CN104854902A - 在支持多天线的无线通信系统中反馈信道状态信息的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在无线通信系统中通过终端反馈信道状态信息的方法。详细地，该方法包括反馈子带信道质量指示(CQI)和子带预编译矩阵索引(PMI)的步骤，其中用于子带CQI的第一子带大小和用于子带PMI的第二子带大小被不同地设置。

Description

在支持多天线的无线通信系统中反馈信道状态信息的方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，涉及一种在支持多天线的无线通信系统中反馈信道状态信息的方法及其设备。
背景技术
作为本发明可适用于的移动通信系统的示例，简要地描述第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LE)(在下文中，被称为“LTE”)通信系统。
图1是示意性地示出作为示例性的无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的图。演进的通用移动电信系统(E-UMTS)是传统通用移动电信系统(UMTS)的演进版本，并且其基本的标准化当前在3GPP进行中。E-UMTS可以称为LTE系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，能够参考“3rd Generation Partnership Project；Technical SpecificationGroup Radio Access Network(第三代合作伙伴计划：技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、演进的节点B(e节点B或者eNB)、和接入网关(AG)，该接入网关(AG)位于演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的末端并且被连接到外部网络。eNB可以同时传送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个eNB存在一个或多个小区。小区被配置成使用1.44、3、5、10、15和20MHz带宽中的一个，以给多个UE提供下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务。不同的小区可以被配置成提供不同的带宽。eNB控制到多个UE的数据传输和来自于多个UE的数据接收。关于下行链路(DL)数据，eNB传送DL调度信息以通知相对应的UE在要被传送的数据内的时间/频率域、编译、数据大小和混合自动重复和请求(HARQ)相关的信息。另外，关于UL数据，eNB将UL调度信息传送到相对应的UE以通知UE可用的时间/频率域、编译、数据大小、以及HARQ有关的信息。可以使用用于传送用户业务或者控制业务的接口。核心网(CN)可以包括AG和用于UE的用户注册的网络节点。AG在跟踪区(TA)基础上管理UE的可移动性，每个TA包括多个小区。
虽然已经基于宽带码分多址(WCDMA)将无线电通信技术发展成LTE，但是用户和提供商的需求和期望继续增加。另外，因为继续开发其它的无线电接入技术，要求新的技术进步以保证未来的竞争性。例如，要求每比特成本的降低、服务可利用性的提高、频带灵活的使用、简化的结构、开放接口、UE的适宜的功耗等等。
为了协助基站的无线通信系统的有效管理，用户设备向基站定期地和/或非定期地报告当前信道状态信息。因为被报告的信道状态信息可以包括考虑到各种情形计算的结果，所以要求具有更加有效的报告方法。
发明内容
技术问题
在下面，基于前述的论述本发明旨在提出在支持多个天线的无线通信系统中报告信道状态信息的方法及其设备。
从本发明可获得的技术任务不受到在上面提及的技术任务的限制。并且，对本发明属于的技术领域的普通技术人员来说根据下面的描述能够清楚地理解其它未提及的技术任务。
技术方案
为了实现这些和其它的优点并且根据本发明的用途，如在此具体化和广泛地描述的，根据一个实施例，在无线通信系统中通过用户设备执行的对信道状态信息(CSI)执行反馈的方法，包括下述步骤：对子带CQI(信道质量指示)和子带PMI(预编译矩阵索引)执行反馈。在这样的情况下，子带CQI的第一子带大小和子带PMI的第二子带大小能够被不同地配置。
优选地，反馈可以对应于对PUSCH(物理上行链路共享信道)执行的非周期的反馈。
优选地，第一子带大小和第二子带大小中的至少一个能够被配置成对应于规定倍数的预定子带大小。更加优选地，根据系统带宽能够确定规定倍数。
优选地，第二子带大小能够通过规定倍数的第一子带大小配置第二子带大小。
优选地，该方法能够进一步包括下述步骤，根据用于配置子带大小的系统带宽和参数基于子带大小确定第一子带大小和第二子带大小中的至少一个。
优选地，根据对于子带CQI允许的子带的数目能够确定第一子带大小并且根据对于子带PMI允许的子带的数目能够确定第二子带大小。
优选地，方法能够进一步包括从基站接收信道状态信息请求(CSI请求)的步骤。在这样的情况下，根据CSI请求的字段值能够不同地确定第一子带大小和第二子带大小中的至少一个。
为了进一步实现这些和其它的优点并且根据本发明的用途，根据不同的实施例，在无线通信系统中对信道状态信息(CSI)执行反馈的用户设备包括：RF(射频)单元和处理器，该处理器被配置成对子带CQI(信道质量指示)和子带PMI(预编译矩阵索引)执行反馈。在这样的情况下，子带CQI的第一子带大小和子带PMI的第二子带大小能够被不同地配置。
有益效果
根据本发明的实施例，能够在支持多天线的无线通信系统中更加有效地报告信道状态信息。
从本发明可获得的效果可以不受到在上面提及的效果的限制。并且，对本发明属于的技术领域的普通技术人员来说根据下面的描述能够清楚地理解其它未提及的效果。
附图说明
被包括以提供本发明的进一步理解并且被包含且构成本说明书的一部分的附图图示本发明的实施例，并且和说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是作为无线通信系统的一个示例的E-UMTS网络结构的示意图；
图2是用于在基于3GPP无线电接入网络标准的用户设备和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的结构的图；
图3是用于解释用于3GPP系统的物理信道和使用物理信道的一般信号传输方法的图；
图4是用于在LTE系统中的无线电帧的结构的图；
图5是下行链路子帧的结构的示例的图；
图6是用于在LTE中的上行链路子帧的结构的示例的图；
图7是用于一般MIMO通信系统的配置的示例的图；
图8至图11是用于信道状态信息的周期性报告的示例的图；
图12和图13是用于在使用非分层码本的情况下周期性地报告信道状态信息的过程的示例的图；
图14是用于在使用分层码本的情况下周期性地报告信道状态信息的过程的示例的图；
图15和图16是用于解释由本发明提出的LTE-A的非周期的反馈模式和用于子带CQI/PMI的反馈开销的图；
图17是用于根据本发明的优选实施例的图；
图18是用于可适用于本发明的一个实施例的基站和用户设备的图。
具体实施方式
在下面，通过参考附图解释的本发明的实施例能够容易地理解本发明的组成、动作以及其它特性。在下面解释的实施例对应于被应用于3GPP系统的本发明的技术特性的示例。
虽然将通过LTE系统和LTE-A系统的示例解释本发明的实施例，但是这仅是示例。本发明的实施例能够被应用于与前述的定义相对应的任何通信系统。在本发明中，虽然基于FDD方案解释本发明的实施例，但是这仅是示例。本发明的实施例也能够以被容易修改的方式被应用于H-FDD或者TDD方案。
图2是图示基于3GPP无线电接入网络规范在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的结构的示意图。控制面指的是用于传输控制消息的路径，该控制消息由UE和网络使用以管理呼叫。用户面指的是其中发送在应用层中生成的数据，例如，语音数据或者互联网分组数据的路径。
是第一层的物理层使用物理信道对上层提供信息传送服务。物理层经由传输信道被连接到上层的媒体访问控制(MAC)层。经由传输信道(天线端口信道)在MAC层和物理层之间传输数据。也经由物理信道在发射器的物理层和接收器的物理层之间发送数据。物理信道将时间和频率作为无线电资源使用。特别地，在DL中使用OFDMA方案调制物理信道，并且在UL中使用SC-FDMA方案调制物理信道。
