CN112805931A - 用于选择mimo传输格式的技术 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于为第一站(100)与第二站(306)之间的多输入多输出MIMO信道(302)选择传输格式(802)的技术。第一站(100)包括M个第一天线端口(304)，其中M≥2。第二站(306)包括N个第二天线端口(308)，其中N≥2。关于本技术的方法方面，基于在M个第一天线端口(304)处从包括N个第二天线端口(308)当中的X₀个第二天线端口(312)的子集接收的参考信号(310)来执行(202)信道估计，其中，1≤X₀<N≤M。信道估计得出使X₀个第二天线端口(312)与M个第一天线端口(304)有关的部分信道状态(314)。基于部分信道状态(314)来构造(204)至少一个扩展信道状态(314‑316)。第i个扩展信道状态使N个第二天线端口(308)当中的X_i个第二天线端口与M个第一天线端口(304)有关，其中i≥1并且X₀<X_i≤N。取决于针对部分信道状态(314)和至少一个扩展信道状态(314‑316)中的每个而评估的度量，选择传输格式。

Description

用于选择MIMO传输格式的技术

技术领域

一般来说，本公开涉及多输入多输出(MIMO)无线电通信。更特别地，提供用于为MIMO信道选择传输格式的方法和装置。

背景技术

现代无线电通信系统以高数据速率，特别是在具有高密度的用户设备(UE)的区域中，提供无处不在的覆盖。这需要借助于多输入多输出(MIMO)信道，例如多用户MIMO(MU-MIMO)传输和发射波束成形，来有效地利用无线电资源。与全向或定向不受控制的无线电通信相比，MIMO信道在无线电通信的传送器和接收器处都使用更多的天线元件。

MIMO信道可利用由多径传播(包括MIMO信道内的多径衰落)带来的空间自由度，以便实质性地增加无线电通信的数据速率和可靠性。第三代合作伙伴计划(3GPP)在长期演进(LTE)和新空口(NR)的当前和未来版本中定义了MIMO信道。

MIMO信道上的数据传输需要传送器(例如，诸如3GPP演进节点B(eNB)的无线电基站(RBS))知道MIMO信道的信道状态(也就是：信道状况)。在码本中预先定义天线元件的所有可用组合。即，基于码本的MIMO信道使用一组标准化的可用预编码向量。每个预编码向量包括每个天线元件的权重(也就是：天线元件增益)。传送器传送由接收器(例如，UE)测量的训练序列(也就是：参考信号)。接收器在数据传输之前知道码本。基于参考信号测量，接收器估计每个预编码向量的信道增益，并将指示预编码向量或信道增益的信息反馈给传送器。传送器使用反馈信息(例如，预编码矩阵指示符(PMI))来确定在传送数据时使用哪些预编码向量。

当使用此类基于码本的MIMO信道时，具有两个或更多个天线元件的接收器可在它的每个天线元件上测量参考信号，并决定或告知传送器关于优化接收器处的接收的预编码向量。然而，根据设计，基于码本的MIMO信道局限于在码本中表示并且为接收器所知的可用预编码向量的集合。而且，码本越大，反馈信息越详细，并且因此信令开销越大。

另一种避免基于码本的MIMO信道的限制和信令开销的接收器特定的预编码方法利用MIMO信道的互易性，例如假设下行链路(DL)信道的信道状态与上行链路(UL)信道的信道状态相同。在相同频率上传送UL和DL(即，时间双工)的时分双工(TDD)系统中，可利用互易性。接收器(例如，UE)将探测序列(又称为探测参考信号SRS，特别是在LTE和NR中)发送到传送器(例如，RBS)，传送器测量这些信号以估计信道状态。与通过参考码本的反馈信息隐式获得的信道状态相比，此类直接测量给予传送器关于信道状态的更详细的信息。与基于码本的预编码相比，更详细的信道状态允许更多外来的DL预编码向量，并且不限于预编码向量的预定义子集。因此，空间复用的阶(也就是：层的数量或秩)和吞吐率对于基于互易性的MIMO信道比基于码本的MIMO信道可能更高。

信道状态必须使接收器用于数据接收的所有天线元件与传送器用于数据传输的所有天线元件有关。因此，为了基于互易性估计信道状态，接收器必须在它的每个天线元件上传送参考信号。现代UE利用两个或更多个天线来进行数据接收，并且因此在DL中支持2-层MIMO信道。然而，甚至一些现代UE在UL中仅使用一个天线元件来进行传输。其原因是，对于固定的发射功率(例如，受法规限制)，每个天线的发射功率将较低，由此将减少UL覆盖。在UE处与接收天线元件数量相比更少的发射天线元件数量限制了基于互易性的信道估计。结果是，RBS只有部分(partial)信道状态可用于DL传输。

可从部分信道状态构造完整的信道状态，这又称为信道重构。然而，由于并非通过测量所有层来估计构造的信道状态，所以在为MIMO信道适配传输格式(如秩自适应和链路自适应)时，基于构造的信道状态的MIMO信道可能会引起失败。

发明内容

因此，需要一种技术，该技术基于对信道状态的部分知识来确定传输格式。

备选的或进一步的目的是为基于构造的信道状态的MIMO信道确定传输格式。

关于一个方面，提供一种用于为多输入多输出(MIMO)信道选择传输格式的方法。MIMO信道在包括M个第一天线端口的第一站(station)和包括N个第二天线端口的第二站之间，其中M≥2并且N≥2。该方法可包括或发起以下步骤：基于在M个第一天线端口处从包括N个第二天线端口当中的X₀个第二天线端口的子集接收的参考信号来执行信道估计，其中1≤X₀<N≤M。信道估计可得出(result in)使X₀个第二天线端口与M个第一天线端口有关的部分信道状态。该方法可进一步包括或发起基于部分信道状态构造至少一个扩展信道状态的步骤。第i个扩展信道状态可使N个第二天线端口当中的X_i个第二天线端口与M个第一天线端口有关，其中i≥1，并且X₀<X_i≤N。该方法可进一步包括或发起选择传输格式的步骤。选择可取决于针对部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个而评估的度量。

取决于针对部分信道状态而评估的度量和针对至少一个扩展信道状态而评估的度量来选择传输格式可使得至少一些实施例能够根据扩展信道状态切换到较高秩的MIMO信道和/或根据部分信道状态切换到较低秩的MIMO信道。相比之下，常规的秩自适应可能基于构造的信道状态来高估MIMO信道的信道容量，并且因此可能无法切换到较低的秩。

相同或另外的实施例可使用选择的传输格式来改善MIMO信道上的数据传输的可靠性和/或吞吐量。例如，度量可补偿基于扩展信道状态的各层的信道质量的高估。在相同或另外的实施例中，基于度量，传输格式的选择可改善或取代链路自适应、秩自适应和/或调度。

第一和第二天线端口中的每个天线端口可分别对应于第一和第二站处的天线或天线元件(例如，天线阵列的天线元件)。

在本文中，“MIMO信道”可以是涵盖一个或多个多用户MIMO(MU-MIMO)信道(例如，从第一站的角度，其中第二站对应于所述多个用户之一)、一个或多个预编码的信道(例如，通过传送预编码和/或接收预编码)和一个或多个多输入单输出(MISO)信道的统称。第一站处的预编码(例如，传送预编码或接收预编码)可能对于第二站是特定的。当选择的传输格式包含或暗示秩等于1时，MIMO信道可(例如，暂时)作为MISO信道使用。

