CN104604151A - 在多天线无线通信系统中使用缩减码本来找到信道状态信息 - Google Patents

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Abstract

在发射机(110)和接收机(120)处采用的多个天线可以显著增加MIMO系统(100)容量，特别是在发射机(110)处信道知识可用时。在基于码本的预编码反馈中，接收机(120)可以向发射机(110)提供信道状态信息。在所提出的方案中，提出了接收机(120)对码本的预编码器元素进行搜索，以向发射机(110)提供增强容量的秩信息和预编码控制索引。与传统穷举搜索不同的是：所提出的方案通过缩减要考虑的预编码器元素的搜索空间来降低复杂度。通过缩减较高秩预编码器元素的搜索空间，最小化了性能损失。对于某些秩，通过将该秩的预编码器元素分组为具有相等容量的组，并将来自每个组的最多一个预编码器元素包括在搜索空间内，在没有任何性能牺牲的情况下，降低了复杂度。

Description

在多天线无线通信系统中使用缩减码本来找到信道状态信息
技术领域
本公开的技术领域总体上涉及无线通信系统中向发射机提供反馈的接收机。
背景技术
在发射机和接收机处采用的多个天线可以显著地增加系统容量。通过在相同频率带宽中发送独立符号流(通常被称为空间复用(SM))，随着天线数目的增加，实现了数据速率的线性增长。另一方面，通过在发射机处使用空时码，可以通过利用发送分集来提升检测到的符号的可靠性。这两种方案都假定在发射机处没有信道知识。
然而，在诸如3GPP(第三代合作伙伴计划)LTE(长期演进)、HSDPA(高速下行链路分组接入)、HSPA(高速分组接入)和WiMAX(全球微波接入可互操作性)系统之类的实际无线系统中，可以经由从接收机到发射机的反馈，使得信道知识在发射机处可用。MIMO(多输入多输出)发射机可以利用该信道信息在预编码的辅助下提升系统性能。除了波束成形增益之外，对预编码的使用还避免了病态信道矩阵的问题。
在实际中，通过利用信道互易(channel reciprocity)，完整CSI(信道状态信息)可用于使用TDD(时分双工)方案的通信系统。然而，对于FDD(频分双工)系统，完整CSI更难以获得。在FDD系统中，经由来自接收机的反馈，某类CSI知识可以在发射机处可用。这些系统被称为有限反馈系统。存在有限反馈系统的很多实现，例如，基于码本的反馈和量化信道反馈。3GPP LTE、HSDPA和WiMAX推荐基于码本的反馈CSI用于预编码。
在基于码本的预编码中，在发射机和接收机处都定义预定义的码本。可以使用不同的方法来构造码本的条目，例如，Grassmannian、Lyod算法、DFT矩阵等。预编码器矩阵经常被选择为匹配NRxNTMIMO信道矩阵H的特性(NR是接收天线的数目，且NT是发射天线的数目)，得到所谓的信道相关预编码。这也常被称为闭环预编码，且实质上努力将发送能量集中到在向UE(用户设备)传递多的发送能量的意义上强的信号子空间中。在本上下文中，信号子空间是以任意数目的维度(包括空间、时间、频率、码等)来定义的信号空间的子空间。
此外，预编码器矩阵还可以被选择为努力对信道进行正交化，意味着在UE处的正确线性均衡之后，降低了层间干扰。在接收机处，利用不同码本条目找到SINR(信号对干扰加噪声比)并选择给出最高频谱效率(也被称为信道容量)的秩/预编码指示符(秩/预编码索引)是常见的。在本上下文中，秩指示了可以从发射机向接收机同时发送的数据流的数目。
闭环MIMO系统的性能一般随着码本集合的势(大小)而增加。在接收机处，每个TTI(发送时间间隔)或多个TTI(例如，LTE中5个，HSDPA中1/3个)向发射机发回RI(秩指示符或秩信息)和PCI(预编码控制指示符或预编码控制索引)。一般而言，找到秩信息和预编码控制索引是繁琐的，并涉及很多计算。在码本较大时，在闭环MIMO的情况下复杂度巨大。例如，HSDPA/LTE定义了具有64个码字的用于4发射天线系统的码本(每个秩16个码字)。随着天线数目的增加，复杂度可以按指数方式增加。这使得难以实现提供反馈的传统方法以提升性能。
发明内容
所公开的主题的一个或多个方案涉及在多天线无线通信系统中与缩减码本一起使用的方法、装置和/或系统，以找到信道状态信息。该缩减码本允许在向发射机提供反馈时降低接收机的复杂度。
所公开主题的非限制性方案涉及一种在多天线无线通信系统中由接收机执行以向发射机提供信道状态信息作为反馈的方法。所述方法可以包括：估计所述发射机和所述接收机之间的信道并确定预编码器子集。所述预编码器子集可以包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素可以是针对多个秩定义的码本的预编码器元素。对于每个秩，所述码本可以包括与该秩相对应的多个预编码器元素。所述预编码器子集可以包括所述码本的少于全部的预编码器元素。至少一个秩可以是相等容量秩，所述相等容量秩是这样的秩：所述秩的预编码器元素被分组为一个或多个容量组。所述相等容量秩的每个预编码器元素可以是一个容量组的成员，以及至少一个容量组可以包括多个预编码器元素。在每个容量组内，该容量组的预编码器元素的各个容量可以相等。所述预编码器子集可以被确定为使得：对于至少一个相等容量秩，来自该相等容量秩的每个容量组的不多于一个预编码器元素被包括在所述预编码器子集中。所述方法还可以包括：确定与所述预编码器子集中的每个预编码器元素相对应的容量。所述方法还可以包括：确定与对应容量在与所述预编码器子集的预编码器元素相对应的容量中最大的预编码器元素相关联的信道状态信息。所述方法还可以包括：向所述发射机提供所述信道状态信息作为反馈。所述信道状态信息可以包括秩信息(秩指示符RI)和预编码控制索引(预编码控制指示符PCI)。
所公开主题的另一非限制性方案涉及一种计算机可读介质，其中包括编程指令。当计算机执行所述编程指令时，所述计算机执行如上所述在多天线无线通信系统中由接收机执行以向发射机提供信道状态信息作为反馈的方法。
所公开主题的另一非限制性方案涉及一种多天线无线通信系统的接收机，其中，所述接收机可以被构造为向发射机提供信道状态信息作为反馈。所述接收机可以包括：信道估计器、预编码器子集确定器、容量确定器、信道状态确定器、以及反馈提供器。所述信道估计器可以被构造为估计所述发射机和所述接收机之间的信道。所述预编码器子集确定器可以被构造为确定预编码器子集，所述预编码器子集可以包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素可以是针对多个秩定义的码本的预编码器元素。对于每个秩，所述码本可以包括与该秩相对应的多个预编码器元素。所述预编码器子集可以包括所述码本的少于全部的预编码器元素。至少一个秩可以是如上所述的相等容量秩。所述预编码器子集可以被确定为使得：对于至少一个相等容量秩，来自该相等容量秩的每个容量组的不多于一个预编码器元素被包括在所述预编码器子集中。所述容量确定器可以被构造为：针对所述预编码器子集中的每个预编码器元素，基于信道估计来确定与该预编码器元素相对应的容量。所述信道状态确定器可以被构造为：确定与对应容量在与所述预编码器子集的预编码器元素相对应的容量中最大的预编码器元素相关联的信道状态信息。所述反馈提供器可以被构造为：向所述发射机提供所述信道状态信息作为反馈。所述信道状态信息可以包括秩信息(秩指示符RI)和预编码控制索引(预编码控制索引PCI)。
所公开主题的另一非限制性方案涉及一种在多天线无线通信系统中由发射机执行以向接收机提供预编码器子集的方法。所述方法可以包括：确定预编码器子集，所述预编码器子集可以包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素可以是针对多个秩定义的码本的预编码器元素。针对每个秩，所述码本可以包括与该秩相对应的多个预编码器元素。所述预编码器子集可以包括所述码本的少于全部的预编码器元素。至少一个秩可以是如上所述的相等容量秩。所述预编码器子集可以被确定为使得：对于至少一个相等容量秩，来自该相等容量秩的每个容量组的不多于一个预编码器元素被包括在所述预编码器子集中。所述方法还可以包括：向所述接收机提供所述预编码器子集。
