS（E-UMTS）的一部分。高级LTE（LET-advance, LTE-A）是3GPP LTE的演进。所发布的3GPP LTE规范包括版本8（2008）、版本9（2009）和版本10（2011）。为了清楚，以下描述将集中在与LTE-A有关的实施例上。然而，其他实施例可以采用如上所注释的其他标准。

图2a和2b描绘UE 100根据各种实施例的操作。UE 100可以被调度以在SU-MIMO模式（图2a）或MU-MIMO模式（图2b）中操作。在图2a中所描绘的SU-MIMO模式的一个实施中，eNB 102可以从两个天线114、116中的每一个传输下行链路信号106。如在图2a中所说明的，每个天线114、116向两个UE天线110、112中的每一个传输信号。然而，在一些实施例中，UE 100和eNB 102可以各自具有附加天线。

UE 100也可以在MU-MIMO模式中操作，如在图2b中所描绘的。可以用常规方式操作的UE 100和分离的终端（UE 104）各自被描绘为传输各自的信号124和126，所述信号124和126形成由eNB 102在上行链路通信期间所接收的上行链路信号122的一部分。在所描绘的上行链路通信中，信号124从天线112被发送并且可以在eNB 102的天线114和116处被接收。在各种实施例中可以通过物理上行链路控制信道（PUCCH）或物理上行链路共享信道（PUSCH）提供信号124。类似地，附加UE设备104从天线118发射信号126，所述信号126也可以在eNB 102的天线114、116处被接收。然而，MU-MIMO的其他配置是可能的。

在各种实施例中，从UE 100发送的上行链路信号124可以包括诸如RI、PMI和CQI等等的控制信号。在不同实施例中，由UE 100传输的控制信号中至少一些可以用规律的周期性方式或用非周期性方式被报告。在各种实施例中，UE被布置以修改与eNB的通信以便规定使用CSI反馈算法的稳健秩自适应。

例如，UE 100可以在干扰基本上随时间改变的环境中操作。干扰可能以迅速和不可预知的方式发生。因此可以值得期望的是，以适时的方式改变被报告给eNB的秩用以说明可能变更优选秩的基本干扰改变。UE 100可以包括例如CSI反馈模块108，所述CSI反馈模块108可以执行各种功能，诸如基于将被执行的CSI反馈的期望类型来确定将被报告的秩信息，如在传输站（transmission station）处确定的。特别地，CSI反馈模块108可以实施在图3-6中所描绘的和以下所讨论的进程和体系结构。

图3描绘包括处理器220、存储器222和收发器224的UE 100的实施例。天线110、112可以用作发射器（Tx）和接收器（Rx）天线这两者。UE可以包括八个或更多天线。存储器222可以包括（一个或多个）码本226，所述码本226可以包括多个秩，例如8个秩。在一些实施例中，可以通常如在LTE版本10中所规定的来布置码本226。在其他实施例中，可以通常如在LTE版本8或9中所规定的来布置码本226。

对于具有四个天线（4Tx）的发射器，码本226可以具有嵌套结构（nested structure），使得对于给定秩的每个预编码器矩阵，在低于给定秩的秩的所有码本中存在至少一个对应列。然而，和4Tx码本不同，所述4Tx码本具有嵌套结构并且每个秩具有相同数目的码字，对于具有八个天线（8Tx）的发射器的码本可以具有双码本结构。在8TX码本中的每个码字可以由被称作i₁和i₂的两个索引识别。8Tx码本可以具有当秩增大时减小的码本尺寸。

在一个实施例中，UE 100可以根据以下进程来实施CSI反馈用以最大化SU-MIMO的容量。UE 100可以执行信道测量以确定以下所述的各种参数。处理器220可以根据