在本文中，表述“扩展信道状态”、“构造的信道状态”和“构造的扩展信道状态”可以是同义词。

估计的部分信道状态和构造的扩展信道状态又可称为至少两种信道状态。在本文中，部分信道状态又可称为第0个信道状态(例如，作为一种方便或紧凑的符号)。对于i≥0，至少两种信道状态中的每个信道状态又可称为第i个信道状态。传输格式的选择可包括针对至少两种信道状态中的每个(即，针对部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个)而评估度量。

针对至少两种信道状态中的每个而评估的度量可指示可由基于相应的信道状态确定的预编码器实现的性能(例如，数据速率或数据吞吐量)。度量的评估可包括校正(例如，偏移(offset))，其考虑到可由至少一个扩展信道状态实现的性能低于可由基于为相同秩的MIMO信道测量的信道状态(例如，基于对MIMO信道的信道状态的完整知识)的假设预编码器来实现的性能。

对于i≥1的第i个扩展信道状态的X_i个第二天线端口针对至少一个扩展信道状态中的每个可包括部分信道状态的X₀个第二天线端口。例如，包括X_i-1个第二天线端口的子集可以是针对每个i=1,…,c包括X_i个第二天线端口的子集的(例如，真)子集，其中c是至少两种信道状态的数量。构造步骤可包括构造c-1个扩展信道状态。

至少两个信道状态(c≥2)的第i个信道状态(i=1,…,c)可对应于信道矩阵，或者可以由信道矩阵表示。第i个信道状态的信道矩阵可以使X_i个第二天线端口与M个第一天线端口有关。第i个信道状态的信道矩阵的大小可以是M×X_i。信道矩阵的转置或复共轭可对应于或者可表示互易信道(例如，如果信道矩阵对应于UL，则为DL)。

至少两个信道状态又可称为信道状态信息(CSI)，或者可以由CSI表示。该CSI可能与或者可能不与由3GPP定义的CSI(例如，在CSI报告中)有关。

该方法可由第一站执行。第一站可以是提供对第二站的无线电接入的无线电节点。无线电节点可以是无线电基站(RBS)或接入点(AP)。无线电接入网络(RAN)可包括第一站的一个或多个实施例。该技术可在下行链路(DL)中实现。第二站可配置成对诸如RAN的第一站进行无线电接入。第二站又可称为无线电装置，例如用户设备(UE)。

由于第一站可使用选择的传输格式来传输到第二站，所以第一站又可称为传送器。第二站又可称为接收器。例如，传送预编码可以是接收器特定的。

MIMO信道或至少两个第一天线端口可用于空间分集、空间复用和发射波束成形中的至少一个。

来自分集、复用以及波束成形的增益取决于传送天线系统对信道的空间性质的了解程度以及因此它将能量引导到目标用户的能力以及它避免向受干扰的用户发射能量的程度。

由于在第一站处的MIMO信道(更特别地是预编码器)是基于部分信道状态确定的，而部分信道状态又是基于从第二站接收的参考信号估计的，所以MIMO信道又可称为基于互易性的MIMO信道。

该技术可作为重构的MIMO信道的传输格式选择的方法实现。传输格式又可称为物理无线电通信方案。在本文中，传输格式可涵盖用于特定物理信道的任何物理无线电通信方案。备选地或另外地，该方法或至少选择步骤可由执行传输格式选择和/或将传输信道映射到物理信道的媒体接入控制(MAC)实体来实现。

度量可取决于MIMO信道的传输格式和无线电传播环境中的至少一个。

无线电传播环境可以由一个或多个环境参数来表示。这一个或多个环境参数可测量和/或在报告中接收。例如，这一个或多个环境参数可在第二站处测量和/或从第二站报告。环境参数可包括信号与干扰加噪声比(SINR)、信噪比(SNR)和/或信道质量索引(CQI)中的至少一个。

至少一个扩展信道状态的构造可以独立于无线电传播环境。例如，根据构造类型，至少一个扩展信道状态的构造可仅仅取决于部分信道状态。

此外，从相应的信道状态(例如，对于至少两种信道状态中的每个信道状态)导出预编码器可以独立于无线电传播环境(例如，独立于这一个或多个环境参数)。例如，根据预编码类型，预编码器的导出可能仅仅取决于相应的信道状态。

部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个可定义和/或限制传输格式。传输格式可包括一个或多个传输参数。这一个或多个传输参数又可称为无线电通信参数。在针对至少两种信道状态(即，部分信道状态和至少一个扩展信道状态)中的每个而评估度量时，相应的信道状态可定义或限制其中至少一个传输参数。例如，传输格式可包括数量为r的层(即，使用MIMO信道的无线电通信的秩r)，并且至少两种信道状态当中的第i个信道状态(i≥0)可以与X_i个第二天线端口有关，其中相应的信道状态可定义秩(例如，r=X_i)，或者可限制秩(例如，r≤X_i)。

该方法可进一步包括或发起使用所选择的传输格式将数据从第一站传送到第二站的步骤。传输格式的这一个或多个传输参数可用于将数据从第一站无线电传送到第二站。

例如，对于包括M个第一天线和/或第一站的系统，传输参数可包括一个或多个系统参数。传输参数又可称为控制参数，例如用于控制MIMO信道上来自M个第一天线的无线电传输。

传输格式可包括MIMO信道的秩。选择的传输格式的秩可以是为MIMO信道和数据的传输中的至少一个而选择和/或使用的秩。选择传输格式的步骤可包括为MIMO信道和/或数据的传输而选择秩r。

备选地或组合地，选择传输格式的步骤可包括在部分信道状态和至少一个扩展信道状态当中选择信道状态之一。至少两种信道状态(即，部分信道状态和至少一个扩展信道状态)中的每个可对应于秩。至少两种信道状态中的每个可对应于不同的秩。

度量可包括MIMO信道的互信息、MIMO信道的信道容量和MIMO信道的数据速率(也就是：数据吞吐量)中的至少一个。针对至少两种信道状态中的每个而评估的度量可指示利用从相应的信道状态导出的预编码器在MIMO信道上传输和/或MIMO信道上的传输使用相应的传输格式时可实现的性能。

部分信道状态可对应于秩r₀，其中对于i=0，r_i≤X_i。至少一个扩展信道状态中的每个可对应于秩r_i，其中对于i≥1，r_i≤X_i。

针对至少两种信道状态中的每个(即，部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个)而评估度量可以针对相应的第i个信道状态(例如，对于每个i≥0)假设秩r_i≤X_i(优选地，r_i=X_i)。取决于度量(即，由针对至少两种信道状态中的每个而进行的度量评估所得出的所评估的度量)来选择传输格式可包括选择至少两种信道状态中的对应信道状态的秩r_i。

传输格式的选择可包括针对部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个而确定至少一个预编码器的步骤。每个预编码器可包括r_i个层(例如，r_i个预编码向量)。预编码器可定义MIMO信道的r_i个层。数量r_i又可称为相应预编码器的秩。