所公开主题的另一非限制性方案涉及一种计算机可读介质，其中包括编程指令。当计算机执行所述编程指令时，所述计算机执行如上所述的一种在多天线无线通信系统中由发射机执行以向接收机提供预编码器子集的方法。
所公开主题的另一非限制性方案涉及一种多天线无线通信系统中的发射机，其中，所述发射机可以被构造为向接收机提供预编码器子集。所述发射机可以包括预编码器子集提供器，所述预编码器子集提供器被构造为：确定预编码器子集，所述预编码器子集可以包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素可以是针对多个秩定义的码本的预编码器元素。针对每个秩，所述码本可以包括与该秩相对应的多个预编码器元素。所述预编码器子集可以包括所述码本的少于全部的预编码器元素。至少一个秩可以是如上所述的相等容量秩。所述预编码器子集可以被确定为使得：对于至少一个相等容量秩，来自该相等容量秩的每个容量组的不多于一个预编码器元素被包括在所述预编码器子集中。所述容量确定器可以被构造为：针对所述预编码器子集中的每个预编码器元素，基于信道估计来确定与该预编码器元素相对应的容量。所述预编码器子集提供器还可以被构造为：向所述接收机提供所述预编码器子集。
附图说明
通过对如附图所示的优选实施例的以下更具体的描述，所公开主题的前述和其他目标、特征和优点将变得显而易见，在附图中，附图标记在全部各视图中指代相同的部分。附图不一定是按比例绘制的。
图1示出了在典型呼叫建立期间发射机和接收机之间交换的消息的示例；
图2以绘图方式示出了用于针对四分支MIMO系统来找到秩信息和预编码控制索引的传统算法；
图3示出了在HSDPA中针对秩4发送的各个预编码器元素的总容量的示例柱状图；
图4示出了在LTE中针对秩4下行链路发送的各个预编码器元素的总容量的示例柱状图；
图5以绘图方式示出了用于针对MIMO系统来找到秩信息和预编码控制索引的算法的示例；
图6示出了无线网络中被构造为向发射机提供信道状态信息的接收机的实施例；
图7示出了无线网络中被构造为向发射机提供信道状态信息的接收机的另一实施例；
图8示出了由接收机执行的用于向发射机提供信道状态信息的示例方法的流程图；
图9示出了由接收机执行的用于确定预编码器子集的示例处理的流程图；
图10示出了由接收机执行的用于确定预编码器元素的容量的示例处理的流程图；
图11示出了由接收机执行的用于确定信道状态的示例处理；
图12示出了无线网络中被构造为向接收机提供预编码器子集的发射机的实施例；
图13示出了无线网络中被构造为向接收机提供预编码器子集的发射机的另一实施例；
图14示出了由发射机执行的用于向接收机提供预编码器子集的示例方法的流程图；
图15示出了由发射机执行的用于确定预编码器子集的示例处理的流程图；以及
图16示出了由发射机执行的用于向接收机指示预编码器子集的示例处理的流程图。
具体实施方式
为了解释而非限制的目的，阐述了具体细节，例如，特定架构、接口、技术等。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是：本文描述的技术可以在脱离这些具体细节的其他实施例中实行。即，本领域技术人员将能够做出体现所述技术的原理的各种布置，尽管这些布置在本文中并未被显式描述或示出。
在一些实例中，省略对众所周知的设备、电路和方法的详细描述，以避免用不必要的细节使得描述不够突出。本文中对原理、方案、实施例和示例进行叙述的所有声明意在包含结构和功能的等价物。此外，预期这种等价物既包括当前已知的等价物也包括将来开发出的等价物，即开发出的不管结构如何而执行相同功能的任何元素。
从而例如将意识到：本文的框图可以表示体现了技术的原理的说明性电路的概念视图。类似地，将意识到：任何流程图、状态转移图、伪代码等表示各种处理，该各种处理可以实质上在计算机可读介质中表示并由计算机或处理器来执行，而不管这种计算机或处理器是否被显式示出。
可以通过专用硬件以及能够执行关联软件的硬件来提供包括被标记或描述为“处理器”或“控制器”的功能块在内的各种元素的功能。当由处理器提供时，功能可以由单一专用处理器、由单一共享处理器、或由多个单体处理器(其中一些可以是共享的或分布式的)来提供。此外，对术语“处理器”或“控制器”的显式使用不应被解释为排他性地指代能够执行软件的硬件，而是可以不受限制地包括数字信号处理器(缩写为“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(缩写为“ROM”)、随机存取存储器(缩写为RAM)、以及非易失性存储设备。
在本文档中，3GPP术语-例如HSDPA、WCDMA、LTE、LTE-A-被用作解释用途的示例。注意到：本文描述的技术可以应用于非3GPP标准，例如WiMAX、UMB、GSM、cdma2000、1xEVDO、无线LAN、WiFi等。从而，本公开的范围不限于3GPP无线网络系统的集合，且可以包含无线通信系统的很多领域。此外，无线终端(例如，UE、膝上型计算机、PDA、智能电话、移动终端等)将被用作其中可以执行所述方法的接收机的示例。即，本描述一般将专注于下行链路发送。然而，本主题同样适用于上行链路发送。即，所公开主题适用于网络中的任何节点，包括接收无线信号的基站(例如，RBS、NodeB、eNodeB、eNB等)和中继站。
如上所述，找到秩信息和预编码索引是繁琐的并涉及很多计算。对于闭环MIMO系统，当码本较大时，复杂度可以是惊人的。例如，HSDPA/LTE定义了具有64个码字的用于4天线系统的码本(每个秩16个码字)。在本描述中，由码本中的码字数目来指代码本的大小。从而，四分支MIMO系统的HSDPA/LTE码本的大小是64。
在所公开主题的方案中，提出了用于在接收机处减少计算复杂度的方案。在该方案中，所提出的方案避免了全空间搜索，并使用码本的子集来找到信道状态信息，例如秩信息(秩指示符RI)、预编码控制索引(预编码控制指示符PCI)、信道质量指示符(CQI)等。仿真结果示出了：与通过全空间搜索实现的性能相比，所提出方案的性能下降非常小。此外，可以极大地降低复杂度。在一些实例中，在没有性能下降的情况下减少复杂度。
理想线性预编码要求在发射机处的完全信道状态信息(CSI)。这对于基于TDD的系统是可能的，但是对于基于FDD的系统是不实际的。基于码本的预编码允许接收机基于应当用于发送的码本来显式识别预编码矩阵/向量。
在3GPP的HSDPA/LTE标准中，针对发射天线的数目和发送层的数目的各种组合定义了单独的码本。后者也被称为秩指示符或秩信息(RI)。例如如上所述，对于四分支MIMO系统，定义了总共64个预编码向量和矩阵。对于用于RI＝1、2、3、4的场景的码本中的每个秩，定义了每个秩的十六(16)个预编码器元素。3GPP标准并未规定UE应当使用什么准则来计算RI和/或最优预编码矩阵/向量。
图1示出了在多天线无线通信系统100的两个节点(发射机110和接收机120)之间交换的消息的示例。在下行链路上，发射机110可以是基站(例如，Node B)且接收机120可以是无线终端(例如，UE)。在该示例中，示出了在典型呼叫建立期间在Node B和UE之间交换的消息。根据Node B在公共导频信道(CPICH)上发送的信号，UE估计信道并计算信道质量信息和预编码信道指示符(PCI)。UE在反馈信道(例如，HSPA系统中的高速专用物理控制信道HS-DPCCH)上将该信息连同混合ARQ ACK/NACK一起向Node B报告作为反馈。HS-DPCCH的周期性通常是一个子帧(2ms)。例如，一旦UE决定RI和对应PCI，则经由反馈或上行链路信道向Node B发送该信息。
在接收到反馈信息时，Node B决定数据业务的秩、调制、传输块大小和PCI。该信息是通过下行链路控制信道(例如，HSPA中的高速共享控制信道HS-SCCH)来传达的。在向UE发送控制信息之后，Node B在数据业务信道上向UE发送下行链路数据(例如，HSPA中的高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH)。