                                   （1）

使用码本226来执行PMI搜索，其中C_r表示具有秩r的码本，v_i是码本中的列，H是厄密（Hermetian）转置矩阵，R是对于给定带的所测量的信道协方差矩阵，并且i_r表示对于秩r的最佳PMI。在根据方程式（1）选择对于给定r的最佳PMI之后，UE可以选择最佳秩r_best用以报告给基站或eNB。

在一个实施例中，r_best根据

                     （2）

被确定，其中，v_ir是对于使用（1）所选择的秩的码本列，H是感兴趣的信道矩阵，SINR是信号与噪声和干扰比/每个Rx天线（per each Rx antenna），并且是对于在要么传输站（eNB）处的Tx天线要么在UE处的Rx天线处最小数目天线的最大候选秩。因而，在确定SINR之后，UE可以计算r_best并且向eNB报告最佳秩和对于最佳秩的最佳PMI这两者。用这种方式，在单用户MIMO操作中，当执行秩自适应时，SU-MIMO的容量可以被最大化。

在此外的实施例中，UE可以实施CSI反馈和PMI选择以增强以下环境中的MIMO操作，在所述环境中在SU-MIMO和MU-MIMO操作之间的动态转换可以发生。这可以改进当前进程，在当前进程中码本被设计用于秩1 PMI搜索。

如已知的，基于码本的预编码通常包括在通信会话之前在发射器和接收器这两者处存储码本（即预编码矩阵集）。于是接收器可以遵循所指定的规则来根据当前信道状态选择最优预编码矩阵并且向发射器返回所选择的矩阵的PMI。然而，诸如LTE版本8码本的之前码本在MU-MIMO情景中或对于在SU-MIMO和MU-MIMO之间的动态转换可能不最优地执行。

特别地，在当前码本进程下，最佳秩2 PMI不需要等于最佳秩1 PMI。因此，用于其中高秩被报告的秩自适应的当前进程可能不导致最优PMI。例如，当UE执行秩自适应并且选择秩2用于报告时，UE需要报告一个预编码器和各自与秩2预编码器的一列有关的两个信道质量指示符（CQI）。在具有嵌套结构的码本中，诸如由LTE版本8指定的4 Tx码本，具有与秩1的PMI值相同的PMI值的所有秩2预编码器将包含对应的秩1预编码器，作为秩2预编码器中的第一列。尽管秩1预编码器与秩2预编码器的一部分一致，这不保证最佳秩2预编码矩阵索引将总是等于最佳秩1预编码矩阵索引。

为说明这个问题，此外图4a和4b呈现如由LTE版本8码本所指定的PMI分布的比较。特别地，图4a示出秩1 PMI分布240，其中y轴指示针对分布的给定点的相对频率。x轴表示用于码本的不同预编码矩阵索引。如在图4a中所描绘的，分布240是相对均匀的。在0至7的PMI值之间，对于除“2”以外的每个索引，概率是大约10至15%。因此，当UE在秩1码本中执行PMI搜索时，有将选择主本征向量的大概率。

相反，图4b呈现基于LTE版本8码本的秩2 PMI分布250。在这种情况下，PMI分布250比秩1 PMI分布240不均匀得多。特别地，只有PMI “1”、“3”和“8”具有显著概率，而所有其他PMI具有5%或更少的概率。因此，当UE在秩2中执行PMI搜索时，有以下的合理概率：两个非主本征向量可能比与正交于主本征向量的另一向量一起采取的主本征向量具有更高的容量。因而，当eNB接收秩2 PMI报告并且继续进行以从秩2预编码器提取主本征向量时，在更高容量非主本征向量的情况下，eNB可能不能够找到主本征向量。因此，在秩1和秩2 RI之间的秩自适应可能不适当地发生。

根据此外的实施例，UE可以被布置以确保秩2预编码器总是包含主本征向量。在一个实施中，当UE通过只假定秩1而确定PMI来执行秩自适应时，这可以被实现。这是合理途径，因为如以上所讨论的，本来具有与秩1的PMI值相同的PMI值的所有秩2预编码器包含对应的秩1预编码器。于是可以基于相同PMI的使用来确定RI。