每个层可对应于M个第一天线端口的线性组合。每个线性组合可包括M个第一天线中的每个第一天线的复值增益。每个线性组合可以由诸如预编码向量t_k(k=1,...,r_i)的预编码向量来表示。索引k可指示r_i个层当中的第k个层。秩r_i的预编码器可对应于一组r_i个预编码向量，这一组r_i个预编码向量可以由预编码矩阵T=[t₁,…t_{r_i}]的列来表示。

度量的评估可包括为每个层评估信道质量的步骤。例如，确定预编码器可能意味着为每个层确定信道质量。每个层的信道质量可以是用于确定预编码器的一组参数。预编码器可通过使预编码器的所有层的信道质量的函数最大化或最小化来确定。

例如，针对至少一个扩展信道状态中的每个而评估度量可进一步包括使针对至少一个层或每个层而评估的信道质量偏移一定的偏移的步骤。偏移又可称为偏差或惩罚。

偏移步骤可包括从评估的信道质量中减去偏移或向评估的信道质量增加偏移，这又可称为应用该偏移。可只在为至少一个扩展信道状态评估度量时应用偏移。例如，在为部分信道状态评估度量时不应用偏移。

相应预编码器的至少一个层或每个层的偏移可取决于MIMO信道的无线电传播环境。例如，具有MIMO信道的视线传播的无线电传播环境中的偏移可小于具有MIMO信道的多径传播和/或多散射传播的无线电传播环境中的偏移。

相同预编码器的不同层的偏移可不同。偏移可能是层特定的。可以为每个层计算和/或应用偏移。

信道质量可包括相应层的信噪比(SNR)和相应层的信号与干扰加噪声比(SINR)中的至少一个。SINR又可称为信号与噪声和干扰比。信道质量可以指在第二站处测量和/或从第二站报告的信号、噪声和/或干扰的电平。

度量的评估可进一步包括将每个层的所偏移的信道质量转换为每个层的加性度量的步骤。每个层的加性度量又可称为层特定的度量。

加性度量可包括相应层的互信息、相应层的信道容量和相应层的平均数据速率中的至少一个。例如，第i个信道状态和/或第i个预编码器的第k个层的加性度量c_k,i可等于c_k,i=log(1+p_k,i)或其线性函数，其中p_k,i是相应层的信道质量。

度量的评估可进一步包括对于每个预编码器聚合(aggregate)相应预编码器的各层的加性度量的步骤。聚合相应预编码器的各层的加性度量可得出为相应的预编码器、为相应的信道状态和/或为相应的秩而评估的度量。例如，可以为至少两种信道状态中的每个而确定一个预编码器，并且聚合可得出至少两种信道状态中的每个信道状态的对应一个度量。如果针对至少两种信道状态中的每个而评估了多于一个预编码器，则聚合可导致针对至少两种信道状态中的每个而评估的对应数量的度量。

可根据预编码类型，基于相应的信道状态来确定每个预编码器。相应预编码器的至少一个层或每个层的偏移可取决于预编码类型。预编码类型可包括匹配滤波器(MF)、奇异值分解(SVD)、基于特征值的波束成形(EBB)、最大比传输(MRT)、迫零(ZF)滤波器和Wiener滤波器(WF)中的至少一个。

预编码可以是线性的。线性预编码可使用MRT预编码(例如，在有噪声限制的系统中)、ZF预编码(例如，如果系统是干扰受限系统)和发射Wiener预编码或WF预编码中的至少一种作为预编码类型。MF预编码可由接收SNR(例如，第二站处的SNR)的最大化产生。ZF预编码可由抑制(例如，消除或最小化)不同层之间的干扰而产生。WF预编码可由均方误差(MSE)的最小化产生。WF预编码又可称为MMSE预编码。备选地或另外地，预编码可以是非线性的。非线性预编码可使用脏纸编码(dirty paper coding，DPC)(又称为Costa预编码)作为预编码类型。

备选地或另外地，可根据构造类型来构造至少一个扩展信道状态。度量可取决于构造类型。例如，可根据构造类型来构造至少一个扩展信道状态中的每个扩展信道状态。可取决于构造类型为相应的扩展信道状态确定各层的偏移。可根据不同的构造类型来构造不同的扩展信道状态。

度量可取决于一个或多个系统参数。可取决于这一个或多个系统参数为相应的扩展信道状态确定各层的偏移。系统参数可包括M个第一天线端口的数量。例如，可取决于第一天线端口的数量M来为相应的扩展信道状态确定各层的偏移。

关于另一个方面，提供一种计算机程序产品。计算机程序产品包括程序代码部分，程序代码部分用于：当一个或多个计算装置执行计算机程序产品时执行本文中公开的所述一个方面的任何一个步骤。计算机程序产品可存储在计算机可读记录介质上。还可提供计算机程序产品以经由数据网络、因特网、第一站和/或第二站进行下载。备选地或另外地，可以在现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用集成电路(ASIC)中编码该方法，或者可借助于硬件描述语言来提供该功能性以供下载。

关于一个装置方面，提供一种用于为MIMO信道选择传输格式的装置。MIMO信道可在包括M个第一天线端口的第一站和包括N个第二天线端口的第二站之间，其中M≥2并且N≥2。该装置可配置成执行所述一个方面。备选地或另外地，该装置可包括信道估计单元，信道估计单元配置成基于在M个第一天线端口处从包括N个第二天线端口当中的X₀个第二天线端口的子集接收的参考信号来执行信道估计，其中1≤X₀<N≤M。信道估计可得出使X₀个第二天线端口与M个第一天线端口有关的部分信道状态。该装置可进一步包括构造单元，构造单元配置成基于部分信道状态来构造至少一个扩展信道状态。第i个扩展信道状态可以使N个第二天线端口当中的X_i个第二天线端口与M个第一天线端口有关，其中i≥1并且X₀<X_i≤N。该装置可进一步包括配置成选择传输格式的选择单元，其中选择取决于针对部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个而评估的度量。

关于另一个装置方面，提供一种用于为MIMO信道选择传输格式的装置。MIMO信道可在包括M个第一天线端口的第一站和包括N个第二天线端口的第二站之间，其中M≥2并且N≥2。该装置可包括至少一个处理器和存储器。所述存储器可包括可由所述至少一个处理器执行的指令，由此该装置可操作以基于在M个第一天线端口处从包括N个第二天线端口当中的X₀个第二天线端口的子集接收的参考信号执行信道估计，其中1≤X₀<N≤M。信道估计可得出使X₀个第二天线端口与M个第一天线端口有关的部分信道状态。指令的执行可进一步使得装置可操作以基于部分信道状态来构造至少一个扩展信道状态。第i个扩展信道状态可使N个第二天线端口当中的X_i个第二天线端口与M个第一天线端口有关，其中i≥1并且X₀<X_i≤N。指令的执行可进一步使得装置可操作以选择传输格式，其中选择取决于针对部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个而评估的度量。

关于进一步的方面，提供一种配置成与无线电装置(例如，用户设备或UE)通信的无线电基站(RBS)。RBS可包括无线电接口、骨干接口(例如，根据3GPP X2接口或3GPP Xn接口)和配置成执行所述一个方面的任何一个步骤的处理电路中的至少一个。