是第二层的MAC层经由逻辑信道对上层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。通过MAC层内的功能块可以实现RLC层的功能。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能，以在具有相对窄带宽的无线电接口中减小用于诸如IPv4或者IPv6分组的互联网协议(IP)分组的有效传输的不必要的控制信息。
仅在控制面中定义位于第三层的最下面部分中的无线电资源控制(RRC)层。RRC层控制与无线电承载的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道。无线电承载指的是由第二层提供以在UE和网络之间发送数据的服务。为此，UE的RRC层和网络的RRC层交换RRC消息。如果在无线电网络的RRC层与UE的RRC层之间已经建立RRC连接，则UE是处于RRC连接模式中。否则，UE是处于RRC空闲模式中。处于RRC层的上层的非接入层面(NAS)层执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
组成eNB的一个小区被配置以使用1.4、3、5、10以及20MHz的带宽中的一个以将DL或者UL传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被配置成提供不同的带宽。
用于从网络到UE的数据传输的DL传输信道包括用于发送系统信息的广播信道(BCH)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(PCH)，和用于发送用户业务或者控制消息的DL共享信道(SCH)。可以通过DL SCH发送或者可以通过附加的DL多播信道(MCH)发送DL多播或者广播服务的业务或者控制消息。同时，用于从UE到网络的数据传输的UL传输信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于发送用户业务或者控制消息的UL SCH。位于传输信道的上层并且被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
图3是用于解释用于3GPP系统的物理信道和使用物理信道的一般信号传输方法的图。
当在步骤[S301]处用户设备重新进入小区或者电源被接通时，用户设备执行诸如与基站同步的初始小区搜索。为此，用户设备通过从基站接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)与基站同步，并且获得诸如小区ID等的信息。随后，用户设备可以通过从基站接收物理广播信道(PBCH)来获取小区内的广播信息。同时，用户设备可以通过在初始小区搜索步骤处接收下行链路基准信号(DL RS)来识别下行链路信道状态。
在步骤[S302]处已经完成初始小区搜索的用户设备可以通过根据物理下行链路控制信道(PDCCH)和PDCCH中携带的信息接收物理下行链路共享控制信道(PDSCH)来获取更详细的系统信息。
然后，用户设备可以执行诸如步骤[S303]至[S306]的随机接入过程(RACH)以完成对基站的接入。为此，用户设备可以通过物理随机接入信道(PRACH)发送前导[S303],，并且可以通过PDCCH和与PDCCH相对应的PDSCH来接收对前导的响应消息[S304]。在基于竞争的RACH的情况下，用户设备可以执行竞争解决过程，诸如附加物理随机接入信道的传输[S305]和物理下行链路控制信道和与物理下行链路控制信道相对应的物理下行链路共享信道的接收[S306]。
已经执行上述步骤的用户设备可以接收物理下行链路控制信道(PDCCH)/物理下行链路共享信道(PDSCH)[S307]并且发送物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)[S308]，作为发送上行链路/下行链路信号的一般过程。特别地，用户设备通过PDCCH接收下行链路控制信息(DCI)。在这样的情况下，DCI包括诸如关于用户设备的资源分配信息的控制信息并且DCI的格式根据DCI的使用而变化。
同时，在UL中被发送到基站的控制信息或者从基站接收到的控制信息包括DL/UL CK/NACK信号、CQI(信道质量指示符)、PMI(预编译矩阵索引)、RI(秩指示符)等等。在3GPP LTE系统的情况下，用户设备能够通过PUSCH和/或PUCCH发送诸如CQI/PMI/RI等等的前述的控制信息。
图4是用于在LTE系统中的无线电帧的结构的图。
参考图4，一个无线电帧具有10ms(327,200×TS)的长度，并由10个大小相同的子帧构成。每个子帧具有1ms的长度，并由两个时隙构成。每个时隙具有0.5ms(15,360×TS)的长度。在这种情况下，TS指示采样时间，并且被表示为TS＝1/(15kHz×2048)＝3.2552×10-8(即，大约33ns)。时隙在时域中包括多个OFDM符号，并且在频域中也包括多个资源块(RB)。在LTE系统中，一个资源块包括“12个子载波×7个或6个OFDM符号”。传输时间间隔(TTI)是发送数据的单位时间，其能够由至少一个子帧单元确定。无线电帧的前述结构仅是示例性的。并且，能够以各种方式修改在无线电帧中包括的子帧的数量、在子帧中包括的时隙的数量和在时隙中包括的OFDM符号的数量。
图5是用于示出在DL无线电帧的单个子帧的控制区域中包括的控制信道的示例的图。
参考图5，子帧由14个OFDM符号组成。根据子帧配置，前面的1个至3个OFDM符号被用于控制区域，并且其它的13～11个OFDM符号被用于数据区域。在附图中，R1至R4可以指示参考信号(在下文中被简写为RS)或者用于天线0至3的导频信号。RS在子帧中被固定为恒定图案(pattern)，不考虑控制区域和数据区域。控制信道被指配给在控制区域中RS没有被指配到的资源，并且业务信道也被指配给在数据区域中RS没有被指配到的资源。被指配给控制区域的控制信道可以包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合-ARQ指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等等。
物理控制格式指示符信道(PCFICH)通知用户设备在每个子帧中用于PDCCH的OFDM符号的数目。PCFICH位于第一OFDM符号处，并且被配置在PHICH和PDCCH之前。PCFICH由4个资源元素组(REG)组成，并且基于小区ID(小区标识)在控制区域中分布每个REG。一个REG由4个资源元素(RE)组成。RE可以指示定义为“一个子载波×一个OFDM符号”的最小的物理资源。根据带宽，PCFICH的值可以指示1至3或者2至4的值，并且通过QPSK(正交相移键控)调制。
物理混合-HARQ指示符信道(PHICH)被用于承载用于UL传输的HARQ ACK/NACK。特别地，PHICH指示发送用于UL HARQ的DL ACK/NACK信息的信道。PHICH是由单个REG组成并且被小区特定地加扰。ACK/NACK被通过1个比特指示，并且通过BPSK(二进制相移键控)调制。调制的ACK/NACK被扩展成扩展因子(SF)2或者4。被映射到相同资源的多个PHICH组成PHICH组。根据扩展码的数目确定通过PHICH组复用的PHICH的数目。PHICH(组)被重复三次，以在频域和/或时域上获得分集增益。
物理下行链路控制信道(PDCCH)被分配给子帧的前面n个OFDM符号。在这样的情况下，n是等于或者大于1的整数，并且通过PCFICH指示。PDCCH由至少一个CCE组成。PDCCH通知每个用户设备或者用户设备组关于对应于输送信道的PCH(寻呼信道)和DL-SCH(下行链路共享信道)的资源分配的信息、上行链路调度许可、HARQ信息等等。在PDSCH上发送PCH(寻呼信道)和DL-SCH(下行链路共享信道)。因此，除了特定控制信息或者特定服务数据之外，通常基站和用户设备在PDSCH上发送和接收数据。
用于指示配置成接收PDSCH的数据的规定的用户设备(一个或者多个用户设备)的信息、用于指示接收/解码PDSCH数据的方法的信息等等以包括在PDCCH中的方式被发送。例如，假定通过被称为“A”的RNTI(无线电网络临时标识)来CRC掩蔽特定的PDCCH，并且关于使用被称为“B”的无线电资源(例如，频率位置)所发送的数据的信息和被称为“C”的传输格式信息(例如，输送块大小、调制方案、编码信息等等)在特定子帧中被发送。在这样的情况下，小区内的用户设备使用用户设备的RNTI信息监测PDCCH。如果存在至少一个或者多个具有“A”RNTI的用户设备，则用户设备接收PDCCH。并且，经由PDCCH的接收到的信息，用户设备接收由“B”和“C”指示的PDSCH。