如上所述，在下行链路上，Node B是数据发射机且UE是数据接收机。注意到：在上行链路上，角色是颠倒的。即，Node B是接收机且UE是发射机。应当注意到：所述主题的一些或全部方案同样适用于上行链路。
图2以绘图方式示出了用于针对四分支MIMO系统来找到RI和PCI的传统算法。在传统方案中，预编码码本(或简称为码本)包含64个预编码器元素(针对每个秩16个元素)。预编码码本在表1中示出。
表1
根据表1来映射预编码权重信息χpwopb，1、χpwopb，2、χpwopb，3和χpwopb，4。量表示根据表达式由集合{s}给出的列来定义的矩阵，其中，I是4x4单位矩阵，且向量un由表1给出。
在MIMO检测器(MMSE、MLD等)的输出处的接收SNR是信道矩阵H、预编码矩阵、噪声功率频谱密度和同信道干扰功率的函数。用于找到RI和PCI的传统算法包含由接收机(例如，在下行链路上由UE)执行的以下步骤：
●通过基于公共导频信道上的信号估计信道，来计算信道系数；
●针对码本中所有元素，来计算每个码本元素的容量；
●找到与最大化容量的码本元素相对应的PCI和RI。
参见图2，接收机基于信道估计来计算64个容量(C1至C64)，码本中每个码本元素对应于一个容量。换言之，执行穷举搜索。作为3GPP中的说明，对于每个秩索引(秩指示符)，标准定义了预编码索引(预编码指示符)的16个元素。因此，对于该秩中的每个预编码索引，UE计算SINR。基于SINR，使用香农公式来计算可实现的容量。一旦UE针对每个秩和预编码索引计算了容量，其选择最大化容量的一个。作为示例，如果接收机确定C48是最高的，则接收机将向发射机提供RI 3和PCI 48作为反馈。
可以看到：传统算法的穷举搜索涉及很多计算。随着天线数目的增加，码本元素的数目可以以指数方式增加。从而，在MIMO系统变得更复杂时，实现由传统算法所调用的穷举搜索变得不可能，或至少是不现实的。
在方案中，提出了与传统穷举方案相比，在牺牲很少性能或不牺牲性能的情况下，进行更少数目的计算以确定CSI(例如，RI、PCI、预编码矩阵指示符、PMI、CQI、SINR等)的方案。一般而言，该计算减少可以通过仅计算码本元素的子集的容量来实现，即，考虑少于全部的码本元素。缩减搜索空间意味着将不考虑一些预编码器元素。从而，最佳预编码器元素将有可能不被包括在预编码器子集中，意味着与传统穷举搜索相比，在使用缩减搜索空间的情况下性能可能下降。
这种问题是在以本主题的发明人的名义提交的题为“FindingChannel State Information With Reduced Codebook In A Multi-AntennaWireless Communication System”的美国申请13/610,319中处理的。为了引用方便，将其称为“319申请”
在MIMO系统中，可以针对多个秩来定义系统的码本，且该码本可以包括针对每个秩的多个预编码器元素。在这种系统中，可以通过缩减一个或多个秩的搜索空间来缩减搜索空间。在秩内，存在总共N个预编码器元素，可以考虑该秩内的n个预编码器元素，即选择或以其他方式挑选该秩的N个预编码器元素中的n个预编码器元素，并计算它们对应的容量。当针对秩，n＝N时，这等价于针对该秩执行秩穷举搜索。于是，传统穷举搜索可以等价于针对码本中所有秩来执行秩穷举搜索。
在319申请中，针对至少一个秩来缩减搜索空间，即n＜N意味着考虑该秩的少于全部的预编码器元素。通过缩减针对一个或多个秩的所考虑的预编码器元素的搜索空间，与传统穷举搜索相比，可以整体上缩减搜索空间。为了表达方便，在预编码器子集中反映搜索空间。预编码器子集可以包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素是码本的预编码器元素。当针对至少一个秩，n＜N时，则预编码器子集包括码本的少于全部的元素。
在319申请中，通过智能选择要在搜索空间中包括的码本元素，将性能牺牲保持最小。在319申请的方法中，接收机确定包括一个或多个预编码器元素在内的预编码器子集，每个预编码器元素是码本的预编码器元素，使得预编码器子集包括码本的少于全部的预编码器元素。在确定预编码器子集时，针对每个秩，接收机确定该秩是否高于秩阈值。如果是，则随机选择预编码器元素中的某个数目n个预编码器元素，使得n＜N。这部分基于以下观察：随着秩的增加，性能损失并未变得显著，直到在较大程度上减少了元素的数目。因此可以包括较少数目的较高秩预编码器元素。
尽管319申请中的方法非常好地减轻了性能损失，发明人已发现：对于一个或多个秩，可以在不增加复杂度的情况下可以实现进一步减少性能损失。在一些实例中，可以实现与穷举搜索相比的零性能损失。发明人观察到：对于一个或多个秩，该秩的预编码器元素具有对称属性。表2示出了针对具有4发射和4接收天线的HSDPA系统的示例秩信息和预编码索引计算的快照。该表示出了针对秩4计算而记录的结果。
表2
根据表2，可以观察到以下各项：
●预编码索引[1，3，9和11](为了方便称为容量组A)具有相同的总容量13.2072；
●预编码索引[2，4，10和12](容量组B)具有相同的总容量13.6939；
●预编码索引[5和7](容量组C)具有相同的总容量13.4456；
●预编码索引[6和8](容量组D)具有相同的总容量13.8050；
以及
●预编码索引[13，14，15和16](容量组E)具有相同的总容量13.1311。
为了引用的简单和方便，将使用短语“相等容量秩”，其可以被视为这样的秩：
●该秩的预编码器元素被分组为一个或多个容量组(秩4HSDPA的容量组A、B、C、D、E)；
●该秩的每个预编码器元素是一个容量组的成员(例如，预编码器索引1是容量组A的成员)；
●至少一个容量组包括多个预编码器元素(例如，容量组A包括五个元素)；以及
●在每个容量组内，预编码器元素的各个容量是相等的(容量组A的每个预编码器元素具有容量13.2072)。
于是，具有4发射和4接收天线的HSDPA系统的秩4将符合相等容量秩的资格。在该特定实例中，存在五个容量组(容量组A、B、C、D、E)且每个容量组包括多个秩4预编码器元素(每个容量组具有至少两个)。为了引用方便，将使用NG来表示相等容量秩中容量组的数目。由于至少一个容量包括多个预编码器元素，这必然意味着对于每个相等容量秩，NG＜N，容量组的数目小于预编码器元素的数目。
在表2中，针对秩4，NG＝5。注意到：针对这五个容量组中的每个容量组，预编码器元素的各层容量是非对称相等的，即在每个组中，该组的一个预编码器元素(均对应于预编码索引)的层容量等于同一组的另一预编码器元素的层容量。例如，对于容量组A的预编码器元素1，第1层容量是3.8892。对于同一容量组的预编码器元素3、9和11，3.8892分别是第1层、第2层和第4层的容量。
该非对称相等是由于针对HSDPA选择的预编码码本的结构造成的。图3示出了各个预编码索引的总容量的柱状图。对于每一组，该组的预编码索引被以相同方式加上阴影。可以看到：取代针对全部N＝16个预编码器元素来计算各个容量，可以计算5个元素(一组一个)的容量，这将复杂度降低了几乎因子4，而没有性能损失。针对具有不同速度和延迟特性的各种信道，可以观察到相同的现象。
秩4发送的非对称相等对于3GPP LTE发送来说也是正确的。即，3GPP LTE秩4也是相等容量秩的示例。图4示出了在使用闭环MIMO的情况下针对LTE下行链路发送的秩4发送的总和容量。类似于HSDPA秩4发送，每个容量组中的元素的容量相等。因此，可以将用于秩4计算的元素数目减少到5，而没有任何性能损失。这意味着：对于该秩，不需要执行秩穷举搜索。计算每个组的一个预编码器元素的容量就够了，因为该组的其他预编码器元素将具有相同的容量。这样，可以计算少于全部的预编码器元素的容量，且将不产生性能损失。
换种说法，对于每个相等容量秩，可以在不破坏性能的情况下，通过组穷举搜索来降低计算复杂度。可以将组穷举搜索视为：针对该相等容量秩，确定该秩的n个预编码器元素的容量，其中，n＝NG，且确定来自每个组的一个预编码器元素的容量。
注意到：即使不执行组穷举搜索，即当平均而言n＜NG时，依然应当导致比319申请的方法更好的性能。例如，假定n＝4。根据319方法，随机选择最佳性能的预编码器元素的似然率是25％(16个中的4个)。但是在当前提案下，似然率增加到80％(5个中的4个)。