为了为MU-MIMO确定PMI，不管报告秩，可以遵循以下进程。处理器220可以使用码本226来执行PMI搜索以使用秩1码本来量化主本征向量：

                              （3）

其中i₀是用于秩1码本的PMI，C₀是秩1码本，R是宽带信道协方差矩阵，v_i是码本中的向量，和H是厄密共轭。信道的主本征向量可以使用

被量化。

在使用秩1码本已经量化了信道的主本征向量之后，UE 100中的处理器220可以被配置以通过使用高秩预编码器的每列（在预编码矩阵中具有多列）为其他秩（r≠0）选择最佳PMI以根据下式来量化经量化的主本征向量

：

                            （4）

其中i_r是用于秩r码本的PMI，C_r是秩r的码本，v_i是码本中的列，H是厄密共轭，和

是高秩预编码器v_i的每列之间的最大交叉相关性。

应当注意的是（4）仅仅是为大于1的秩确定MU-MIMO优化PMI的手段的一个示例。是优化高秩PMI的搜索MU-MIMO过程的另一示例是测试每个高秩预编码器的每个单独列，好像它是秩1预编码器并且选择包含导致最高性能度量的列的高秩预编码器。

在用于每个秩的最佳PMI被选择后，UE 100中的处理器220可以被配置以根据下式执行秩自适应：

                                           （5）

其中v_ir是码本中的列，H是感兴趣的信道矩阵，SINR是对于每个Rx天线的信号与噪声加干扰比并且

是对于在要么传输站（eNB）处的Tx天线要么在UE处的Rx天线处的最小数目天线的最大候选秩。

使用（3）、（4）和（5）执行秩自适应的过程可以由任何数目的Tx天线使用。在原申请、美国专利申请序列号PCT/US2011/053683中所描述的用于4TX天线的PMI/RI搜索算法是该过程的特殊情况，其中4Tx码本具有嵌套结构。因此，通过将高秩PMI值设置成与最佳量化主本征向量的秩1 PMI相同，可以为4Tx码本简化（4）。

两种不同过程的使用允许在所述两个过程之间转换以提供所选择的过程以基于条件被使用，所述两种不同过程：用于SU-MIMO RI/PMI计算的一个过程（使用（1）和（2））；和用于MU-MIMO RI/PMI计算的另一过程（使用（3）、（4）和（5））。在基站或eNB处的最优MIMO传输方案可以取决于瞬时通信业务负载。当在一个小区中存在大量主动（active）UE时，执行MU-MIMO以便提高系统吞吐量对于eNB可能是有益的。

另一方面，当在一个小区中存在少量主动UE或在主动UE之中有不足够的空间分离时，SU-MIMO可以更好地执行。每个UE可以根据其对来自服务eNB的下行链路信道的观察来执行CSI反馈计算。当下行链路几何SINR高时，UE倾向于报告更多高秩CSI报告。另一方面，当下行链路几何低时，UE倾向于报告更多低秩CSI报告。几何SINR反映对于UE的平均信号与干扰加噪声功率比。通常，在位于接近小区中心的UE处，几何SINR高。对于位于单元边缘处的UE，几何SINR可能相对低。当许多主动UE报告SU-MIMO优化高秩CSI，但是eNB希望执行MU-MIMO传输时，发生CSI不匹配问题。

由于为SU-MIMO优化的当前秩自适应和PMI搜索算法，不匹配问题增加。因而，有高概率：UE将报告不包含用于UE的主本征向量的高秩预编码器。因此，可以使用两种秩自适应和PMI选择过程。第一过程（使用（1）和（2））可以有利于SU-MIMO。第二过程（使用（3）、（4）和（5））可以有利于MU-MIMO。取决于eNB观察的瞬时负载条件，eNB可以向在小区之内的主动UE发送信令以识别它优选哪个秩自适应和PMI选择过程。