图6是在LTE系统中使用的上行链路子帧的结构的图。
参考图6，UL子帧能够被划分为承载控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)被指配到的区域，和承载用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)被指配到的区域。在频域中子帧的中间部分被指配给PUSCH，并且数据区域的两侧被指配给PUCCH。在PUCCH上发送的控制信息包括用于HARQ的ACK/NACK、指示DL信道状态的CQI(信道质量指示符)、用于MIMO的RI(秩指示符)、与UL资源分配请求相对应的SR(调度请求)等等。用于单个UE的PUCCH使用一个资源块，其在子帧内在每个时隙中占用相互不同的频率。特别地，分配给PUCCH的2个资源块在时隙边界上跳频。特别地，图6示出满足条件(例如，m＝0,1,2,3)的PUCCH被指配给子帧的示例。
在下面的描述中，解释MIMO系统。MIMO(多输入多输出)是使用多个发送天线和多个接收天线的方法。可以通过MIMO增强在发送和接收数据方面的效率。特别地，通过在无线电通信系统中在发送端或者接收端处使用多个天线，能够增加容量并且增加性能。在下面的描述中，MIMO能够被称为“多天线”。
在多天线技术中，可能不取决于单个天线路径来接收整个消息。在多天线技术中以将从多个天线接收到的数据片段组合在一起的方式来完成数据。当多天线技术被使用时，可以在具有特定大小的小区区域中增强数据传输速度，或者可以扩大系统覆盖同时确保特定数据传输速度。并且，在移动通信终端、中继站等等中广泛地使用此技术。根据多天线技术，在移动通信中由传统技术使用的单天线的吞吐量限制能够被克服。
在图7中描述普通多天线通信系统的框图。在发送端中安装NT个发送天线，并且在接收端中安装NR个接收天线。如上所述，如果发送端和接收端二者使用多个天线，则与多个天线仅被用于发送端和接收端中的任一个的情况相比较，理论的信道传输容量被提高。信道传输容量的提高与天线的数目成比例。因此，传输速率被提高，并且频率效率被提高。如果在使用单个天线的情况下最大传输速率被表示为RO，则使用多个天线的传输速率在理论上能够增加与最大传输速率RO乘以增加率Ri一样多，如在下面的公式1中所示。在这样的情况下，Ri是NT和NR中的较小值。
[公式1]
Ri＝min(NT，NR)
例如，使用四个发送天线和四个接收天线的MIMO通信系统在理论上能够获得单个天线系统四倍的传输速率。在二十世纪九十年代中期证明了多天线系统的理论容量增加之后，最近已经积极地研究用于实际地提高数据传输速率的各种技术，并且它们中的数种技术已经在诸如第三代移动通信、下一代无线LAN等等的各种无线通信标准中有所反映。
如果我们回顾迄今为止与多天线相关的研究趋势，则已经为各种观点的研究进行了许多积极的研究，该各种观点的研究诸如对与各种信道环境和多址环境中与多天线通信容量计算有关的信息理论的研究、对多天线系统的无线电信道测量和模型推导的研究、对提高传输可靠性和传输速率的空时信号处理技术的研究等等。
如果在数学上建模多天线系统的通信方法以便于以更加具体的方式解释它，则其能够如下地表示。如在图7中所示，假定存在NT个发送天线和NR个接收天线。首先，如果我们看传输信号，因为在存在NT个发送天线的情况下能够被发送的信息的最大数目是NT，则传输信息能够被表示为下述公式2中的矢量。
[公式2]
同时，对于传输信息中的每一个，发送功率可以根据传输信息中的每一个而区别。在这样的情况下，如果发送功率中的每一个被表示为，则调节的发送功率的传输信息能够被表示为下述公式3中的矢量。
[公式3]
s ^ = [ s ^ 1 , s ^ 2 , . . . , s ^ N T ] T = [ P 1 s 1 , P 2 s 2 , . . . , P N T s N T ] T
并且，如果使用对角矩阵P表示则其能够被表示为下述等式4。
[公式4]
同时，让我们考虑以将加权矩阵W应用于调节的信息矢量的方式来配置被实际发送的传输信号的的数目NT的情况。在这样的情况下，加权矩阵根据传输信道的情形等等执行将传输信息分布到每个天线的任务。能够使用下面的公式5中的矢量X来表示传输信号在这样的情况下，Wij意指第i个发送天线和第j个信息之间的加权。W被称为加权矩阵或者预编码矩阵。
[公式5]
通常，信道矩阵的秩的物理意义可以指的是能够在给定信道中发送相互不同的信息的最大数目。因此，因为通过相互独立的行或者列的数目中的最小数目来定义信道矩阵的秩，所以矩阵的秩被配置成不大于行数或者列数。例如，信道矩阵H的秩(rank(H))被限制如在公式6中所示。
[公式6]
rank(H)≤min(NT，NR)
并且，让我们将使用多天线技术发送的相互不同的每个信息定义为传送流，或者简单地说，流。流能够被命名为层。然后，传送流的数目被自然地配置成不大于信道的秩，该秩是能够发送彼此不同的信息的最大数目。因此，信道矩阵H能够被表示为下面的公式7。
[公式7]
流的#≤rank(H)≤min(NT，NR)
在这种情况下，“流的#”表示流的数目。同时，在这样的情况下，应注意，能够经由一个以上的天线发送一个流。
可以存在使一个或者多个流对应于多个天线的各种方法。在下面的描述中根据多天线技术的种类能够描述这些方法。经由许多天线发送一个流的情况可以被称为空间分集方案，并且经由许多天线发送多个流的情况可以被称为空间复用方案。当然，空间分集和空间复用的混合形式也是可用的。
在下面的描述中，解释信道状态信息(CSI)报告。在当前的LTE标准中，存在两种类型的传输方案，即，在没有信道信息的情况下操作的开环MIMO和基于信道信息操作的闭环MIMO。特别地，在闭环MIMO中，用户设备和基站中的每一个能够基于信道状态信息执行波束形成以获得MIMO天线的复用增益。为了从用户设备获得信道状态信息，基站命令用户设备以将物理上行链路控制信道(PUCCH)或者物理上行链路共享信道(PUSCH)指配给用户设备的方式反馈关于DL信号的信道状态信息(CSI)。
CSI主要被分类成RI(秩指示符)、PMI(预编译矩阵索引)、以及CQI(信道质量指示)。首先，如在前面的描述中所提及的，RI指示信道的秩信息并且意指能够通过用户设备经由相同的频率时间资源接收的流的数目。并且，因为通过信道的长期衰退确定RI，所以通常与PMI和CQI只相比较在较长的间隔RI被反馈到基站。
其次，PMI是反映信道的空间特性的值并且基于诸如SINR等等的度量指示基站的UE的优选的预编译矩阵索引。最后，CQI是指示信道的强度的值并且意指在基站通常使用PMI的情况下能够接收到的接收SINR。
支持诸如LTE-A标准的更加增强的标准的通信系统通过使用多用户MIMO(MU-MIMO)方案考虑获得附加的多用户分集。因为在用户设备之间存在干扰，其在天线域中被复用，所以在MU-MIMO方案中，是否CSI是精确的可能不仅相当大地影响已经报告CSI的用户设备，而且相当大地影响不同的被复用的用户设备。因此，与SU-MIMO相比较在MU-MIMO中要求更加精确的CSI报告。
因此，LTE-A标准已经被确定为设计最终的PMI以被划分成与长期和/或宽带(WB)PMI相对应的W1和与短期和/或子带(SB)PMI相对应的W2。
作为从W1和W2信息配置最终的PMI的分层码本转换方案的示例，在下面能够使用在公式8中示出的信道的长期协方差矩阵。
[公式8]
W＝norm(W1W2)
在公式8中，W2是短期的PMI并且对应于被设计以反映短期信道状态信息的码本的码子。W是最终码本的码子(换言之，预编译矩阵)并且norm(A)意指矩阵A的各列的标准被规范成1的矩阵。
在下面在公式9中示出传统W1和W2的具体结构。
[公式9]
W 1 ( i ) = X i 0 0 X i , 其中，Xi是Nt/2乘以M矩阵。
(如果秩＝r)，其中1≤k，l，m≤M以及k，l，m是整数。
在这样的情况下，Nt指示发送天线的数目，并且M对应于矩阵Xi的列的数目。因此，M指示在矩阵Xi中存在总共M个列向量。 以及指示在矩阵Xi中的第k、第i以及第m列向量作为其中在M个元素当中第k、第i以及第m个元素是1并且剩余的元素是0的列向量。αj、βj以及γj对应于包括单位标准的复值并且分别指示当矩阵Xi的第k、第l、第m列向量中的每一个被分类时相位旋转被应用于列向量。i对应于等于大于0的整数并且指示指示W1的PMI索引。j对应于等于或者大于0的整数并且指示指示W2的PMI索引。