图5以绘图方式示出了用于针对四分支MIMO系统来找到秩信息和预编码控制索引的提议算法的示例。对于秩4，观察到最多5个预编码器元素是必要的。它们可以是(来自组A)[1，3，9，11]的任意一个、(来自组B)[2，4，10，12]的任意一个、(来自组C)[5，7]的任意一个、(来自组D)[6，8]的任意一个以及(来自组E)[13，14，15，16]的任意一个。由于容量对于所选预编码器元素是相等的，因此没有容量损失。对于其他秩，可以使用319申请的方法或甚至可以执行秩穷举搜索。例如，对于秩1、2和3，可以执行秩穷举搜索。
图6示出了根据所提议方案的示例的在多天线无线网络100中被构造为向发射机110提供信道状态信息作为反馈的接收机120的实施例。如图所示，接收机120可以包括信道估计器610、预编码器子集确定器620、容量确定器630、信道状态确定器640和反馈提供器650。
图6提供了接收机120及其中包括的设备的逻辑视图。每个设备不一定严格与其他设备物理分离。可以在一个物理模块中将一些或全部设备加以结合。相对地，可以将至少一个设备分为物理分离的模块。
此外，接收机120的设备不需要严格地用硬件实现。可以设想通过硬件和软件的任意组合来实现设备。例如，如图7所示，接收机120可以包括一个或多个处理器710、一个或多个存储器720、以及无线接口730和网络接口740中的一个和两个。处理器710可以被构造为执行程序指令，以执行一个或多个接收机设备的操作。该指令可以存储在非瞬时存储介质中或固件中(例如，ROM、RAM、闪存)。注意到：程序指令还可以经由无线和网络接口730、740中的一个或两个，通过有线和/或无线瞬时介质来接收。无线接口730(例如，收发机)可以被构造为经由一个或多个天线735(其可以是内部的或外部的)从其他无线电网络节点接收信号和向其他无线电网络节点发送信号。网络接口740可以被包括和构造为与其他无线电和/或核心网节点通信。
图8示出了根据所提议方案的由接收机120执行的用于向发射机110提供信道状态信息作为反馈的示例方法800的流程图。在步骤810中，信道估计器610可以估计发射机110和接收机120之间的信道。例如，发射机110可以在如CPICH之类的导频信道上发送导频符号，在接收机120处经由无线接口730来接收导频符号。根据这些符号，信道估计器610可以估计信道，且还可以计算信道系数。
在步骤820中，预编码器子集确定器620可以确定预编码器子集。在该步骤中，预编码器子集确定器620可以选择或以其他方式挑选码本中的哪些预编码器元素被包括在预编码器子集中。注意到：并非码本中的所有预编码器元素都被包括在子集中，即，相对于传统穷举搜索应当缩减搜索空间。从而，预编码器子集包括码本的一个或多个预编码器元素，但是少于码本的所有预编码器元素。
预编码器子集确定器620可以用各种方式来确定预编码器子集。图9示出了用于实现步骤820的示例处理的流程图。在该示例处理中，可以针对多个秩中的每个秩来迭代类似的过程。该处理可以开始于步骤910，在步骤910，预编码器子集确定器620将秩初始化为起始秩。例如，在四分支MIMO系统中，预编码器子集确定器620可以在秩1(RI＝1)处开始。
对于每个秩，在步骤915中，预编码器子集确定器620可以确定该秩是否是相等容量秩。如果确定该秩是相等容量秩(例如，秩4)，则在步骤925中，预编码器子集确定器620可以将来自每个容量组的最多一个预编码器元素包括到预编码器子集中，即n≤NG。在表2的示例中，可以将秩4的五个或更少的预编码器元素包括到预编码器子集中。
在一个实施例中，可以包括来自相等容量秩的每个容量组中的一个，即n＝NG。即，可以执行组穷举搜索。当n＝NG时，只要涉及相等容量秩，则相对于秩穷举搜索，将不导致性能损失。
不管n＝NG还是n＜NG，对于具有在预编码器子集中包括的预编码器元素的每个容量组，可以用多种方式来进行对要包括的预编码器元素的选择。在一种方式中，选择可以是固定的，例如，在接收机120中内部定义。例如，对于组A，预编码器子集确定器620可以始终选择预编码器元素3。在另一方式中，预编码器子集确定器620可以在该组的预编码器元素中随机选择。在又一方式中，选择可以是从发射机110接收到的。所接收的选择可以对任何内部定义的选择或任何之前接收到的选择进行超控。
如果在步骤915中秩被确定为非相等容量秩，则方法进行到步骤920。在该步骤中，预编码器子集确定器620可以确定该秩是否在秩阈值处或高于该秩阈值。在一个方案中，秩阈值可以是在接收机120中内部定义的。可选地，在步骤905中，预编码器子集确定器620可以从发射机110接收秩阈值。当接收到时，所接收的秩阈值可以对任何内部定义的秩阈值和/或任何之前接收到的秩阈值进行超控。
如果秩被确定为在该秩阈值处或低于该秩阈值，则在步骤930中，预编码器子集确定器620可以将码本中该秩的所有预编码器元素包括在预编码器子集中。然而，如果该秩被确定为高于秩阈值，则在步骤940中，预编码器子集确定器可以将码本中该秩的一些而不是全部预编码器元素包括在预编码器子集中。
注意到：对于高于秩阈值的给定秩，要在预编码器子集中包括的该秩的预编码器元素可以是固定的，即预先确定的。例如，规定要包括的该秩的预编码器元素的列表可以是在接收机120中内部定义的。备选地，该列表可以是从发射机110接收到的。当接收到时，所接收的列表可以对任何内部定义的列表和/或任何之前接收到的列表进行超控。
当规定了固定列表时，在步骤940中，预编码器子集确定器620可以根据该固定列表来选择要在预编码器子集中包括的该秩的所列出的预编码器元素。但是在另一方案中，不需要预先确定给定秩的预编码器元素。在该实例中，在步骤940中，预编码器子集确定器620可以随机选择要在预编码器子集中包括的该秩的多个预编码器元素。当然，组合是可能的。即，给定秩的一些预编码器元素可以是固定的，且一些可以是随机选择的。
尽管一些或全部预编码器元素本身可以是随机选择的，在预编码器子集中包括的给定秩的预编码器元素的数目可以是固定的。即，对于高于阈值的每个秩，要包括的预编码器元素的数目可以是内部定义的和/或从发射机110接收到的。如果该数目是从发射机110接收到的，则所接收的数目可以对内部定义的数目和/或任何之前接收到的数目进行超控。优选地，该数目应当小于码本中预编码器元素的总数，即对于高于秩阈值的每个秩，n＜N。在一些实例中，该数目甚至可以是零。
注意到：不需要同样处理高于秩阈值的所有秩。即，对于一个秩，可以存在固定列表。而对于另一个秩，预编码器元素可以是随机选择的。对于又一个秩，一些可以是固定的，且其余可以是随机选择的。
在方案中，预编码器子集可以包括至少两个秩(第一秩和第二秩)的预编码器元素，这两个秩都高于秩阈值且第一秩低于第二秩。当这发生时，预编码器子集中的第一秩预编码器元素的数目可以大于第二秩预编码器元素的数目。这反映了对以下观察结论的应用：随着秩增大，类似地性能损失不变得显著，直到更大程度地降低元素数目。从而，针对较高的秩可以考虑较少数目的预编码器元素。第一和第二秩不需要始终是连续的。此外，注意到：第一秩预编码器元素的数目不需要始终大于第二秩预编码器元素的数目，即它们可以相等。于是更一般地，可以称：第一秩预编码器元素的数目大于或等于第二秩预编码器元素的数目。
图9示出了接收机120执行大量工作来确定预编码器子集的场景。尽管未示出，发射机110本身可以规定要在预编码器子集中包括的每个秩的预编码器元素，而不管该秩是高于、等于还是低于秩阈值。例如，发射机110可以不具有在特定RI/PCI组合的情况下进行发送的能力。在该情况下，甚至不需要让接收机120考虑相关联的预编码器元素。因此在另一方案中，在步骤940中，预编码器子集确定器620可以简单地从发射机110接收该预编码器子集。备选地，预编码器子集确定器620可以接收针对包括(例如，发射机110可以规定考虑与16QAM调制相关联的预编码器元素)或针对排除(例如，发射机110可以规定其不能处理PCI和RI的特定组合)或这二者的一个或多个准则。