在一个实施例中，eNB可以被配置以支持在通过UE使用（1）和（2）的SU-MIMO秩自适应和PMI选择过程与通过UE使用（3）、（4）和（5）的MU-MIMO秩自适应和PMI选择过程之间的动态转换。所述动态转换被称作信道状态信息（CSI）反馈转换。

在一个实施例中，动态CSI反馈转换可以从eNB广播。在另一实施例中，CSI反馈转换可以经由单播信令从eNB被输送到每个UE，尽管这对eNB处的开销可能更繁重。可以使用单一比特广播信息，诸如高的用于MU-MIMO和低的用于SU-MIMO或反之亦然。两个比特可以被用于输送附加信息。例如，所选择的MIMO模式诸如协作多点（CoMP）或分布式天线系统（DAS）可以使用两个比特被输送。如果信息不到达UE，CSI反馈转换信令的擦除将只使得UE选择次最优RI/PMI搜索算法，但是将会不中断通信。因而，可以使用相对宽松的比特误差率（BER）目标。例如，信号在具有-4dB SIRN的普通小区边缘几何（geometry）处以1% BER被传送的要求可以被实施。因为在eNB处的通信业务负载和干扰水平可能相当经常地改变，可以在3GPP正交频分多址（OFDMA）帧结构的每个子帧中传送动态CSI反馈转换信号。

在一个实施例中，新广播物理信道可以被增加以从eNB向位于小区之内的主动UE传送动态RI/PMI计算转换信号。主动UE是那些被配置以通过物理下行链路信道与eNB通信的UE。新广播信道可以被称作物理信道状态信息反馈指示符信道（PCSIFICH）。

PCSIFICH可以类似于在3GPP LTE规范中所定义的物理控制格式指示符信道（PCFICH）地操作。PCFICH是承载控制格式指示符（CFI）的下行链路物理信道，所述控制格式指示符（CFI）指示被用于在每个子帧中传输下行链路控制信道信息的OFDM符号的数目（即通常1、2或3）。

根据3GPP LTE版本（Rel.）8/9/10，PCFICH可以输送两个比特。这两个比特被用于调制四个序列，其中每个序列具有32比特的长度。这32个比特可以是被调制成16个QPSK符号的正交相移键控（QPSK）。所述16个QPSK符号被进一步分组成四组，其中每组具有四个QPSK符号。所有四组可以被映射进第一OFDM符号并且由eNB传送到每个UE，如在图5中所说明的。可以使用分集映射（diversity mapping）以便得到频率分集。开始映射位置可以具有小区特定偏移以便减轻在来自相邻小区的PCFICH数据之中的小区间干扰。

因为用于接收PCSIFICH的要求相比于PCFICH相对低，PCFICH的信道结构可以被改变以定义新PCSIFICH。例如，一个比特信令可以被用于调制两个序列。所述两个序列可以各自具有24比特的长度。所述24比特可以是被调制以生成12个QPSK符号的QPSK。所述12个QPSK符号可以如在图5中所示出的被分成三组并且被映射到第一OFDM符号用于传输。该示例不意图是限制的。如可以被意识到的，可以基于系统要求使用不同数目的比特、序列、序列长度和组。

在另一实施例中，一个比特CSI反馈转换指示符信令可以被映射到物理混合自动重复请求（ARQ）指示符信道（PHICH）。所述PHICH是承载混合ARQ（HARQ）ACK/NACK信息的下行链路物理信道，所述混合ARQ（HARQ）ACK/NACK信息指示eNodeB是否在物理上行链路共享信道（PUSCH）上正确接收到传输。因为PHICH被设计以承载1比特ACK/NAK信令比特，CSI反馈转换指示符信令信息可以被分配以被承载在PHICH上的一个或两个预备位置上。