在公式9中示出的码本结构是被设计以反映信道的相关特性的结构，其在横向极化的天线被使用并且天线之间的空间是密集的情况(一般地，在相邻的天线之间的距离小于信号波长的一半的情况)下出现。在使用横向极化的天线的情况下，天线能够被分类成水平天线组和垂直天线组。每个天线组具有ULA(均匀的线性阵列)的特性并且两个天线组被协同定位。
因此，在天线组内的天线之间的相关性具有线性相位增加的特性。并且，在天线组之间的相关性具有相位旋转的特性。因此，因为码本对应于被量子化的信道值，所以有必要以如原样反映实际信道的特性的方式设计码本。为了清楚起见，秩1码子，通过前述的结构被形成，能够在下面被表示为公式10。
[公式10]
W 1 ( i ) * W 2 ( j ) = X i ( k ) α j X i ( k )
在公式10中，通过Nt(发送天线的数目)的向量×1来表示码子并且通过与上向量Xi(k)和下向量αjXi(k)相对应的两个向量来构造。上向量Xi(k)指示水平天线组的相关特性并且下向量αjXi(k)指示垂直天线组的相关特性。并且，通过反映在属于每个组的天线之间的相关特性通过具有线性相位增量的向量能够表示Xi(k)。作为代表性示例，其能够使用DFT矩阵。
如在前面的描述中所提及的，在LTE系统中信道状态信息(CSI)包括CQI、PMI、RI等等，通过其本发明可以不被限制。根据每个用户设备的传输模式所有的CQI、PMI以及RI能够被发送或者CQI、PMI以及RI的部分能够被发送。定期地发送信道状态信息的情况被称为周期性报告并且通过基站的请求发送信道状态信息的情况被称为非周期性报告。在非周期性报告的情况下，被包括在通过基站发送的UL调度信息中的请求比特被发送到用户设备。随后，用户设备考虑到用户设备的传输模式经由PUSCH(物理上行链路共享信道)将信道状态信息递送给基站。在周期性报告的情况下，根据每个UE经由上层信号以子帧为单位半静态地用信号发送时段、时段中的偏移等等。UE考虑到传输模式根据被确定的时段经由PUCCH(物理上行链路控制信道)将信道状态信息发送到基站。如果在其中信道状态信息被发送的子帧中UL数据同时存在，与数据一起在PUSCH(物理上行链路共享信道)上发送信道状态信息。考虑到每个UE的信道状态、小区中的UE分布状态等等基站将适合于UE的传输定时信息发送到UE。以包括用于发送信道状态信息的时段、偏移等等的方式经由RRC消息传输定时信息能够发送到每个UE。
图8至图11是用于信道状态信息的周期性报告的示例的图。
参考图8，在LTE系统中存在4个CQI报告模式。具体地，CQI报告模式根据CQI反馈类型被划分成WB CQI和SB CQI并且根据是否PMI被发送被划分成无PMI和单个PMI。为了周期性地报告CQI，每个UE经由RRC信令接收由时段和偏移之间的组合组成的信息。
图9示出当指示{时段“5”和偏移“1”}的信息被用信号发送到用户设备时发送信道状态信息的示例。参考图9，如果指示“5”的时段和“1”的偏移的信息被接收，则用户设备在子帧索引的增加方向中放入从第0个子帧开始的子帧的偏移并且以5个子帧为单位发送信道状态信息。基本上，尽管在PUCCH上发送信道状态信息，如果用于发送数据的PUSCH同时存在，则在PUSCH上与数据一起发送信道状态信息。通过在系统帧数目(无线电帧索引(nf)和时隙索引(ns，0至19)组合配置子帧索引。因为子帧包括2个时隙，所以通过“10*nf+floor(ns/2)”能够定义子帧索引。floor()对应于floor函数。
存在仅发送WB CQI的类型和发送WB CQI和SB CQI两者的类型。根据仅发送WB CQI的类型，在与每个CQI传输间隔相对应的子帧中发送关于整个带的CQI信息。同时，如在图8中所示，在根据PMI反馈类型发送PMI以及CQI信息的情况下，与CQI信息一起发送PMI信息。根据发送WB CQI和SB CQI两者的类型，交替地发送WB CQI和SB CQI。
图10示出通过16个RB配置系统带的系统的示例。在这样的情况下，假定系统带包括两个BP(带宽部分)(BP0和BP1)，每个BP包括两个SB(子带)(SB0和SB1)，并且每个SB包括4个RB。前述的假定仅是用于解释本发明的示例。BP的数目和每个SB的大小可以根据系统带的大小而变化。并且，配置每个BP的SB的数目可以根据RB的数目、BP的数目以及SB的大小而变化。
在发送WB CQI和SB CQI两者的类型中，在第一CQI传输子帧中发送WB CQI并且在下一个CQI传输子帧中发送在属于BP0的SB0和SB1当中的用于良好的信道状态的SB的CQI和SB的索引(例如，子带选择指示符(SSI))。随后，在下一个CQI传输子帧中发送在属于BP1的SB0和SB1当中的用于良好信道状态的SB的CQI和SB的索引。如在上面所提及的，在WB CQI被发送之后关于每个BP的CQI信息被顺序地发送。在两个WB CQI之间关于BP的CQI信息能够被顺序地发送1到4次。例如，如果在两个WB CQI之间关于每个BP的CQI信息被顺序地发送一次，则能够以WB CQI＝>BP0CQI＝>BP1CQI＝>WB CQI的顺序发送信息。如果在两个WB CQI之间关于每个BP的CQI信息被顺序地发送4次，则其能够以WB CQI＝>BP0CQI＝>BP1CQI＝>BP0CQI＝>BP1CQI＝>BP0CQI＝>BP1CQI＝>BP0CQI＝>BP1CQI＝>WB CQI的顺序发送信息。通过上层(例如，RRC层)用信号发送关于每个BP CQI的顺序传输的数目的信息。
图11(a)示出当向用户设备用信号发送指示{时段“5”和偏移“1”}的信息时发送WB CQI和SB CQI两者的示例。参考图11(a)，在仅与被用信号发送的时段和偏移相对应的子帧中能够发送CQI，不考虑类型如何。图11(b)示出在图11(a)的情况下附加地发送RI的情况。RI指示WB CQI的多个传输时段并且在传输时段中通过偏移的组合通过上层(例如，RRC层)能够用信号发送。通过用于CQI的偏移的相对值用信号发送RI的偏移。例如，如果CQI的偏移对应于“1”并且RI的偏移对应于“0”，则RI和CQI可以具有相同的偏移。通过负值确定RI的偏移。具体地，在与图11(a)的环境相同的环境中图11(b)假定RI的传输时段是WB CQI的传输时段的一倍并且RI的偏移对应于“-1”。因为RI的传输时段是WB CQI的传输时段的一倍，则信道状态信息的传输时段实际上在RI和WB CQI之间彼此相同。因为RI的偏移对应于“-1”，所以基于在图11(a)中所示的CQI的偏移“1”的“-1”(即，第0个子帧)发送RI。如果RI的偏移对应于“0”，则其中WB CQI被发送的子帧和其中RI被发送的子帧被相互重叠。在这样的情况下，WB CQI被放弃并且RI被发送。
图12示出在图8中较早所提及的模式1-1的情况下的CQI反馈的示例。
参考图12，CSI反馈由包括报告1和报告2的两个类型组成的报告的传输组成。具体地，经由报告1发送RI并且经由报告2发送WBPMI和WB CQI。在满足‘(10*nf+floor(ns/2)–Noffset,CQI)mod(Npd)＝0’的子帧索引中发送报告2。Noffset,CQI对应于被配置成发送在图9中较早所提及的PMI/CQI的偏移值并且图12示出Noffset,CQI对应于1的情况的示例。Npd指示在相邻的报告2之间的子帧间隔。图12示出Npd对应于2的情况的示例。在满足“(10*nf+floor(ns/2)–Noffset,CQI–Noffset,RI)mod(MRI*Npd)＝0”的子帧索引中发送报告1。通过上层信令确定MRI。Noffset,RI对应于被配置成发送在图11中较早所提及的RI的相对偏移值。图12示出MRI对应于4并且Noffset,RI对应于-1的示例。
图13示出在图8的模式2-1的情况下的CSI反馈的示例。