当然，变型和组合预期在本公开的范围内。例如，预编码器子集确定器620可以接收要从预编码器子集中排除的预编码器元素的列表(或针对排除的准则)。然后，可以针对码本的剩余预编码器元素来执行图9所示的方法900。
回到图8，在步骤820中已确定了预编码器子集之后，可以在步骤830中针对预编码器子集中所有预编码器元素，确定与每个预编码器元素相对应的容量。图10示出了可以执行用于实现步骤830的示例处理的流程图。在步骤1010中，容量确定器630可以确定与预编码器子集中每个预编码器元素相关联的SNR。与每个预编码器元素相关联的SNR可以是基于由信道估计器610进行的信道估计来确定的。注意到：应当用广义的方式来看到SNR，以包括对所需要和不需要的信号的存在性进行概念化的其他表达方式(SIR和SINR)。
在步骤1020中，容量确定器630可以基于相关联的SNR来确定与每个预编码器元素相对应的容量。例如，针对每个预编码器元素，容量C可以使用公式C＝B log2(1+SNR)来计算，其中，B是带宽。
但是作为备选，在确定了SNR之后，容量确定器630可以确定在该SNR情况下所需要的调制和编码方案(MCS)。例如，容量确定器630可以通过查找表来确定MCS。一旦选择了MCS，容量确定器630可以确定频谱效率。在该备选中，较高的频谱效率对应于较高的容量。从而，最大化容量可以等效于最大化频谱效率。该备选可以适用于LTE预编码矩阵指示符(PMI)搜索。在该意义上，图2和5可以被称为也对应于LTE PMI搜索。
再次返回图8，在确定了子集中对应预编码器元素的容量之后，则在步骤840中，信道状态确定器640可以确定与对应容量在所确定的预编码器子集的容量中最大的预编码器元素相关联的信道状态信息。对于LTE PMI搜索，这可以等效于信道状态确定器640确定与对应频谱效率在所确定的预编码器子集的频谱效率中最大的预编码器元素相关联的信道状态信息。
图11示出了用于实现步骤840和845的示例处理的流程图。在步骤1110中，信道状态确定器640可以确定具有最大容量的预编码器元素的CSI。该CSI可以包括秩信息(RI)和预编码器控制索引(PCI)。该CSI还可以包括信道质量信息(CQI)。应当注意到：除非另行明确指示，否则术语RI和PCI应当以一般性的意义来理解，而不限于任何特定技术或标准(例如，3GPP)。在该上下文中，RI应当理解为指示发送层或流的数目。此外，PCI应当理解为可以用于找到或确定对应预编码器元素的参考(例如，指针、索引)(例如，PCI可以是对预编码器元素的查找表的索引)。在步骤1120中，反馈提供器650可以向发射机110提供RI和PCI等信息。注意到：PCI可以被称为其他类似概念，例如，PMI。即，LTE的PMI概念可以被理解为在上面刚刚讨论的PCI的范围内。
注意到：最大化容量不是唯一的选择准则。取代容量或除了容量之外，在步骤830、840和850中还可以确定、优化和报告预编码器元素的吞吐量、错误率等。
根据上述内容回忆：发射机110可以向接收机120提供预编码器子集。图12示出了多天线无线网络100中被构造为提供预编码器子集的发射机110的实施例。如图所示，发射机110可以包括预编码器子集提供器1220。可选地，发射机110还可以包括秩阈值提供器1210和预编码器准则提供器中一个或两个。图12提供了发射机110及其中包括的设备的逻辑视图。每个设备不一定严格与其他设备物理分离。可以在一个物理模块中将一些或全部设备加以结合。相对地，可以将至少一个设备分为物理分离的模块。
此外，发射机110的设备不需要严格地用硬件实现。可以设想通过硬件和软件的任意组合来实现设备。例如，如图13所示，发射机110可以包括一个或多个处理器1310、一个或多个存储器1320、以及无线接口1330和网络接口1340中的一个和两个。处理器1310可以被构造为执行程序指令，以执行一个或多个接收机设备的操作。该指令可以存储在非瞬时存储介质中或固件中(例如，ROM、RAM、闪存)。注意到：程序指令还可以经由无线和网络接口1330、1340中的一个或两个通过有线和/或无线瞬时介质来接收。无线接口1330可以被构造为经由一个或多个天线1335(其可以是内部的或外部的)从其他无线电网络节点接收信号和向其他无线电网络节点发送信号。网络接口1340可以被包括和构造为与其他无线电和/或核心网节点通信。
图14示出了由发射机110执行的用于向接收机120提供预编码器子集的示例方法1400的流程图。在步骤1410中，预编码器子集提供器1220可以确定预编码器子集。在该步骤中，预编码器子集提供器1220可以选择或以其他方式挑选码本中哪些预编码器元素被包括在预编码器子集中。从而，预编码器子集包括码本的一个或多个预编码器元素，但是少于码本的全部预编码器元素。
在图15中示出了用于实现步骤1410的示例处理的流程图。如图所示，预编码器子集提供器1220可以针对多个秩中的每个秩来迭代步骤1510～1560，以确定预编码器子集。这些步骤类似于图9所示的步骤910～960。该处理可以开始于步骤1510，在步骤1510，预编码器子集提供器1220将秩初始化为起始秩。例如，在四分支MIMO系统中，预编码器子集确定器620可以在秩1(RI＝1)处开始。
对于每个秩，在步骤1515中，预编码器子集提供器1220可以确定该秩是否是相等容量秩。如果确定该秩是相等容量秩，则在步骤1525中，预编码器子集提供器1220可以将来自每个容量组的最多一个预编码器元素包括到预编码器子集中。同样，当n＝NG时，相对于秩穷举搜索，将不导致性能损失。对于具有在预编码器子集中包括的预编码器元素的每个容量组，可以用多种方式来进行对要包括的预编码器元素的选择。在一种方式中，选择可以是固定的，例如，在发射机110中内部定义。在另一方式中，预编码器子集提供器1220可以在该组预编码器元素中随机选择。如上所述，图15的步骤类似于图9所示步骤。因此，为了简单起见，将省略对步骤1520～1560的详细描述。
回到图14，方法1400还包括步骤1420，在步骤1420中，预编码器子集提供器1220向接收机120无线提供预编码器子集。在该步骤中，短语“提供”意在宽泛地解释为提供任何信息，该信息足以允许接收机120确定预编码器子集的构成。例如，在一个实施例中，该信息可以包括预编码器子集中包括的预编码器元素的索引。在另一实施例中，该信息可以包括被排除在考虑之外的预编码器元素的索引，这在要排除的元素的数目较小且要包括的元素的数目较大时是有利的。在又一实施例中，该信息可以具有逐比特掩码的形式，其中，掩码的每个比特位置对应于码本的特定预编码器元素，且比特值指示对应预编码器元素是否被包括在预编码器子集中。
LTE和HSDPA中的码本子集限制将用于说明以下示例：其中，发射机110(例如eNB)可以推荐接收机120(例如UE)在其报告信道状态信息时的RI/PCI/PMI计算期间必须搜索什么预编码器元素。根据3GPP标准TS 36.213，UE被限制为报告在由比特映射参数codebookSubsetRestriction所规定的预编码器码本子集内的PMI和RI，该比特映射参数codebookSubsetRestriction通过更高层信令(例如，RRC层信令)来配置。对于特定预编码器码本和关联的发送模式，当UE被配置在相关发送模式下时，该比特映射可以规定预编码器码本的所有可能子集，UE可以据此假定eNB正在使用的子集。针对开环空间复用、闭环空间复用、多用户MIMO和闭环秩＝1预编码，支持码本子集限制。在表1中给出了作为结果的每种发送模式的比特的数目。该比特映射形成了比特序列其中，a0是LSB且是MSB，以及比特值零指示了不允许PMI和RI报告对应于与该比特相关联的预编码器。在如下表3中给出了针对相关发送模式的比特至预编码器的关联。因此，可以看出eNB可以降低UE处在计算RI/PMI时的复杂度。
表3
图16示出了用于实现步骤1420的示例处理的流程图。在步骤1610中，预编码器子集提供器1220可以基于预编码器子集来生成预编码器子集比特映射(例如，codebookSubsetRestriction比特映射)。预编码器子集比特映射的每个比特对应于码本的预编码器元素。每个比特的第一值(一或零)可以指示：针对对应预编码器元素，允许CSI报告，且第二值(一或零中的另一个)可以指示：针对对应预编码器元素，不允许CSI报告。例如，在与相等容量秩4相对应的16个比特中，最多五个比特(来自每个容量组的一个比特)可以被设为第一值，且其余可以被设为第二值。在步骤1620中，预编码器子集提供器1220可以向接收机120提供该预编码器子集比特映射。可以使用高于物理层的层(例如，RRC层)来提供该比特映射。