在另一实施例中，CSI反馈转换指示符信令信息可以被增加到系统信息块（SIB）。因为系统信息块被广播，可以在SIB中定义一个或多个字段。例如，一个比特可以被定义用于SIB的一个子帧子集，其被指定供增强小区间干扰协调（e-ICIC）使用，如在3GPP LTE版本10（2011）中所定义的。

在另一实施例中，CSI反馈转换指示符信令信息可以被包括在无线电资源控制（RRC）信令中。然而，这将把用于CSI反馈转换指示符信令的运送机制从广播改变到单播，所述单播可能不是优选的。每当调度器在秩自适应方法中改变其优选时，将会需要轮询（poll）所有主动UE以一个接一个地配置他们。这可能相对慢并且要求无线电接入网络（RAN）中的大量开销。因而，通常可以使用广播或组播方法中之一。

在另一实施例中，用于在多输入多输出（MIMO）通信系统中选择CSI反馈的方法600被公开，如在图6的流程表中所描绘的。所述方法包括在移动设备处从传输站接收动态信道状态信息（CSI）反馈转换信号，如在框610中所示出的。CSI反馈转换信号可以识别用于移动站的所选择的CSI反馈状态。如在框620中所示出的，为CSI反馈转换信号的第一状态，使用被配置用于下行链路信号的单用户（SU）MIMO接收的过程来选择预编码矩阵指示符（PMI）和秩指示符（RI）。如在框630中所示出的，为CSI反馈转换信号的第二状态，使用被配置用于下行链路信号的多用户（MU）MIMO接收的过程来选择PMI和RI。PMI和RI中至少之一被传送到传输站，其中使用所选择的CSI反馈状态来计算PMI和RI。

图7提供移动设备的示例说明，所述移动设备诸如用户设备（user equipment, UE）、移动站（MS）、移动无线设备、移动通信设备、平板电脑、手持送受话机（handset）或其他类型的移动无线设备。所述移动设备可以包括被配置以与基站（BS）、演进节点B（eNB）或其他类型的无线广域网（WWAN）接入点通信的一个或多个天线。当示出两个天线时，移动设备可以具有在一个和四个或更多之间的天线。移动设备可以被配置以使用至少一个无线通信标准来通信，所述无线通信标准包括第三代合作伙伴项目长期演进（3GPP LTE）、微波存取全球互通（WiMAX）、高速分组接入（HSPA）、蓝牙、WiFi或其他无线标准。移动设备可以使用用于每个无线通信标准的分离天线或用于多重无线通信标准的共享天线来通信。移动设备可以在无线局域网（WLAN）、无线个人区域网（WPAN）和/或无线广域网（WWAN）中通信。

图7也提供可以被用于从移动设备音频输入和输出的一个或多个扬声器和麦克风的说明。显示屏可以是液晶显示（LCD）屏或其他类型的显示屏诸如有机发光二极管（OLED）显示器。显示屏可以被配置为触摸屏。触摸屏可以使用电容性、电阻性或另外类型的触摸屏技术。应用处理器和图形处理器可以被耦合到内部存储器以提供处理和显示能力。非易失性存储器端口也可以被用以向用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口也可以被用以扩展移动设备的存储能力。键盘可以与移动设备集成或被无线地连接到移动设备以提供附加用户输入。也可以使用触摸屏来提供虚拟键盘。

应当理解的是，在本说明书中所描述的许多功能单元已经被标签为模块，以便更特别地强调他们的实施独立性。例如，模块可以被实施为硬件电路，所述硬件电路包括定制VLSI电路或门阵列、现成半导体，诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立组件。模块也可以以可编程硬件设备来实施，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等等。

模块也可以以软件来实施用于由各种类型的处理器执行。可执行代码的所识别的模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、进程或功能。然而，所识别的模块的可执行件（the executables）不需要物理上位于一起，但是可以包括被存储在不同位置中的单独指令，其当逻辑上被联合在一起时包括模块并且达到对于模块所陈述的目的。