参考图13，CSI反馈是由包括报告1、报告2以及报告3的三种类型的报告内容的传输组成。具体地，经由报告1发送RI，经由报告2发送WB PMI和WB CQI，并且经由报告3发送SB(子带)CQI和L比特子带选择指示符(SSI)。在满足“(10*nf+floor(ns/2)–Noffset,CQI)mod(Npd)＝0”的子帧索引中发送报告2或者报告3。特别地，在满足“(10*nf+floor(ns/2)–Noffset,CQI)mod(H*Npd)＝0”的子帧索引中发送报告2。因此，在H*Npd的每个间隔发送报告2并且通过报告2的传输填充在相邻的报告2之间的子帧。在这样的情况下，H的值对应于J*K+1。在这样的情况下，J对应于BP(带宽部分)的数目。K对应于指示连续地执行全周期的数目的值，其根据相互不同的BP选择子带并且发送所选择的子带的过程。通过上层信令确定K。图13示出Npd对应于2，J对应于3并且K对应于1的示例。在这样的情况下，在满足“(10*nf+floor(ns/2)–Noffset,CQI–Noffset,RI)mod(MRI*(J*K+1)*Npd)＝0”的子帧索引中发送报告1。图13示出MRI对应于2并且Noffset,RI对应于-1的情况的示例。
图14示出在LTE-A系统的论述中的信道状态信息的周期性报告的示例。当基站包括8个传输天线时，在模式2-1的情况下，如在附图中所示，考虑到以配置与1比特指示符相对应的PTI(预编码器类型指示)参数的方式根据PTI值被细分成两种形式的周期性报告模式。在附图中，W1和W2指示参考公式8至9较早所提及的分层码本。仅当W1和W2两者被确定并且被相互组合时确定完整形式的预编译矩阵W。
参考图14，在周期性报告的情况下，根据相互不同的周期性时段与报告1、报告2以及报告3相对应的相互不同的内容的报告被报告。报告1报告RI和1比特PTI值。报告2报告WB(宽带)W1(当PTI＝0时)或者WB W2和WB CQI(当PTI＝1时)。报告3报告WB W2并且WB CQI(当PTI＝0时)或者SB(子带)W2和SB CQI(当PTI＝1时)。
在子帧索引满足“(10*nf+floor(ns/2)–Noffset,CQI)mod(NC)＝0”的子帧(为了清楚起见，第一子帧集合)中报告2和报告2被发送。Noffset,CQI对应于被配置成发送在图9中较早所提及的PMI/CQI的偏移值。NC指示在相邻的报告2或者报告3之间的子帧间隔。图14示出Noffset,CQI对应于1并且NC对应于2的情况的示例。第一子帧集合是由包括奇数数目的索引的子帧组成。nf指示系统帧数目(无线电帧索引)并且ns指示无线电帧中的时隙索引。floor()对应于floor函数并且“Amod B”指示A除以B产生的余数。
报告2被定位在第一子帧集合的部分子帧处并且报告3被定位在剩下的子帧处。具体地，报告2被定位在满足“(10*nf+floor(ns/2)–Noffset,CQI)mod(H*Nc)＝0”的子帧处。因此，在H*Nc的每个间隔中发送报告2并且通过报告3的传输填充被定位在相邻的报告2之间的一个或者多个前面的子帧。如果PTI对应于0，则H与M相同并且通过上层信令确定M。图14示出M对应于2的情况的示例。如果PTI对应于1，则H对应于“J*K+1”，通过上层信令确定K并且J对应于BP(带宽部分)的数目。图14示出J对应于3并且K对应于1的情况的示例。
在满足“(10*nf+floor(ns/2)–Noffset,CQI–Noffset,RI)mod(MRI*(J*K+1)*Nc)＝0”的子帧中发送报告1并且通过上层信令确定MRI。Noffset,RI指示用于RI的相对偏移值，并且图14示出MRI对应于2并且Noffset,RI对应于-1的情况的示例。在与-1相对应的Noffset,RI帮助下报告1的传输定时和报告2的传输定时没有相互重叠。当用户设备计算RI、W1以及W2时，以相互关联的方式计算RI、W1以及W2。例如，取决于RI值计算W1和W2并且取决于W1计算W2。当所有的报告1、报告2以及报告3被报告时，基站从W1和W2变成意识到最终的W。
在下面，解释考虑到由本发明提出的多个用户使用多个天线有效地反馈在下行链路通信中通过接收端(例如，用户设备)反馈的信道信息的方法。
如在前面的描述中所提及的，无线通信系统被配置成考虑到多个天线通过接收端将用于信道的RI、PMI以及CQI反馈给发送端(例如，基站)。特别地，RI指示能够在特定的信道上使用相同的频率-时间资源通过接收端接收的层的最大数目，即，通过发送端能够发送相互不同的信息的层的最大数目。PMI是信道的空间特性被反映的值并且指示基于诸如SINR等等的度量通过接收端首选的发送端的预编译矩阵索引。CQI对应于指示信道的强度的值并且当所选择的PMI和RI信息被应用时指示信道的质量信息。这些信道信息被用于发送端选择被配置成发送信号的接收端，或者在发送端和接收端之间建立连接的中间将适当数目的传输层和预编译应用于所选择的接收端。
当考虑多用户的系统被构造时信道信息的重要越来越重要。在考虑多用户的系统中，基站基于从每个接收端反馈的信道信息(例如，RI/CQI/PMI)选择多个用户并且同时将信号发送到所选择的用户。在这样的情况下，因为在接收端之间的干扰影响系统性能，当基站发送信号时，基站执行预编译以控制干扰。
因此，如果每个接收端反馈不正确的信道信息，则基站不能够执行能够有效地控制在接收端之间出现的干扰的预编译，并且这可能引起接收端的性能劣化。为此，与考虑单个用户的系统相比较在考虑多个用户的系统中正确的信道信息是更加重要的。
与前述的信道信息反馈有关，在基站的请求之后LTE标准(3GPPLTE版本10)中的CSI反馈方案能够被分类成经由PUCCH(物理上行链路控制信道)发送的周期性报告和经由PUSCH(物理上行链路共享信道)发送的非周期性报告。在非周期性报告的情况下，通过被包括在上行链路调度信息中的请求比特非周期性报告被设置到每个接收端，通过基站该上行链路调度信息被发送到接收端。如果每个接收端从基站接收请求，则每个接收端考虑到每个接收端的传输模式经由PUSCH向基站报告信道信息。
更加详细地解释信道信息的非周期性报告。在下面在表1中示出根据CQI/PMI反馈类型的报告模式。
[表1]
在表1中，考虑到整个系统宽带(WB)CQI/PMI指示在频带上计算的CQI/PMI并且子带(SB)CQI/PMI以将宽带划分成多个块，即，子带的方式指示在每个子带中计算的CQI/PMI。
根据CQI的反馈类型划分在表1中示出的各行。特别地，第一行指示考虑到宽带的CQI反馈，第二行指示考虑到宽带CQI和从宽带选择的M个子带选择的CQI反馈，并且第三行指示考虑到宽带CQI和每个子带CQI的CQI反馈。根据是否PMI被反馈每个列被划分。第一列指示PMI没有被反馈并且第二列指示PMI被反馈。特别地，在PMI被反馈的模式(即，模式1-2、模式2-2以及模式3-1)的情况下，根据每个模式基于宽带或者子带计算PMI并且被计算的PMI被反馈。
对于反馈模式1-2、3-0以及3-1根据下面如在表2中所示的系统带宽配置传统无线通信系统(即，3GPP LTE版本10)的子带大小。在下面，为了清楚起见，在3GPP LTE版本10之前出现的无线通信系统被定义为传统无线通信系统。
[表2]
例如，参考表2，在由28个资源块(RB)组成的系统带宽的情况下，子带包括6个RB并且宽带包括5个子带。在这样的情况下，由于系统带宽的不足第五子带的大小包括4个RB。
随着子带的大小变小，PMI/CQI值被更加精确地计算，从而增强考虑多个用户的系统的性能。因此，考虑子带的CQI/PMI在系统性能增强方面比带宽是更加优选的。
但是，参考与传统无线系统(3GPP LTE版本10)上的报告模式有关的表1，同时支持子带CQI和子带PMI的反馈模式没有被支持。
例如，参考与宽带反馈有关的模式1-2，尽管用户设备能够反馈宽带CQI和子带CQI，但是用户设备没有同时支持子带CQI和子带PMI。类似地，尽管模式3-1没有同时支持子带CQI和宽带PMI，但是模式3-1没有同时支持子带CQI和子带PMI。因此，在传统无线通信系统(3GPP LTE版本10)中没有支持同时支持子带CQI和子带PMI的模式。
虽然同时支持子带CQI和子带PMI的模式可以带来良好的性能，因为根据所有的子带以计算CQI和PMI的方式反馈CQI和PMI，所以有必要考虑开销。
因此，本发明提出有效地支持减少开销的模式和同时支持子带CQI和子带PMI的模式的方法。特别地，在将子带反馈同时应用于CQI和PMI的情况下，本发明提出防止反馈开销过度地增加的方法和能够以CQI和PMI设置相互不同的子带大小的方式控制开销的方法。
1.配置同时支持子带CQI和子带PMI的非周期的反馈模式的子带 大小的方法
<实施例1>
在本发明的实施例1中解释根据系统带宽分别固定CQI的子带大小和PMI的子带大小的情况。特别地，根据本发明，如在下面的表3中所示，通过相互不同的两个大小能够配置子带大小。
[表3]