存在与所公开主题的一个或多个方案相关联的很多优点。优点的非穷举列表包括：
●实现简单；
●可以在不降低一个或多个秩的吞吐量的情况下减少RI/PCI或RI/PMI报告的复杂度；
●在大码本大小(优点变得更大)的情况下容易扩展到更大数目的天线(例如，八个)
尽管上面的描述包含了很多细节，这些细节不应被理解为限制所公开主题的范围，而是仅提供对当前优选实施例中的一些实施例的说明。因此，将意识到所公开主题的范围完全包含其他实施例，且意识到该范围因此不受到限制。对于本领域普通技术人员已知的上述优选实施例的元素的所有结构和功能相等物预期被包含在内。此外，设备或方法不因为它被包含在本文中而必须处理本文描述的每一个问题或本技术要寻求解决的每一个问题。

Claims (26)

1.一种在多天线无线通信系统(100)中由接收机(120)执行以向发射机(110)提供信道状态信息CSI作为反馈的方法(800)，所述方法(800)包括：
估计(810)所述发射机(110)和所述接收机(120)之间的信道；
确定(820)预编码器子集，所述预编码器子集包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素是码本的预编码器元素，以及所述预编码器子集包括所述码本的少于全部的预编码器元素；
针对所述预编码器子集中的每个预编码器元素，基于信道估计来确定(830)与该预编码器元素相对应的容量；
确定(840)与对应容量在与所述预编码器子集的预编码器元素相对应的容量中最大的预编码器元素相关联的CSI；以及
向所述发射机(110)提供(850)所述CSI作为反馈，所述CSI包括秩信息RI和预编码控制索引PCI，
其中，所述码本是针对多个秩来定义的，
其中，对于每个秩，所述码本包括与该秩相对应的多个预编码器元素，
其中，至少一个秩是相等容量秩，每个相等容量秩的预编码器元素被分组为一个或多个容量组，其中
每个预编码器元素是一个容量组的成员，
至少一个容量组包括多个预编码器元素，以及
在每个容量组内，该容量组的预编码器元素的各个容量相等，以及
其中，确定(820)所述预编码器子集的步骤包括：对于至少一个相等容量秩，将来自该相等容量秩的每个容量组的最多一个预编码器元素包括(925)在所述预编码器子集中。
2.根据权利要求1所述的方法(800)，其中，对于至少一个相等容量秩，包括(925)来自每个容量组的最多一个预编码器元素的步骤包括：将来自该相等容量秩的每个容量组的一个预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法(800)，其中，对于至少一个相等容量秩，包括(925)来自每个容量组的最多一个预编码器元素的步骤包括以下任一项：
选择该容量组中固定的预编码器元素以包括在所述预编码器子集中；
随机选择该容量组中的预编码器元素以包括在所述预编码器子集中；以及
从所述发射机(110)接收该容量组中要被包括在所述预编码器子集中的预编码器元素。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(800)，其中，针对高于秩阈值的至少一个非相等容量秩，确定(820)预编码器子集的步骤包括：将该秩的少于全部的预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(800)，其中，所述多天线无线通信系统包括具有四个发射天线的MIMO系统，以及至少一个相等容量秩是4。
6.一种多天线无线通信系统(100)的接收机(120)，其中，所述接收机(120)被构造为向发射机(110)提供信道状态信息CSI作为反馈，所述接收机(120)包括：
信道估计器(610)，被构造为：估计所述发射机(110)和所述接收机(120)之间的信道；
预编码器子集确定器(620)，被构造为：确定预编码器子集，所述预编码器子集包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素是码本的预编码器元素，以及所述预编码器子集包括所述码本的少于全部的预编码器元素；
容量确定器(630)，被构造为：针对所述预编码器子集中的每个预编码器元素，基于信道估计来确定与该预编码器元素相对应的容量；
信道状态确定器(640)，被构造为：确定与对应容量在与所述预编码器子集的预编码器元素相对应的容量中最大的预编码器元素相关联的CSI；以及
反馈提供器(650)，被构造为：向所述发射机(110)提供所述CSI作为反馈，所述CSI包括秩信息RI和预编码控制索引PCI，
其中，所述码本是针对多个秩来定义的；
其中，对于每个秩，所述码本包括与该秩相对应的多个预编码器元素，
其中，至少一个秩是相等容量秩，每个相等容量秩的预编码器元素被分组为一个或多个容量组，其中
每个预编码器元素是一个容量组的成员，
至少一个容量组包括所述相等容量秩的多个预编码器元素，以及
在每个容量组内，该容量组的预编码器元素的各个容量相等，以及
其中，对于至少一个相等容量秩，所述预编码器子集确定器(620)被构造为：将来自该相等容量秩的每个容量组的最多一个预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
7.根据权利要求6所述的接收机(120)，其中，对于至少一个相等容量秩，所述预编码器子集确定器(620)被构造为：将来自该相等容量秩的每个容量组的一个预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的接收机(120)，其中，对于至少一个相等容量秩，所述预编码器子集确定器(620)被构造为：
选择该容量组中固定的预编码器元素以包括在所述预编码器子集中；
随机选择该容量组中的预编码器元素以包括在所述预编码器子集中；以及
从所述发射机(110)接收该容量组中要被包括在所述预编码器子集中的预编码器元素。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的接收机(120)，其中，针对高于秩阈值的至少一个非相等容量秩，所述预编码器子集确定器(620)被构造为：将该秩的少于全部的预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的接收机(120)，其中，所述多天线无线通信系统包括具有四个发射天线的MIMO系统，以及至少一个相等容量秩是4。
11.一种在多天线无线通信系统(100)中由发射机(110)执行以向接收机(120)提供预编码器子集的方法(1400)，所述方法(1400)包括：
确定(1410)预编码器子集，所述预编码器子集包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素是码本的预编码器元素，以及所述预编码器子集包括所述码本的少于全部的预编码器元素；以及
向所述接收机(120)提供(1420)所述预编码器子集，
其中，所述码本是针对多个秩定义的，
其中，针对每个秩，所述码本包括与该秩相对应的多个预编码器元素，
其中，至少一个秩是相等容量秩，每个相等容量秩的预编码器元素被分组为一个或多个容量组，其中
每个预编码器元素是一个容量组的成员，
至少一个容量组包括多个预编码器元素，以及
在每个容量组内，该容量组的预编码器元素的各个容量相等，以及
其中，确定(1410)预编码器子集的步骤包括：对于至少一个相等容量秩，将来自该相等容量秩的每个容量组的最多一个预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