关于又一方面，提供一种包括主机计算机的通信系统。主机计算机可包括配置成提供用户数据的处理电路。主机计算机可进一步包括配置成将用户数据转发到蜂窝网络以便传送到用户设备(UE)的通信接口。UE可包括无线电接口和处理电路中的至少一个。

通信系统可进一步包括UE。备选地或另外地，蜂窝网络可进一步包括配置成与UE通信和/或根据所述进一步的方面的RBS。

主机计算机的处理电路可配置成执行主机应用，从而提供用户数据。备选地或另外地，UE的处理电路可配置成执行与主机应用相关联的客户端应用。

关于又一方面，提供一种在RBS中实现的方法。该方法可包括所述一个方面的任何步骤。

用于体现本技术的装置、RBS、通信系统或任何节点或站可进一步包括在所述一个方面的上下文中公开的任何特征，反之亦然。特别地，这些单元和模块中的任何一个单元和模块、或专用单元或模块可配置成执行或触发所述一个方面的一个或多个步骤。

附图说明

参考附图描述本技术的实施例的进一步细节，其中：

图1示出用于为MIMO信道选择传输格式的装置的实施例的示意性框图；

图2示出用于为MIMO信道选择传输格式的方法的实现的流程图，该方法可由图1的装置可实现；

图3示意性地示出包括图1的装置的实施例的通信系统的实施例；

图4A示出基于构造的扩展信道状态的MIMO信道的第一层上的SINR的示例性统计分布；

图4B示出基于构造的扩展信道状态的MIMO信道的第二层上的SINR的示例性统计分布；

图5示出图2的方法的示例性实现的流程图；

图6示意性地示出评估度量的示例性步骤，这些步骤可在图1的装置的任何实施例或图2的方法的实现中可实现；

图7示出作为接收器处的SNR或SINR的函数的数据吞吐量的示例性曲线图；

图8示意性地示出用于根据第一天线端口的数量来评估度量的示例性偏移，其可在图1的装置的任何实施例或图2的方法的任何实现中可实现；

图9示意性地示出用于根据预编码类型来评估度量的示例性偏移，其可在图1的装置的任何实施例或图2的方法的任何实现中可实现；

图10示意性地示出用于根据构造类型来评估度量的示例性偏移，其可在图1的装置的任何实施例或图2的方法的任何实现中可实现；

图11示意性地示出用于根据传播类型来评估度量的示例性偏移，其可在图1的装置的任何实施例或图2的方法的任何实现中可实现；

图12A示意性地示出固定偏移对作为SNR的函数的数据吞吐量的示例性影响；

图12B示意性地示出阈值触发的偏移对作为SNR的函数的数据吞吐量的示例性影响；

图13示意性地示出动态偏移对作为SNR的函数的数据吞吐量的示例性影响；

图14示出图1的装置的基站实施例的示意性框图；

图15示意性地示出经由中间网络连接到主机计算机的电信网络的实施例；

图16示出经由基站通过部分无线连接与用户设备通信的主机计算机的实施例的一般化框图；以及

图17和18示出在包括主机计算机、基站和用户设备的通信系统中实现的方法的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，为了解释而非限制的目的，阐述了诸如特定网络环境的特定细节，以便充分理解本文中公开的技术。本领域技术人员将明白，可在偏离这些特定细节的其它实施例中实践本技术。此外，尽管主要针对新空口(NR)或5G实现描述以下实施例，但是容易明白，本文中描述的技术也可在包括3GPP LTE或其后继和/或根据标准系列IEEE 802.11(Wi-Fi)的无线局域网(WLAN)的任何其它无线电网络中实现。

此外，本领域技术人员将明白，本文中解释的功能、步骤、单元和模块可使用结合经编程的微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或通用计算机(例如，包括高级RISC机(ARM))运转的软件来实现。还将明白，尽管主要在方法和装置的上下文中描述以下实施例，但是本发明也可在计算机程序产品中以及在包括至少一个计算机处理器和耦合到所述至少一个处理器的存储器的系统中体现，其中利用可执行这些功能和步骤或实现本文中公开的单元和模块的一个或多个程序来编码存储器。

图1示意性地示出用于为第一站和第二站之间的多输入多输出(MIMO)信道选择传输格式的装置的实施例的框图。第一站包括M个第一天线端口(例如，第一天线元件)，其中M≥2。第二站包括N个第二天线端口(例如，第二天线元件)，其中N≥2并且N≤M。该装置一般用参考符号100来表示。

装置100的信道估计模块102基于在M个第一天线端口处从包括N个第二天线端口当中的至少一个第二天线端口的子集接收的参考信号执行信道估计。从中接收参考信号的第二天线端口的数量用X₀表示。该子集是真子集，即，X₀<N。基于接收的参考信号，信道估计模块102确定使X₀个第二天线端口与M个第一天线端口有关的部分信道状态。

装置100的信道构造模块104基于部分信道状态来构造至少一个扩展信道状态。第i个(例如，第一个也是唯一一个)扩展信道状态使N个第二天线端口当中的X_i(例如，X₁)个第二天线端口与M个第一天线端口有关，其中i≥1，并且X₀<X_i≤N。一个(例如，唯一一个)扩展信道状态可以是完整的信道状态，即，X_i=N。

装置100的格式选择模块106选择传输格式。选择取决于针对部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个而评估的度量。

可选的数据传输模块108使用选择的传输格式将数据从第一站传送到第二站、或发起从第一站到第二站的数据传输。备选地或另外地，装置100包括在第一站处使用选择的传输格式从第二站接收数据或发起数据接收的数据接收模块。

装置100的任何模块可由配置成提供对应功能性的单元实现。

装置100可由或在例如无线电接入网络(RAN)的第一站和/或无线电基站(RBS)处体现。

在一种变型中，装置100可以是RAN的一部分、连接到RAN以控制RBS的一个或多个节点、或其组合。在与所述一种变型可组合的另一种变型中，装置100或模块102至108中的一个或多个模块可以是连接到RAN的核心网络的一部分。例如，装置100或其中一个或多个模块可由移动性管理实体(MME)或由接入和移动性功能(AMF)来体现。

在任何变型中，第二站可以是无线电装置，例如无线或移动装置。

图2示出用于为包括M个第一天线端口的第一站和包括N个第二天线端口的第二站之间的MIMO信道选择传输格式的方法200的流程图，其中M≥2并且N≥2。方法200包括基于在M个第一天线端口处从包括N个第二天线端口当中的X₀个第二天线端口的子集接收的参考信号来执行信道估计的步骤202，其中1≤X₀<N≤M。步骤202得出使X₀个第二天线端口与M个第一天线接口有关的部分信道状态。

方法200进一步包括基于部分信道状态构造至少一个扩展信道状态的步骤204。第i个扩展信道状态使N个第二天线端口当中的X_i个第二天线端口与M个第一天线端口有关，其中i≥1，并且X₀<X_i≤N。在步骤206中，选择传输格式。选择取决于针对部分信道状态和至少一个扩展信道状态中的每个而评估的度量。