表3示出CQI的子带大小被配置成与传统无线通信系统的子带大小相同(即，在3GPP LTE版本10之前准备的无线通信系统)和PMI的子带大小被增加了与CQI的子带大小的1.5倍的情况。如果形成包括像表3一样配置的子带CQI和子带PMI的模式，则与将相同的子带大小应用于CQI和PMI的情况相比较PMI的开销能够被减少了大约34％。在前述的描述中，虽然基于传统无线通信系统配置子带大小，但是根据本发明的实施例1，当根据系统带宽配置CQI的子带大小时，如果通过规定倍数的CQI的子带大小(固定地)配置PMI的子带大小，则能够同样地应用PMI的子带大小，尽管相互不同的子带大小被应用。
但是，在跟随本发明的实施例1的情况下，有必要考虑一件事情。可以具有两个PMI被应用于其中要计算CQI的单个子带的情况。但是，在接收端方面计算CQI/PMI的情况下，与传统系统相比较可以不进一步增加复杂性。特别地，接收端计算用于PMI的子带的PMI，将PMI应用于CQI的子带内的每个RB，并且能够计算CQI。
根据本发明的实施例1，如在下面的表4中所示，通过为传统无线通信系统(在3GPP LTE版本10之前出现的无线通信系统)的子带大小的2倍大的子带大小能够配置PMI的子带大小。
[表4]
或者，根据系统带宽能够独立地配置PMI的子带大小。特别地，如在下面的表5中所示，仅当系统带宽对应于6-7并且在剩余的系统带宽(即，)上通过为由传统无线通信系统(3GPP LTE版本10)支持的子带的两倍的值能够配置PMI的子带大小时，通过为传统无线通信系统(3GPP LTE版本10)支持的子带1.5倍的大小(即，6个RB)配置PMI的子带大小。
[表5]
或者，CQI的子带或者PMI的子带能够被配置成小于通过传统无线通信系统支持的子带(3GPP LTE版本10)。例如，如在下面的表6中所示，假定通过由传统无线通信系统(3GPP LTE版本10)支持的子带的一半大小配置CQI的子带的大小。为了清楚起见，假定通过是由传统无线通信系统(3GGP LTE版本10)支持的子带大小的两倍的大小配置在表6中示出的PMI的子带大小，显然的是，PMI的子带大小也能够相同于或者小于由传统无线通信系统(3GPP LTE版本10)支持的子带大小。此外，在发送端和接收端之间与CQI的子带和PMI的子带有关的参数能够被事先配置。
[表6]
<实施例2>
本发明的实施例2基于基站的确定对应于配置适当的CQI和PMI的子带大小的方法。在本发明的实施例2中，假定子带大小(在下文中，SRB)的默认值被确定为如表2。例如，如果通过28个RB配置系统带宽，则根据表2能够被表示为S28＝6。
如果假定CQI的子带大小被定义为CRB并且PMI的子带大小被定义为PRB，则CQI的子带大小和PMI的子带大小能够分别被确定为CRB＝ΔC x SRB和PRB＝ΔP x SRB。因此，根据ΔC和ΔP确定CQI的子带大小和PMI的子带大小。在发送端和接收端之间能够事先配置由ΔC和ΔP组成的集合(或与ΔC和ΔP有关的参数)。
此外，发送端选择CRB和PRB和并且然后能够经由上层信号(例如，RRC信令)通知接收端CRB和PRB。或者，发送端从由多个ΔC和ΔP组成的集合中选择特定的ΔC和ΔP并且能够经由RRC信令等等通知接收端特定的ΔC和ΔP。
本发明的实施例2能够仅应用于CQI或者PMI。固定的值能够被应用于剩余的一个(例如，以与本发明的实施例1相组合的方式应用本发明的实施例2)。
<实施例3>
本发明的实施例3对应于控制要被反馈的CQI/PMI的子带的数目的方法。如果被允许为CQI的子带的数目对应于BC并且被允许为PMI的子带的数目对应于BP，则子带大小能够分别被配置成和(在这样的情况下，指示向上取整计算)。特别地，基于系统带宽的大小和CQI/PMI的子带的数目能够配置子带的大小。如果根据本发明的实施例3计算子带大小，则通过从系统带宽除以BC或者BP产生的余数确定最后的子带大小。
例如，当系统带宽对应于30个RB并且BC对应于4时，CQI的子带大小变成因此，CQI的子带大小包括8个RB。但是，因为整个系统带宽不是足够充分地，所以最后的子带包括与余数相对应的6个RB。在这样的情况下，在发送端和接收端之间能够事先配置通过发送端要选择的用于BC和BP的值的集合。
本发明的实施例3能够仅被应用于CQI或者PMI。固定值能够被应用于剩余的一个。
此外，在应用本发明的前述实施例的情况下，当PMI的子带大小和CQI的子带大小被配置时，能够将相互不同的实施例分别应用于CQI和PMI(例如，通过实施例2确定CQI的子带大小并且通过实施例3可以确定PMI的子带大小)。
图15和图16是用于解释由本发明提出的LTE-A的非周期的反馈模式和用于子带CQI/PMI的反馈开销的图。在图15和图16中，RB指示资源块并且AP指示天线端口。特别地，AP4指示4个天线端口并且AP8指示8个天线端口。并且，比特对应于反馈比特并且指示反馈开销的数目。此外，在图15和图16中，在本发明提出的“mode(x,y)”中，x指示用于确定CQI的子带大小的参数ΔC并且y指示用于确定PMI的子带大小的参数ΔP。特别地，“mode(x,y)”指示通过本发明提出的模式，其以乘以x倍配置CQI的子带大小并且基于传统无线通信系统的子带大小乘以y倍配置PMI的子带大小的方式配置。此外，图15示出秩对应于1的情况并且图16示出秩对应于2的情况。
在下面参考图15和图16解释报告通过本发明提出的子带CQI/PMI的PUSCH报告模式。
在图15中，如果秩对应于1，则其指示与“模式3-1”和“模式2-2”相比较“模式1-2”具有更多的开销。在没有改变子带大小的情况下使用由本发明提出的非周期的反馈模式(即，“模式(1,1))的情况下，能够获知与“模式1-2”相比较开销被增加了最多40％。但是，能够以应用由本发明的前述实施例提出的非周期的反馈模式(例如，“模式(1,2)”或者“模式(1.5,1.5))的方式在没有附加的开销的情况下执行非周期的反馈模式。
在图16中，如果秩对应于2，则其指示与“模式1-2”和“模式2-2”相比较“模式3-1”具有更多的开销。在这样的情况下，在没有改变子带大小的情况下执行由本发明提出的非周期的反馈模式(即，同时支持子带CQI和子带PMI的模式)的情况下，能够获知与“模式3-1”相比较开销被增加最多67％。
但是，如在秩1中较早所提及的，“模式(1,2)”也能够被应用以减少在秩2中的反馈开销的增加数量。特别地，当系统带宽对应于100个RB时，如果应用“模式(1,2)”，则反馈开销的增加数量被减少到33％，其是在没有改变子带大小的情况下同时支持子带CQI和子带PMI产生的开销的67％的一半。特别地，例如，在应用没有增加反馈开销的情况下同时支持子带CQI和子带PMI的非周期的反馈模式的情况下，能够使用“模式(2,2)”(参考图16)。
根据本发明的实施例，根据系统带宽的子带大小能够被不同地配置。特别地，参考图15和图16，能够获知随着系统带宽的增加(即，20->50->100个RB)非周期的反馈模式的反馈开销增加。因此，在包括小的系统带宽的系统的情况下，系统可以允许更多的反馈开销。因此，根据本发明的实施例，CQI/PMI的子带大小能够被配置成随着系统带宽增加被逐渐地增加。
在下面参考表7解释根据系统带宽改变CQI/PMI的子带大小的示例
[表7]
如在表7中所示，如果系统带宽等于或者小于63个RB，则CQI的子带大小和PMI的子带大小被同等地配置。但是，如果系统带宽等于或者大于64个RB并且系统带宽等于或者小于110个 ，则PMI的子带大小能够被配置成为传统无线通信系统的子带大小的两倍。
并且，根据本发明的实施例，根据秩能够不同地配置子带大小。在下面参考图15和图16解释根据秩的相同不同的反馈开销的不同。能够获知在秩1中的反馈开销的数量小于在秩2中的反馈开销的数量。因此，根据秩能够不同地配置子带大小。例如，如果秩对应于1，则能够使用同时支持子带CQI和子带PMI的周期性反馈模式。如果秩对应于2，则同时支持子带CQI和子带PMI的周期性反馈模式没有被支持。这是因为，如果多个用户MIMO(MU-MIMO)被考虑，则与秩1相比较等于或者高于秩2的秩具有较低的选择频率并且在实现系统的情况下秩的优先级能够被配置成为低。
根据根据秩和系统带宽允许的反馈开销(例如，反馈比特)的数量能够确定是否同时应用支持子带CQI和子带PMI的周期性反馈模式。例如，如果通过最多110个RB使用系统带宽并且秩2被支持，则在传统无线通信系统(在3GPP LTE版本10之前出现的系统)中最大数量的反馈开销出现。在这样的情况下，反馈开销对应于75个比特。75个比特指示在传统无线通信系统中非周期的CSI反馈被允许高达75个比特。