实际上，可执行代码的模块可以是单一指令或许多指令，并且甚至可以被分布在若干不同代码段上、在不同程序之中和跨越若干存储器设备。类似地，操作数据处可以在此在模块之内被识别和说明并且可以以任何适合形式被具体化和被组织在任何适合类型的数据结构之内。操作数据可以作为单一数据集被收集或可以被分布在不同位置上，并且可以至少部分地仅仅作为系统和网络上的电子信号存在，其中在不同位置上包括在不同存储设备上。模块可以是被动或主动的，包括可操作以执行所期望的功能的代理。

贯穿该说明书提及“一个实施例”或“一种实施例”意谓结合实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因而，短语“在一个实施例中”或“在一种实施例中”在贯穿该说明书的各种位置出现不一定都指的是相同实施例。

如此处所使用的，为了方便，多个项目、结构元件、组成元件和/或材料可以被呈现在共同列表中。然而，这些列表应当被注释为好像列表的每个成员作为分离和唯一成员被单独识别。因而，这样的列表的单独成员不应当只是基于他们在共同组中的呈现而没有指示相反，就被注释为相同列表的任何其他成员的事实上等效。另外，本发明的各种实施例和示例在此可以连同对于其各种组件的替换方案一起被提及。理解的是，这样的实施例、示例和替换方案将不被注释为彼此的事实上等效，而是将被注释为本发明的分离和自主表示。

此外，所描述的特征、结构或特性可以用任何适合方式被组合在一个或多个实施例中。在以下描述中，提供很多特定细节，诸如材料、紧固件、尺寸、长度、宽度、形状等等的示例，以提供本发明的实施例的彻底理解。然而相关领域的技术人员将认识到，本发明可以在没有一个或多个特定细节的情况下或在其他方法、组件、材料等等的情况下被实践。在其他实例中，众所周知的结构、材料或操作没有被详细示出或描述以避免使本发明的方面含糊不清。

尽管前述示例在一个或多个特定应用中说明本发明的原理，对本领域普通技术人员将明显的是，在实施的形式、使用和细节方面的许多修改可以被做出，而不运用创造性才能和不偏离本发明的原理和概念。因此，除如由以下阐明的权利要求之外，不意图限制本发明。 

Claims (20)

1.一种装置，包括：

接收器，其被布置以通过传输带接收包括一个或多个数据流的无线下行链路通信，每个传输的特征在于秩r指定将在多用户多输入多输出（MU-MIMO）中通过传输带被同时传送的数据流的数目；

存储器，其包含多秩码本；

处理器；和

CSI反馈模块，其在处理器上可操作用以：

　　用预编码矩阵索引i₀量化主本征向量，用于最低秩传输；

　　基于主本征向量和具有主本征向量的码本的每列的最大交叉相关性设置用于较高级秩传输的预编码矩阵索引i_r用以识别用于较高级秩传输的所选择的预编码矩阵指示符（PMI）；和

　　基于用于较高级秩传输的PMI来选择用于接收下行链路通信的秩。

2.权利要求1所述的装置，所述处理器被布置以根据下式确定i₀：

其中i₀是用于秩1码本的PMI，C₀是秩1码本，R是宽带信道协方差矩阵，v_i是码本中的列，和H是厄密共轭。

3.权利要求1所述的装置，所述处理器被布置以根据下式选择用于秩r码本的PMI：

其中C_r是秩r的码本，i_r是用于秩r码本的PMI，v_i是码本中的列，H是厄密共轭，和

是在码本中每列v_i之间的最大交叉相关性。

4.权利要求1所述的装置，所述处理器被配置以根据下式选择秩r_best：

其中v_ir是码本中的列，H是感兴趣的信道矩阵，SINR是对于每个R_X天线的信号与噪声加干扰比，和

是用于传输站处发射天线和装置处接收天线中之一处最小数目天线的最大候选秩。

5.权利要求1所述的装置，其中多秩码本被配置用于n个天线，其中n=1至8。

6.权利要求1所述的装置，其中多秩码本被配置用于8个天线。

7.一种产品，包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包含指令，所述指令如果由处理器执行使得系统能够：