可选地，在步骤208中，第一站向第二站传送数据和/或从第二站接收数据。

方法200可由装置100例如在或使用第一站和/或RBS执行。例如，模块102、104和106可分别执行步骤202、204和206。

在包括多个RBS的RAN中，方法200可由至少一个RBS或每个RBS实现。

参考信号(RS)可包括解调参考信号(DMRS)、相位跟踪参考信号(PT-RS)、信道状态信息RS(CSI-RS)、探测RS(SRS)和同步信号(SS)中的至少一个信号。RS可以是或者可包含在SS块(SSB)中。

传输格式可满足或符合例如根据3GPP的无线电接入技术(RAT)。RAT可包括全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)(特别是演进的通用地面无线电接入(E-UTRA))、MulteFire、新空口(NR)和/或Wi-Fi中的至少一种。NR可涵盖第五代(5G)移动网络的任何RAT，特别是非独立NR(NSA NR)。

在本文中，RBS可涵盖配置成提供对无线电装置的无线电接入的任何节点。表述“节点”可以与表述RBS同义。任何RBS都可服务于多个无线电装置。RBS的示例可包括3G基站或节点B、4G基站或eNodeB、5G基站或gNodeB和接入点(例如，Wi-Fi接入点)。

本技术可在RAT的协议栈的物理层(PHY)、媒体接入控制(MAC)层、无线电链路控制(RLC)层和/或无线电资源控制(RRC)层上实现。

在所述一种或另一种变型中，无线电装置可配置用于接入RBS或RAN(例如，在上行链路和/或下行链路上)。在可与上述变型组合的另外变型中，第一站和第二站中的每个站都由无线电装置体现，无线电装置可配置用于与相应的另一个无线电装置(例如，在侧链路上)进行对等通信。

在任何变型中，无线电装置可以是用户设备(UE，例如3GPP UE)、移动或便携式站(STA，例如Wi-Fi STA)、机器型通信(MTC)装置、窄带物联网(NB-IoT)装置或其组合。UE和移动站的示例包括移动电话和平板计算机。便携式站的示例包括膝上型计算机和电视机。MTC装置或NB-IoT装置的示例包括在例如制造业、汽车通信和家庭自动化中的机器人、传感器和/或致动器。MTC装置或NB-IoT装置可在家用电器和消费电子产品中实现。组合的示例包括自驾驶交通工具。

图3示意性地示出包括装置100的实施例作为第一站的通信系统的示例。例如，第一站100由RBS体现。诸如UE的无线电装置可体现第二站306。

在第一站100处，MIMO信道302包括M个第一天线端口304。在第二站306处，MIMO信道302包括N个第二天线端口308。在步骤202中，在M个第一天线端口304处从包括N个第二天线端口308当中的X₀个第二天线端口312的子集接收参考信号(RS)310。基于RS 310，在第一站100处估计使X₀个第二天线端口312与M个第一天线端口304有关的部分信道状态314。

第一和第二天线端口304和312中的每个天线端口可对应于第一和第二天线系统的物理天线(例如，天线元件)。

在步骤204中，基于部分信道状态314构造至少一个扩展信道状态314-316。因此，有至少两种信道状态，即，部分信道状态和一个或多个扩展信道状态。从至少两种信道状态中的每个信道状态，可根据一种或多种预编码类型导出一个或多个预编码器。

该预编码器又可称为一个预编码器。每个预编码器可包括一组预编码向量或包含这一组预编码向量的矩阵。每个预编码向量可对应于M个第一天线端口304之一。

在步骤206中，根据度量选择MIMO信道302的传输格式以及因此预编码器。在步骤208中，利用选择的传输格式将数据318从第一站100传送到第二站306。

第二站306的非限制性的示例性实施例包括N=3个天线308，并且使用其天线308中的X₀=2个天线312来传送参考信号310。因此，部分信道状态对应于秩r₀=2，并且扩展信道状态对应于秩r₁=3。

大多数UE 306如今利用M=2个天线308来进行接收，并且因此在下行链路(DL)中支持2-层传输。即，对于秩r₁=2，从MIMO信道302的完整信道状态(例如，扩展信道状态)导出的预编码器具有两个预编码向量。然而，在上行链路(UL)中，只使用一个单个天线312来进行传输，包括传输参考信号310。因此，X₀=1。

对于基于互易性的MIMO信道302，X₀个发射(Tx)天线312的数量少于N个接收(Rx)天线308的数量限制了信道探测的可能性(即，在步骤202中基于参考信号的信道估计)。结果是，RBS 100(例如，eNB)只具有可用于DL传输208的部分信道状态314的信息(又称为部分信道状态信息或部分CSI)，或者构造扩展信道状态314-316(又称为扩展CSI)。

可以预期，在不久的将来，第二站306的大多数实施例(例如，终端和UE)的Tx天线312将少于Rx天线308。其中一个原因可能是，对于第二站306处的固定发射功率，每个天线312的功率越小，X₀个天线312的数量就越大，由此潜在地减少UL覆盖。

构造至少一个扩展CSI的步骤204使得对于至少一个i≥1以秩r_i>X₀的DL传输能够进行。步骤204又称为信道重构或部分MIMO信道重构。在步骤206中，通过操纵已知部分(即，部分CSI)获得MIMO信道302的缺失的空间自由度(例如，在正交扩展的情况下，缺失的一个或多个层)。

由步骤206产生的扩展信道状态314-316为诸如预编码计算(例如，从相应的CSI导出预编码器)和/或空间复用(例如，使用导出的预编码器来进行数据传输208)的MIMO信道302的进一步信号处理提供了工作基础。

在步骤204中，基于由或可由矩阵H _P (例如，在X₀=r₀=1的情况下为，为向量)表示的部分CSI，可根据构造类型来构造扩展CSI(例如，在r₁=N的情况下，为满秩信道)。

描述两种示例性构造类型，即，正交扩展和投影。步骤206可使用进一步的和/或其它构造类型来实现。此外，虽然针对M=N=2个天线的情况解释构造类型，但是技术人员可容易地为任何其它数量M≥2和N≥2定义构造类型。

每个CSI可能由或可由信道矩阵来表示。信道矩阵中的每个列向量可对应于X_i个第二天线端口之一(其中，对于部分CSI，i=0，并且对于至少一个扩展CSI，i≥1)。

可基于部分CSI根据构造类型“正交扩展”来构造由或可由矩阵

表示的扩展CSI：

。

将缺失的列向量(在以上部分CSI中用问号

指示)构造成与已知的列向量(即，部分CSI)正交。更一般地，表示部分CSI的这一个或多个列向量可定义MIMO信道302的子空间，并且子空间的正交补集的标准正交基向量可将部分CSI补充为扩展(例如，完整)CSI。取决于预编码类型，在从扩展CSI导出的r_i个层当中的r₀=X₀个层与从部分CSI导出的r₀个层之间可能存在一一对应关系。例如，从部分CSI导出的以秩r₀=1的传输的第一个且唯一一个层可能与从扩展CSI导出的以秩r₁=N的传输的第一层相同。