因此，根据本发明，根据根据秩和系统带宽允许的反馈开销的数量(例如，反馈比特)能够不同地配置子带大小。例如，如果秩对应于1，则如下面的表8中所示，以包括系统带宽部分中的最大值的系统的反馈开销接近75个比特的方式能够配置子带大小。
[表8]
如果秩对应于2，如在表9中所示，子带大小以能够被配置成接近75个比特。
[表9]
特别地，能够参考在图15和图16中示出的数字检查在表8和表9中示出的反馈开销接近大约75个比特。如果在无线通信系统中反馈开销数量(即，反馈比特)被更多允许，则根据依照更多允许的反馈开销数量的秩和系统带宽能够(重新)设计子带大小。或者，根据被允许每个系统带宽替代系统带宽部分的反馈开销能够配置子带大小。
2.基于同时支持子带CQI和子带PMI的非周期的反馈模式的 CSI请求字段配置子带大小的方法
在本发明的前述实施例中，已经解释了控制或者调节用于非周期的CSI反馈的子带大小的方法。在下面，另外解释以将CSI请求字段与本发明的实施例相结合的方式使用CSI请求字段的实施例。
在传统的无线通信系统中，通过1或者2个比特配置CSI请求字段。例如，当通过1个比特配置CSI请求字段时，如果CSI请求字段对应于“1”，则其指示CSI报告被触发。在下面在表10和表11中示出通过2个比特配置的CSI请求字段。
[表10]
[表11]
特别地，CSI请求字段被应用于根据表10传输模式1至9被配置到的用户并且CSI请求字段被应用于根据表11传输模式10被配置到的用户。
因此，本发明提出以组合的形式将CQI/PMI的子带大小应用于CSI请求字段的方法。
特别地，当激活通过本发明提出的同时报告子带CQI和子带PMI的PUSCH报告模式(即，非周期的反馈模式)时，能够配置表10和表11以指示附加的信息。
例如，在TM 1至9的情况下，如果PUSCH报告模式被激活，则尽管与传统无线通信系统相比较“00”被配置成没有请求CSI报告，但是“01”被配置成执行用于服务小区的非周期的CSI报告并且能够配置与子带CQI/PMI的子带大小有关的根据本发明的实施例1的固定值。例如，在表2至表9中提出的子带大小或者根据系统带宽事先定义的子带大小能够被配置成默认值。此外，“10”和“11”被配置成执行用于通过较高层配置的服务小区的非周期的CSI报告并且经由RRC信令等等使用用于子带CQI/PMI的CRB和PRB(ΔC和ΔP)能够配置子带大小。或者，使用(或者BC，BP)能够配置子带大小。
类似地，在TM 10的情况下，如果PUSCH报告模式被激活，则虽然“00”被配置成与传统无线通信系统一起没有请求CSI报告，“01”被配置成执行用于经由用于服务小区的较高层配置的CSI过程的非周期的CSI报告并且能够配置与子带CQI/PMI的子带大小有关的根据本发明的实施例1的固定值。例如，在表2至表9中提出的子带大小或者根据系统带宽事先定义的子带大小能够被配置成默认值。此外，“10”和“11”被配置成执行用于通过较高层配置的CSI过程的非周期的CSI报告和经由RRC信令等等使用用于子带CQI/PMI的CRB和PRB(或者ΔC和ΔP)能够配置子带大小。或者，能够使用(或者BC，BP)配置子带大小。
在前述的示例中，为了清楚起见，假定固定值被用于与子带大小有关的“01”状态(不考虑传输模式)。但是，本发明能够不仅被应用于在包括“01”状态的特定状态下通过固定值配置子带大小的情况而且被应用于经由较高层信令(例如，RRC信令)配置子带大小的情况。此外，如在表2至表9中所示，配置由至少一个或者多个固定值组成的单个集合并且经由上层信令(例如，RRC信令)能够设计集合的特定值。在信号被收发之前在发送端和接收端之间也能够事先定义集合。
3.同时支持子带CQI和子带PMI的基于MU-MIMO的非周期的 反馈模式
基于本发明的前述实施例，为考虑到单个用户的即时选择和使用系统(SU-MIMO)和考虑多个用户(MU-MIMO)的系统提出考虑多个用户反馈反馈信息(MU-CQI)的方法。
如在前面的描述中所提及的，对于MU-MIMO系统来说有必要具有精确的信道信息以降低在同时相互收发信号的用户之间的干扰。特别地，当考虑SU-MIMO的信道信息仅在传统无线通信系统中被反馈时，如果信道信息被使用，则在MU-MIMO方面其可能产生错误的调度、错误的预编译以及错误的链路自适应。因为为了SU-MIMO计算的PMI/CQI信息没有考虑要被同时调度的用户的PMI，如果为SU-MIMO计算的信息如原样被用于MU-MIMO，则难以降低干扰的冲击。以此，为了解决前述问题，本发明提出用于MU-MIMO的CQI。
能够以各种方式计算用于MU-MIMO的CQI。例如，接收端选择用于接收端的PMI并且然后能够假定与所选择的PMI直交的预编译向量对应于通过要被调度的用户同时使用的PMI。因此，在此假定下，接收端能够使用PMI(即，所选择的PMI和与PMI正交的预编译向量)计算CQI。如在前述的描述中所提及的，各种类型的MU-CQI被提出以增强传统无线通信系统(在3GPP LTE版本10之前出现的系统)中的MU-MIMO性能。
但是，在根据现有技术实现MU-CQI中存在问题。如果为MU-MIMO配置传输模式，则能够配置要被发送的根据前述传统方案计算的CQI。但是，在以在SU-MIMO和MU-MIMO之间即时切换的方式使用SU-MIMO和MU-MIMO的情况下，可能出现用户报告用于(传统无线通信系统的)单个用户的先前应用的CQI的情形。特别地，这是因为现有技术的反馈结构仅考虑SU-MIMO的反馈信息。
因此，本发明另外提出反馈用于MU-MIMO的CQI的方法。
第一方法对应于当CSI-RS或者CSI过程被配置时通知用户是否请求考虑SU-MIMO的反馈或者使用规定的比特(例如，1比特)请求考虑MU-MIMO的反馈的方法。当非周期的CSI报告被执行时，用户能够使用前述的信息确定是否反馈SU-CQI或者MU-CQI。
第二方法对应于以与PUSCH反馈模式相组合的形式反馈SU-CQI和MU-CQI的方法。基于在表1中示出的“模式2-1”和“模式3-1”和通过本发明的实施例提出的非周期的反馈模式逐个地解释第二方法。
首先，基于“模式2-2”解释第二方法。例如，在“模式2-2”中，在SU-MIMO和MU-MIMO之间的动态切换被激活的情形下基于M个所选择的子带另外计算MU-CQI的方式反馈MU-CQI。在这样的情况下，i)以仅考虑SU-CQI的方式能够选择M个子带。在这样的情况下，在MU-CQI在考虑到SU-CQI选择的M个子带中MU-CQI操作的假定下能够计算MU-CQI。ii)或者，为SU-CQI和MU-CQI中的每一个能够分别计算M个子带。在这样的情况下，优选的是，执行用于M个所选择的子带的附加的反馈。
此外，能够考虑到MU-MIMO基于“模式2-2”计算宽带CQI。考虑到MU-MIMO计算宽带CQI的第一方法是仅考虑到SU-CQI计算宽带CQI。在这样的情况下，基于考虑到SU-CQI计算的宽带CQI计算用于M个子带的MU-CQI。换言之，宽带CQI被配置成在SU-MIMO和MU-MIMO两者中被共享。
考虑到MU-MIMO计算宽带CQI的第二方法是分别计算用于SU-CQI的宽带CQI和用于MU-CQI的宽带CQI(即，两个CQI)。在这样的情况下，为了发送两个宽带CQI附加的开销可能出现。因此，对于宽带PMI和最佳的M PMI，基本上，对于单个用户和多个用户两者来说反馈相同的值是优选的。在这样的情况下，接收端仅考虑到SU-CQI选择M个子带一次，仅考虑到SU-CQI计算宽带CQI一次，并且另外计算MU-CQI。因此，在第二方法的情况下，与表1的“模式2-2”相比较仅当秩对应于1时能够另外反馈2个比特或者仅当秩对应于2或者更高时另外反馈4个比特。
随后，基于“模式3-1”解释第二方法。在SU-MIMO和MU-MIMO之间激活动态切换的情形下以交替地计算SU-CQI和MU-CQI的方式能够反馈用于子带的CQI。例如，如果存在10个子带，则在第一、第三、第五、第七以及第九子带中计算SU-CQI并且在第二、第四、第六、第八以及第十子带中计算MU-CQI。
与前述的“模式2-2”相比较，通过两种方法能够计算宽带CQI。第一方法是仅考虑到SU-CQI计算宽带CQI。在这样的情况下，基于考虑到SU-CQI计算的宽带CQI计算MU-CQI。换言之，宽带CQI被配置成在SU-MIMO和MU-MIMO两者中被共享。计算宽带CQI的第二方法是分别计算用于SU-CQI的宽带CQI和用于MU-CQI的宽带CQI(即，两个CQI)。在这样的情况下，其中要计算SU-CQI的子带被收集以计算宽带SU-CQI并且其中要计算MU-CQI的子带被收集以计算宽带MU-CQI。此外，对于宽带PMI，基本上，对于单个用户和多个用户来说反馈相同的值是优选的。