12.根据权利要求11所述的方法(1400)，其中，对于至少一个相等容量秩，包括(1525)来自每个容量组的最多一个预编码器元素的步骤包括：将来自该相等容量秩的每个容量组的一个预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法(1400)，其中，对于至少一个相等容量秩，确定(1410)预编码器子集的步骤包括：针对该相等容量秩的至少一个容量组执行以下任一项：
选择该容量组中固定的预编码器元素以包括在所述预编码器子集中；以及
随机选择该容量组中的预编码器元素以包括在所述预编码器子集中。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法(1400)，其中，针对高于秩阈值的至少一个非相等容量秩，确定(1410)预编码器子集的步骤包括：将该秩的少于全部的预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法(1400)，其中，向所述接收机(120)提供(1420)所述预编码器子集的步骤包括：
基于所述预编码器子集来生成(1610)预编码器子集比特映射；以及
向所述接收机(120)提供(1620)所述预编码器子集比特映射，
其中，所述预编码器子集比特映射的每个比特对应于所述码本的预编码器元素，每个比特是第一值和第二值之一，所述第一值指示针对对应预编码器元素允许CSI报告，以及所述第二值指示针对对应预编码器元素不允许CSI报告。
16.根据权利要求15所述的方法(1400)，其中，生成(1610)预编码器子集比特映射的步骤包括：生成所述预编码器子集比特映射，使得所述预编码器子集比特映射的长度对应于发送模式。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法(1400)，其中，所述多天线无线通信系统包括具有四个发射天线的MIMO系统，以及至少一个相等容量秩是4。
18.一种多天线无线通信系统(100)中的发射机(110)，所述发射机(110)被构造为向接收机(120)提供预编码器子集，所述发射机(110)包括：
预编码器子集提供器(1220)，被构造为：确定预编码器子集，所述包括一个或多个预编码器元素，每个预编码器元素是码本的预编码器元素，以及所述预编码器子集包括所述码本的少于全部的预编码器元素，以及
所述预编码器子集提供器(1220)还被构造为：向所述接收机(120)提供所述预编码器子集，
其中，所述码本是针对多个秩定义的，
其中，针对每个秩，所述码本包括与该秩相对应的多个预编码器元素，
其中，至少一个秩是相等容量秩，每个相等容量秩的预编码器元素被分组为一个或多个容量组，其中
每个预编码器元素是一个容量组的成员，
至少一个容量组包括多个预编码器元素，以及
在每个容量组内，该容量组的预编码器元素的各个容量相等，以及
其中，对于至少一个相等容量秩，所述预编码器子集提供器(1220)被构造为：将来自该相等容量秩的每个容量组的最多一个预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
19.根据权利要求18所述的发射机(110)，其中，对于至少一个相等容量秩，所述预编码器子集提供器(1220)被构造为：将来自该相等容量秩的每个容量组的一个预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
20.根据权利要求18至19中任一项所述的发射机(110)，其中，对于至少一个相等容量秩，所述预编码器子集提供器(1220)被构造为：
选择该容量组中固定的预编码器元素以包括在所述预编码器子集中；或者
随机选择该容量组中的预编码器元素以包括在所述预编码器子集中。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的发射机(110)，其中，针对高于秩阈值的至少一个非相等容量秩，所述预编码器子集提供器(1220)被构造为：将该秩的少于全部的预编码器元素包括在所述预编码器子集中。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的发射机(110)，其中，所述预编码器子集提供器(1220)被构造为：
基于所述预编码器子集来生成预编码器子集比特映射；以及
向所述接收机(120)提供所述预编码器子集比特映射，
其中，所述预编码器子集比特映射的每个比特对应于所述码本的预编码器元素，每个比特是第一值和第二值之一，所述第一值指示针对对应预编码器元素允许CSI报告，以及所述第二值指示针对对应预编码器元素不允许CSI报告。
23.根据权利要求22所述的发射机(110)，其中，所述预编码器子集提供器(1220)被构造为：生成所述预编码器子集比特映射，使得所述预编码器子集比特映射的长度对应于发送模式。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的发射机(110)，其中，所述多天线无线通信系统包括具有四个发射天线的MIMO系统，以及至少一个相等容量秩是4。
25.一种信令介质，其中包括编程指令，使得当计算机在接收机(120)中执行所述编程指令时，所述计算机执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法，以在多天线无线通信系统(100)中向发射机(110)提供信道状态信息CSI作为反馈。
26.一种信令介质，其中包括编程指令，使得当计算机在发射机(110)中执行所述编程指令时，所述计算机执行根据权利要求11至17中任一项所述的方法，以在多天线无线通信系统(100)中向接收机(120)提供预编码器子集。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046435A (zh) * 2016-02-05 2017-08-15 索尼公司 无线通信方法和无线通信装置
CN107733481A (zh) * 2016-08-11 2018-02-23 中国电信股份有限公司 信道获取方法、基站、用户终端和大规模天线系统

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015190956A1 (en) 2014-06-10 2015-12-17 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Systems and methods for adaptively restricting csi reporting in multi antenna wireless communications systems utilizing unused bit resources
US10498405B2 (en) 2014-10-29 2019-12-03 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Codebook restriction
WO2018145259A1 (en) * 2017-02-08 2018-08-16 Nokia Technologies Oy Rank adaptive csi-rs design
US10348384B1 (en) 2018-02-24 2019-07-09 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company, Limited Method and apparatus for determining channel state information (CSI) in a multiple input/multiple output (MIMO) wireless communication system
CN110300399B (zh) * 2019-06-24 2020-07-21 西北大学 一种基于Wi-Fi网卡的近距离多用户隐蔽通信方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101507141A (zh) * 2006-08-21 2009-08-12 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于mimo通信的变换域反馈信令