备选地或另外地，可基于部分CSI根据构造类型“投影”来构造由或可由矩阵

表示的扩展CSI：

由投影构造的扩展CSI不包括部分CSI的列向量。因此，在从部分CSI导出的层和从扩展CSI导出的层之间通常不存在一一对应关系。

可基于至少两种CSI(即，部分CSI和至少一个扩展CSI)当中的相应的CSI来评估用于选择传输格式(例如，秩和相关联的CSI)的度量。

为至少两种CSI中的每个CSI评估的度量可以是层特定的信道质量的函数。第二站306处的信号电平与干扰和噪声电平之间的比(信号与干扰加噪声比或SINR)是层特定的质量的示例。

为了针对至少两种CSI中的第i个CSI而评估度量，可以为r_i个层中的每个层计算层特定的信道质量。可基于第i个CSI来计算第i个CSI的层特定的信道质量。可选地，通过偏移(又可称为偏差或惩罚)来进一步校正每个层特定的信道质量。

尽管作为层特定的信道质量的示例描述了SINR，但是在任何实施例的变型中，信道质量可以是层特定的信噪比(SNR)或层容量。

图4A和4B分别示出在MIMO信道302的2-层传输208(即，对于秩r₁=2)的第一层和第二层上在第二站306处的SINR的概率分布的示例。更具体而言，图4A和4B示出由在时间和频率(例如，在一个或多个无线电资源块上)求平均的SINR的数值模拟产生的累积分布函数的曲线图。r₁=2个层是从由步骤204产生的扩展CSI导出的。

在图4A和4B中的每个图中，均示出由基于CSI的全维度测量(也就是：全维度UE探测)的MU-MIMO预编码产生的SINR分布402以进行对比。即，如果在第一站100处来自基于从所有N个第二天线端口308接收的参考信号的信道估计的完整CSI可用，那么将实现SINR分布402。

实际的SINR分布404由基于步骤204的扩展CSI的MU-MIMO预编码产生。更具体来说，在步骤204中从部分探测导出预编码器，其中在步骤206中以正交扩展作为构造类型。

独占地基于扩展CSI，作为层特定的信道质量的指示符的示例的SINR 406(例如，SINR分布402的期望值)高估了信道质量。相比之下，SINR 408(例如，SINR分布404的期望值)是分别在图4A和图4B中示出的第一层和第二层的实际或经校正的SINR。

在步骤206中，为第i个扩展CSI评估度量是基于第i个扩展CSI的每个层的经校正SINR 408。通过独占地基于第i个扩展CSI计算SINR 406并通过减去偏移410来确定经校正SINR 408。

在任何实施例中，偏移410可以是层特定的。

例如，由于根据正交扩展作为构造类型来构造扩展CSI，所以从部分CSI导出的第一层对应于扩展CSI的第一层。因此，从扩展CSI导出的预编码器的第一层更接近于基于完整CSI的预编码器的第一层(由于N个第二天线端口308中的一些天线端口静默，所以基于完整CSI的预编码器在站100处不可用)。因此，与应用于第一层的偏移410(如图4A所示)相比，对于第二层应用更大的偏移410来校正信道质量406(如图4B所示)。

在没有用偏移410进行校正的情况下，对由构造204产生的至少一个扩展CSI应用常规的自适应技术导致不准确的结果，这是因为在步骤204中根据构造类型构造了MIMO信道的缺失的那部分，并且缺失的那部分并非基于MIMO信道302的进一步测量。在这里，缺失的那部分可以是在步骤202中没有执行信道估计并且因此不用部分CSI表示的MIMO信道302的那部分或子空间。换句话说，缺失的那部分可涵盖跨越MIMO信道302中没有通过在步骤202中测量参考信号而标出的那部分的预编码向量。

在步骤204中通过扩展部分CSI的信道估计202所引入的不准确性影响波束成形质量，并且使用扩展CSI(即，通过使用从扩展CSI导出的预编码器)只能实现一部分波束成形增益。

图4A和4B显示对于使用构造204的秩-2传输的情况在步骤202中双-TX SRS信道估计402和单-TX SRS估计404之间的比较的SINR分布。比较表明，秩-2传输的这两个层并非与没有构造204的情况(即，基于完整CSI的信道估计的情况)同样很好地匹配。在没有校正偏移410的情况下，构造204可能会在调度过程中、特别是在估计信道质量以调度或选择传输格式(又称为多种传输格式)(例如，MCS和/或秩)的链路自适应和/或秩自适应中造成失真。

信道构造204对不同层的影响是不同的。因此，偏移410是层特定的，即，相同预编码器的不同层可具有不同的偏移410。对于从至少一个扩展CSI导出的预编码器的至少两个层中的每个层，偏移410校正线条404和线条402之间的间隙。对于如图4A和4B所示的以上示例，分别用等于1.5 dB和14 dB的偏移410来校正以秩r₁=2的扩展CSI的层1和层2。

此外，在任何实施例中，偏移410的值可取决于MIMO信道302的无线电传播环境(例如，一个或多个环境参数)和/或传输参数，如预编码类型(例如，波束成形算法)和M个第一天线元件的数量。传输参数又可称为系统参数。

各层之间的额外串扰(例如，由诸如预编码类型的系统参数和/或由无线电传播环境造成的层相关性表示)和/或额外的干扰(例如，由环境参数表示)可能会造成或增加至少一个扩展CSI中的每个扩展CSI的层特定的偏移410。例如，即使对于作为步骤204中的构造类型的正交扩展，由于由无线电传播环境引起的层间相关性，信道构造204可能会导致层1的非零偏移(例如，图4A中的1.5 dB偏移)。

在任何实施例中，偏移可以说明在选择传输格式(例如，传输格式分配、链路和/或秩)中由信道构造204引入的不确定性或不准确性。

在方法200的任何实现中，在步骤206中为扩展信道状态评估度量可包括对信道质量估计器应用(例如，减去)偏移以便选择206传输格式。应用的偏移可取决于一个或多个系统因素和/或环境因素。例如，偏移可取决于以下因素中的至少一个因素。第一个因素是考虑的层，例如层的索引和/或层的数量(即，秩r_i)。例如，第一层的偏移可小于第二层的偏移。第二个因素是构造类型(即，考虑的构造方法)。第三个因素是环境，例如MIMO信道的传播环境。第四个因素是预编码类型(即，用于从相应的信道状态导出预编码器的方法)。第五个因素是第一站处用于接收参考信号的第一天线端口的数量M，例如重构侧的天线数量。

备选地或除了这些因素中的任何一个因素之外，可随时间、例如取决于DL传送SNR和/或从第二站向第一站报告的SNR(或任何其它信道质量指示符)来动态地适配偏移。

在任何实施例中，传输格式可包括秩和一个或多个链路参数(例如，调制方案和/或编码方案)中的至少一个。传输格式可包括秩与调制和编码方案(MCS)的组合。方法200(例如，步骤206)可作为秩自适应和/或链路自适应来实现。在这里，“链路”可涉及用于MIMO信道302的MCS。

图5示出方法200的示例性实现的流程图。方法200可在例如eNB 100处作为简化的传输格式分配来实现。优选地，步骤206包括通过为至少两种不同的CSI(即，部分CSI和至少一个扩展CSI)中的每个CSI评估度量来测试不同的传输格式(例如，秩和/或MCS的不同设置)。