因此，如果在“模式3-1”中交替地使用SU-CQI和MU-CQI，则其能够减少开销，这在执行MU-CQI的反馈的情况下另外出现。
最后，基于通过本发明提出的非周期的反馈模式解释第二方法。在SU-MIMO和MU-MIMO之间激活切换的情形下，与“模式3-1”相比较，SU-CQI和MU-CQI能够被配置成在同时发送子带CQI和子带PMI的模式(与本发明相似同时允许子带CQI和子带PMI的模式)下被交替地反馈。
类似地，通过两种方法能够计算宽带CQI。第一方法是仅考虑到SU-CQI计算宽带CQI。在这样的情况下，基于考虑到SU-CQI计算的宽带CQI计算用于子带的MU-CQI。换言之，宽带CQI被配置成在SU-MIMO和MU-MIMO两者中被共享。计算宽带CQI的第二方法是分别计算用于SU-CQI的宽带CQI和用于MU-CQI的宽带CQI(即，两个CQI)。在这样的情况下，其中要计算SU-CQI的子带被收集以计算宽带SU-CQI并且其中要计算MU-CQI的子带被收集以计算宽带MU-CQI。此外，对于宽带PMI，基本上，对于单个用户和多个用户来说反馈相同的值是优选的。
参考图17解释根据本发明的优选实施例的报告信道状态信息的方法。
关于从发送端(例如，基站)发送到接收端(例如，用户设备)的下行链路传输，接收端测量下行链路信道状态并且能够在上行链路中将测量的结果反馈给基站。例如，如果8个传输天线被用于基站的下行链路传输，则基站能够经由8个天线端口(天线端口索引15至22)发送信道状态信息参考信号(CSI-RS)。用户设备能够经由CSI-RS发送测量结果(RI、PMI、CQI等等)。本发明的前述各种示例能够被应用以选择/计算RI/PMI/CQI。基站能够根据接收到的信道状态信息(RI/PMI/CQI)确定用于下行链路传输的层的数目、预编码器、调制和编译方案(MCS)水平等等，并且能够根据信道状态信息发送下行链路信号。
在图17的步骤S1701中，接收端将子带CQI和子带PMI发送到发送端。在步骤S1701中，如在本发明的实施例中较早所提及的，被应用于子带CQI的子带大小和被应用于子带PMI的子带大小能够被不同地配置。
并且，根据本发明的特定实施例根据CQI请求字段能够配置子带大小。在一些情况下，通过本发明的前述实施例的至少一部分的组合能够确定子带大小。
此外，接收端能够考虑到SU-MIMO/MU-MIMO将信道状态信息反馈给发送端。
以独立地应用在本发明的前述各种实施例中解释的项目或者同时应用两个或者更多个实施例的方式能够执行参考图17解释的根据本发明的发送信道状态信息的方法。为了清楚起见，同时省略关于被重叠的内容的解释。
图18是可适用于本发明的一个实施例的基站和用户设备的图。
如果中继器被包括在无线通信系统中，则在基站和中继器之间执行回程链路中的通信并且在中继器和UE之间执行接入链路中的通信。因此，根据情形在附图中所示的基站和用户设备能够被中继器替换。
参考图18，无线通信系统包括基站(BS)110和用户设备(UE)120。BS 110包括处理器112、存储器114、以及射频(RF)单元116。处理器112能够被配置成实施被提出的功能、过程和/或方法。存储器114被连接到处理器112并且存储与处理器112的操作相关联的各种信息。RF单元116被连接到处理器112并且发送/接收无线电信号。用户设备120包括处理器122、存储器124、以及射频(RF)单元126。处理器122能够被配置成实施提出的功能、过程和/或方法。存储器124被连接到处理器122并且然后存储与处理器122的操作相关联的各种信息。RF单元126被连接到处理器122并且发送/接收无线电信号。基站110和/或用户设备120可以具有单个天线或者多个天线。
上述实施例对应于以指定形式的本发明的要素和特征的组合。并且，除非明确提及，否则能够认为每个要素或特征是选择性的。能够以不与其他要素或特征组合的形式实现每个要素或特征。此外，能够通过将要素和/或特征部分地组合在一起，实现本发明的实施例。能够修改对于本发明的每个实施例所解释的操作的顺序。一个实施例的一些配置或特征能够被包括在另一个实施例中，或者能够由另一个实施例的对应配置或特征代替。并且，显然可以明白的是，通过将所附权利要求中不具有明确引用关系的权利要求进行组合来配置实施例，或者能够通过在提交申请之后进行修改而包括实施例作为新的权利要求。
在本公开中，在一些情况下可以由基站的上层节点来执行被解释为由基站执行的特定操作。特别地，在由包括基站的多个网络节点构造的网络中，显然的是，能够由基站或者除了基站之外的其他网络来执行为了与用户设备通信而执行的各种操作。可以以诸如固定站、节点B、e节点B(eBS)、接入点(AP)等的术语来代替“基站(BS)”。
能够使用各种手段实现本发明的实施例。例如，能够使用硬件、固件、软件和/或其任何组合来实现本发明的实施例。在通过硬件的实现中，能够通过从以下所组成的组中选择的至少一个来实现根据本发明的每个实施例的方法：ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理器件)、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等。
在通过固件或软件实现的情况下，可以通过用于执行上面解释的功能或操作的模块、进程和/或函数来实现根据本发明的每个实施例的方法。软件代码被存储在存储器单元中，并且然后可以由处理器驱动。
存储器单元被设置在处理器内或外部，以通过各种公知手段与处理器交换数据。
虽然参考本发明的优选实施例已经描述并图示了本发明，但是对于本领域技术人员而言显然的是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以做出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物范围内的本发明的修改和变化。
工业实用性
虽然集中于被应用于3GPP LTE系统的示例描述了在支持多个天线的无线通信系统中报告信道状态信息的方法及其设备，但是其可以应用于各种无线通信系统以及3GPP LTE系统。

Claims (9)

1.一种在无线通信系统中通过用户设备对信道状态信息(CSI)执行反馈的方法，所述方法包括：
对子带CQI(信道质量指示)和子带PMI(预编译矩阵索引)执行反馈，
其中，所述子带CQI的第一子带大小和所述子带PMI的第二子带大小被不同地配置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反馈对应于对PUSCH(物理上行链路共享信道)执行的非周期的反馈。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一子带大小和所述第二子带大小中的至少一个被配置成对应于规定倍数的预定子带大小。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据系统带宽确定所述规定倍数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过规定倍数的所述第一子带大小配置所述第二子带大小。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括下述步骤，根据用于配置子带大小的系统带宽和参数基于子带大小确定所述第一子带大小和所述第二子带大小中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，根据对于所述子带CQI允许的子带的数目确定所述第一子带大小，并且其中根据对于所述子带PMI允许的子带的数目确定所述第二子带大小。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括从基站接收信道状态信息请求(CSI请求)的步骤，
其中，根据所述CSI请求的字段值不同地确定所述第一子带大小和所述第二子带大小中的至少一个。
9.一种用户设备，所述用户设备在无线通信系统中对信道状态信息(CSI)执行反馈，包括：
RF(射频)单元；和
处理器，所述处理器被配置成对子带CQI(信道质量指示)和子带PMI(预编译矩阵索引)执行反馈，
其中，所述子带CQI的第一子带大小和所述子带PMI的第二子带大小被不同地配置。
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