使用被配置用于下行链路信号的单用户多输入多输出（SU-MIMO）接收的过程来确定预编码矩阵指示符（PMI）和秩指示符（RI）；

使用被配置用于下行链路信号的多用户多输入多输出（MU-MIMO）接收的过程来确定预编码矩阵指示符（PMI）和秩指示符（RI）；

从传输站接收动态信道状态信息（CSI）反馈转换信号，所述动态信道状态信息反馈转换信号识别SU-MIMO过程和MU-MIMO过程之一以确定PMI和RI；和

将PMI和RI中至少之一传送给传输站，其中使用从CSI反馈转换信号所识别的过程来确定PMI和RI。

8.权利要求7所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够接收从传输站被广播的动态CSI反馈转换信号，所述传输站是增强的节点B。

9.权利要求7所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够在物理CSI反馈指示符信道（PCSIFICH）中接收CSI反馈转换信号。

10.权利要求9所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够在物理CSI反馈指示符信道（PCSIFICH）中接收动态CSI反馈转换信号，其中CSI反馈转换信号各自包括三组4个正交相移键控（QPSK）符号。

11.权利要求5所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够接收被映射到由传输站传送的物理混合自动重复请求（ARQ）指示符信道（PHICI）的动态CSI反馈转换信号。

12.权利要求5所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够接收被映射到系统信息块（SIB）的动态CSI反馈转换信号。

13.权利要求5所述的产品，此外包括指令，所述指令当由处理器执行时使得系统能够在无线电资源控制（RRC）信令中接收动态CSI反馈转换信号，所述无线电资源控制信令从传输站被单播。

14.一种用于在多输入多输出（MIMO）通信系统中选择CSI反馈的方法，包括：

在移动站处从传输站接收动态信道状态信息（CSI）反馈转换信号，其识别用于移动站的所选择的CSI反馈状态；

对于第一CSI反馈状态，使用被配置用于下行链路信号的单用户多输入多输出（SU-MIMO）接收的过程来为CSI反馈转换信号的第一状态选择预编码矩阵指示符（PMI）和秩指示符（RI）；

对于第二CSI反馈状态，使用被配置用于下行链路信号的多用户多输入多输出（MU-MIMO）接收的过程来为CSI反馈转换信号的第二状态选择预编码矩阵指示符（PMI）和秩指示符（RI）；和

基于所选择的CSI反馈状态向传输站传送PMI和RI中至少之一。

15.权利要求14所述的方法,此外包括接收在物理CSI反馈指示符信道（PCSIFICH）中被广播的动态CSI反馈转换信号。

16.权利要求15所述的方法,此外包括接收在物理CSI反馈指示符信道（PCSIFICH）中被广播的动态CSI反馈转换信号，其中CSI反馈转换信号各自包括三组四个正交相移键控（QPSK）符号。

17.权利要求14所述的方法,此外包括接收被映射到由传输站广播的物理混合自动重复请求（ARQ）指示符信道（PHICH）的动态CSI反馈转换信号。

18.权利要求14所述的方法,此外包括接收被映射到由传输站广播的系统信息块（SIB）的动态CSI反馈转换信号。

19.权利要求14所述的方法,此外包括在由传输站单播的无线电资源控制（RRC）信令中接收动态CSI反馈转换信号。

20.权利要求14所述的方法，其中所述过程被配置用于下行链路信号的MU-MIMO接收，包括：

用码本的预编码矩阵索引i₀来量化主本征向量，用于最低秩传输；

基于主本征向量和具有主本征向量的码本的每列的最大交叉相关性设置用于较高级秩传输的预编码矩阵索引i_r用以识别用于较高级秩传输的所选择的预编码矩阵指示符（PMI）；和

基于用于较高级秩传输的PMI来选择用于接收下行链路通信的秩。

Images