US20090323840A1 (en) * 2007-03-21 2009-12-31 Wook Bong Lee Method of transmitting codebook index in wireless communication system
US20100329379A1 (en) * 2008-02-01 2010-12-30 Nec Corporation Estimating channel conditions in a mimo ofdm communication system
US20110268204A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiple input multiple output communication system of supporting several reporting modes
WO2011137595A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Huawei Technologies Co.,Ltd. Method and system for quantized feedback rate adaptation in a communication system
US20120120997A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-17 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and systems for precoder selection assisted by demodulation reference signals (dm-rs)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7801238B2 (en) * 2007-03-30 2010-09-21 Alcatel-Lucent Usa Inc. MIMO communication system with user scheduling based on reduced channel state information
US8406332B2 (en) * 2010-01-18 2013-03-26 Research In Motion Limited Downlink transmission in a multiple-user multiple-input multiple-output (“MU-MIMO”) wireless communication system
JP5872538B2 (ja) * 2010-04-02 2016-03-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． セカンダリ局を動作させるための方法
CN102237984B (zh) * 2010-05-07 2014-02-12 电信科学技术研究院 一种基于pusch上报csi的方法及装置
US8687555B2 (en) * 2010-09-29 2014-04-01 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for performing effective feedback in wireless communication system supporting multiple antennas
US8923427B2 (en) * 2011-11-07 2014-12-30 Marvell World Trade Ltd. Codebook sub-sampling for frequency-selective precoding feedback
US8908747B2 (en) * 2012-05-22 2014-12-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for controlling adaptive rank multi antenna communication

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101507141A (zh) * 2006-08-21 2009-08-12 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于mimo通信的变换域反馈信令
US20090323840A1 (en) * 2007-03-21 2009-12-31 Wook Bong Lee Method of transmitting codebook index in wireless communication system
US20100329379A1 (en) * 2008-02-01 2010-12-30 Nec Corporation Estimating channel conditions in a mimo ofdm communication system
US20110268204A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiple input multiple output communication system of supporting several reporting modes
WO2011137595A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Huawei Technologies Co.,Ltd. Method and system for quantized feedback rate adaptation in a communication system
US20120120997A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-17 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and systems for precoder selection assisted by demodulation reference signals (dm-rs)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046435A (zh) * 2016-02-05 2017-08-15 索尼公司 无线通信方法和无线通信装置
CN107046435B (zh) * 2016-02-05 2021-09-28 索尼公司 无线通信方法和无线通信装置
US11323293B2 (en) 2016-02-05 2022-05-03 Sony Group Corporation Wireless communication method and wireless communication device
US11799693B2 (en) 2016-02-05 2023-10-24 Sony Group Corporation Wireless communication method and wireless communication device
CN107733481A (zh) * 2016-08-11 2018-02-23 中国电信股份有限公司 信道获取方法、基站、用户终端和大规模天线系统
CN107733481B (zh) * 2016-08-11 2020-08-04 中国电信股份有限公司 信道获取方法、基站、用户终端和大规模天线系统

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