可结合至少一种传输格式来测试至少两种CSI中的每个CSI。例如，通过第i个CSI相关的第二天线端口的数量X_i可定义秩r_i。可使用为具有秩r_i的预编码器确定的层特定的信道质量来为第i个CSI评估度量。

方法200的实现可包括在测试的传输格式当中选择传输格式的步骤206。每个测试的传输格式都可与至少两种CSI之一相关联。选择的传输格式可以使度量最大化。总吞吐量是度量的示例。

在步骤502中，第一站100获取MIMO信道302的信号估计。信号估计可包括接收的参考信号和/或由信道估计产生的部分信道状态。

例如，步骤502可包括从第二站306接收参考信号，或者可基于接收的参考信号。备选地或另外地，步骤502可包括基于接收的参考信号执行信道估计的步骤202，或者可基于由步骤202产生的部分信道状态。备选地或另外地，步骤502可包括构造至少一个扩展信道状态的步骤204，或者可基于由步骤204产生的至少一个扩展信道状态。

可选地，步骤502包括在第一站100处从第二站306接收指示第二站306处的噪声电平σ_k²、第二站306处的SINR p_i和/或第二站306处的参考信号接收功率(RSRP)的报告。可以为每个层(用k标记)或为每个第二天线端口(用k标记)指示噪声电平、SINR和/或RSRP。

在步骤504(例如，步骤206的子步骤)中，第一站100为至少两种CSI中的每个CSI(例如，为每个可用秩)确定预编码器。每个预编码器包括每个层的预编码向量。

尽管根据第一变型可在步骤502中实现使用部分信道状态构造至少一个扩展信道状态的步骤204，但是第二变型可实现步骤204作为步骤504的子步骤。例如，步骤504可以为每个可用的秩使用部分CSI状态或构造扩展CSI(后者对于相应的秩是必需的)以确定具有相应秩的预编码器。

在任何变型中，在步骤504中，可根据预编码类型来确定预编码器。预编码器可能由或可由矩阵T表示。对于每个可用的秩r_i(i≥0)确定此类预编码器。

迫零(ZF)是预编码类型的示例。作为预编码类型的ZF的预编码504可根据下式实现：

以使得

其中，符号H(即，信道矩阵)表示至少两种CSI中的对应CSI，符号“H^H”表示H的共轭转置，并且符号“◦”表示矩阵乘积。ZF条件(1)旨在消除各层之间的干扰。参数p_k ^{(constructed)}是受总功率约束并且通过最大化问题(2)确定的自由参数。

第i个信道状态的信道矩阵H的大小为M×X_i。第i个信道状态的信道矩阵T的大小为M×X_i。有X_i个参数p_k ^{(constructed)}，k=1…X_i。例如，对于扩展CSI，X_i=N。

参数p_k ^{(constructed)}是独占地基于部分CSI(即，独立于无线电传播环境)确定的第k个层的层特定的信道质量的示例，即，SINR 406。

可选地，基于例如来自第二站306的报告，用重新归一化的逆CSI H'^H来替换预编码条件(例如，ZF条件(1))中的逆CSI H^H，其中：

其中H=[h₁,…,h_{X_i}]是在第一站100处确定的至少两种CSI(即，部分CSI和至少一个扩展CSI)中的CSI。用符号σ_k²表示在第二站306处第k个第二天线端口的(例如，报告的)噪声电平。用符号σ'_k²表示第一站100处第k个层端口的(例如，测量的)噪声电平。

在步骤206的子步骤506中，为每个可用的秩(例如，为每个确定的预编码器)评估度量。可选地在校正那些基于至少一个扩展CSI的信道质量之后，可基于层特定的信道质量(例如，参数p_k ^{(constructed)})评估度量。

在如图5所示的方法200的示例性实现中，传输格式是或者包括秩。在步骤206的子步骤508中，选择具有最高度量的秩(例如，对应的预编码器)。

图6示出可以为每个可能的秩(例如，为每个确定的预编码器)执行的度量评估506的示例性实现的流程图。

在步骤602中，评估与秩对应的预编码器(例如，由预编码矩阵T表示)的r_i个层中的每个层的信道质量。可从至少两种CSI中的任一个CSI导出预编码器。SINR p_k ^{(constructed)}是层特定的信道质量的示例。

对于每个秩r_i>X₀，例如对于从至少一个扩展CSI导出的每个预编码器T或对于每个i≥1，根据步骤603校正层特定的信道质量。对于秩r₀=X₀，例如对于从部分CSI导出的预编码器T，可以跳过步骤603。

在步骤603的可选子步骤604中，第一站100获取一个或多个系统参数和/或一个或多个环境参数。基于这一个或多个系统参数和/或这一个或多个环境参数，在校正步骤603的子步骤606中，为每个层评估偏移p_k ^(offset)。在步骤603的子步骤608中，对每个层特定的信道质量应用相应的偏移p_k ^(offset)，从而产生经校正的层特定的信道质量p_k ^(corrected)。可通过减法来应用偏移，即，p_k ^(corrected)=p_k ^{(constructed)} -p_k ^(offset)。

在步骤610中，将层特定的信道质量(例如，对于i>0，经校正的信道质量)转换为加性度量。例如，可根据下式转换与信道质量p_k ^(corrected)对应的第k个层的加性度量t_k：

以上转换可进一步包括任何比例因子或对数的任何底。

在步骤612中，聚合相应预编码器的所有层的加性度量，从而为相应预编码器以及因此为相应秩r_i产生度量。例如，度量可以是所有层k=1,…,r_i上的和∑_kt_k。

由信道构造产生的信道质量优于相应层的实际(或实践)信道质量。偏移是传输格式选择过程206中用于校正从信道构造204导出的信道质量(例如，测量的和/或经由构造的信道计算的信号质量)的偏差或惩罚，该信道质量对于每个层都人为地进行了降级。例如，如果作为SNR值测量信号质量，那么可对目标层应用SNR偏移，以便减少不匹配。

评估506度量(例如，数据速率或数据吞吐量)时的校正603减小了度量，由此可触发选择206(例如，秩自适应)以便切换到更加保守的传输格式(例如，切换到更低的传输秩)。

图7示出作为度量702的示例的数据速率(也就是：数据吞吐量)的示例性曲线图。更具体来说，作为第二站306(例如，数据传输208的接收器)处的SNR或SINR的函数示出度量702。

曲线图704是为部分CSI(例如，对于秩r₀=X₀=1)评估的度量702的示例。曲线图706是为至少一个扩展CSI(例如，对于秩r₀=X₀=2)评估的度量702的示例。对于曲线图706，根据例如步骤603对度量702进行了校正。当使用从扩展CSI导出的预编码器来测量作为度量702的示例的数据速率(也就是：数据吞吐量)时，校正后的度量702与实际度量匹配。

虚线曲线图708是由方法200的实现产生的数据速率的示例。对于高SNR或SINR(例如，大于8 dB)，步骤206选择秩r₁=2。因此，数据传输208使用从扩展CSI导出的预编码器。对于低SNR或SINR(例如，小于8 dB)，步骤206选择r₀=1。因此，数据传输208使用从部分CSI导出的预编码器。

在本文，使用从至少一个扩展(即，构造的)CSI导出的预编码器又可称为使用“构造的信道”。

此外，如模拟结果所验证，如果基于扩展CSI实现可用秩的至少一个秩r_i>1，并且没有对为扩展CSI评估的度量进行校正(例如，如果在没有校正603的情况下实现步骤206)，那么应用秩自适应以在至少两个可用秩当中选择206秩可能会导致失败。失败可涵盖选择秩-2传输，尽管秩-1传输具有更佳的性能(例如，在实际数据吞吐量方面)，这是因为错误地高估了信道质量(例如，SINR p_k ^{(constructed)})。作为此类失败的后果，在低SNR或SINR(例如，小于8 dB)的范围中，由波束成形的信道在步骤208中使用基于构造的(即，扩展的)CSI的预编码器实现的实际数据速率比由未经校正的度量假设或估计的数据速率差。

作为对比示例，对包括至少一个扩展CSI的至少两种CSI应用常规的秩自适应(例如，独占地基于相应的CSI进行秩选择，而不进行校正)可能会导致失败。失败可涵盖：在低SNR或SINR的区域中，常规的秩自适应不切换到秩=1，因为高估了第二层上的数据吞吐量(作为秩r₁=2的第二层k=2的加性度量的示例)，即，系统性地估计它要大于实际的数据吞吐量。为一个或多个构造的信道(例如，波束成形的信道)评估的未经校正的度量与由构造的信道实现的实际度量之间的不匹配使得常规的秩自适应不起作用。在至少一些情况下，如果构造的信道可用于选择，那么甚至在低SNR或SINR的范围中，常规的秩自适应也可总是选择秩2。

与对比示例相比，方法200的实现可在低SNR或低SNIR的范围中切换到保守秩r₀=X₀，例如切换到秩r₀=X₀=1，如图7所示。

为扩展CSI评估的度量的校正(例如，为每个层确定的偏移)可取决于上述因素中的至少一个因素和/或参考图8至11描述的至少一个因素802(也就是：准则)。这些因素中的每个因素都可按功能描述(例如，独立于相应的图)或如在相应图中示意性地所示来实现。此外，其中两个或更多个因素可组合。

可选地，传输格式可取决于或包含其中一个或多个因素802。

当本文中提到增长或增加偏移410时，减去的偏移或负偏移的幅值可增长或增加。

第一个因素802是在第一站处100处的天线端口(例如，天线或天线元件)的数量(即，M个第一天线端口的数量)、在信道构造侧和/或在步骤208的传送器处的天线端口的数量。天线端口的数量可对应于在步骤204中要构造每个预编码向量的多少个系数或预编码矩阵的多少个行的数量。天线端口的数量可能会影响第二站306处的SNR或SINR、或接收质量。最大波束成形增益取决于天线端口的数量，并且如果天线端口的系数构造不好，则不会达到最大增益。偏移(即，惩罚)可能随着第一天线端口的数量增加而增长，这可能反映由于信道结构204而导致的波束成形增益的减小。

举例来说，天线端口的数量每增加一倍，偏移可增加-2 dB，和/或可对64个天线端口使用等于-12 dB的偏移。图8示意性地示出作为第一天线端口的数量M的函数的度量702的评估中的校正603的示例性偏移。

第二个因素802是预编码类型。偏移的幅值可取决于预编码类型。图9中示出第二个因素802的示意性示例。

备选地或另外地，预编码类型可控制基于扩展CSI根据预编码类型确定的预编码器的两个或更多个层中的总偏移的分布或层特定的偏移的再分布。在预编码器的确定504涉及所有层的聚合计算的情况下，信道构造204的误差散布在所有层上。因此，可在两个或所有层之间共享或拆分为MIMO信道302估计的总偏移，或者层特定的偏移可(至少部分地)重新分布在两个或所有层之间。

例如，对于作为预编码类型的SVD或EBB，将一些误差或总偏移指派给两个层或所有层。作为另一个示例，在使用MRT作为预编码类型来确定504预编码器时，可独立处理每个层。换句话说，确定504可独立地关注每个层。如果预编码类型是MRT，那么层特定的偏移(例如，为每个层评估的惩罚)可不变。

在方法200的任何实施例和任何实现中，要应用的偏移410可取决于每个特定层，即，信道质量的校正可以是层特定的，这是因为这些层受到信道构造204的影响不相等。

第三个因素802是考虑的构造类型(也就是：重构方法)，例如如图10中示意性地所示。例如，从扩展CSI导出的预编码器的层(该层最接近于从部分CSI导出的层(例如，第一层))可能比相同预编码器的另一个层(例如，第二层)降级得少。因此，可对第一层应用较小的偏移或不应用偏移，而第二层可能具有严重的降级，并且需要强的偏移。例如，使用正交扩展作为构造类型来遵循如图4A和4B所示的示例性情形，可对第一层应用等于-1 dB的第一偏移，而可对第二层应用等于-13 dB的第二偏移。

用于在步骤204中构造扩展信道状态(或扩展CSI)的构造类型可确定从扩展CSI导出的预编码器的第一层与对应于部分CSI的第一层(例如，唯一一层)有多接近或相似。例如，如图10中示意性地所示，可以用角度α来表示构造类型。α的余弦值可以指示分别从扩展CSI和部分CSI导出的第一层之间的接近度、相似性或一致性。正交扩展作为构造类型可对应于角度α=0或cosα=1。投影作为构造类型可对应于角度α>0或cosα<1。

如图10中示意性地所示，对于构造类型α=0，应用于第一层的第一偏移1002可以小或最小(可选地等于零)。应用于第二层的第二偏移1004可能大或最大。随着表示构造类型802的角度α增加，第一偏移可增加和/或第二偏移可减小。对于角度α=45°，由信道结构204引入的误差可对于第一层和第二层平均分布。即，层特定的偏移之间的差1006为零。

图10包括构造类型802的水平轴下方的插图。插图示意性地示出将表示部分CSI[h₁ h₂]的向量h^part分解或处理为表示扩展CSI的信道矩阵的行的层1和层2的向量h^constructed。对于投影，sinα可等于h₂/h₁。

取决于构造类型，精度误差可定位在信道的单个部分(例如，第二层或最高层)上，或者可散布在多个层上。例如，使用投影作为构造类型(又称为归零扩展矩阵重构)，根据例如下式：

由信道构造204引入的一些误差包含在所有层上。对于相应预编码器的两个层或所有层，偏移可设置成相等，例如为-3 dB。

作为另一个示例，使用正交扩展作为构造类型，根据例如下式：

信道结构204只将MIMO信道的已知部分(即，基于部分CSI已知的那部分)聚焦到第一层。因此，对于不匹配使完全构造的第二层偏移可能就足够了。例如，可分别对第一层和第二层应用等于0 dB和10 dB的第一和第二偏移。因此，取决于作为第三个因素802的构造类型，偏移可能不同和/或不同地应用于各层。在任何实施例中，构造类型可确定在哪个层上应用偏移，例如如在下表中所指示。

第四个因素可涉及MIMO信道302的环境，即，传播环境。环境可以用一个或多个环境参数804来表示，例如如图11所示。传播类型是环境参数804的示例。偏移可取决于传播类型。

环境参数804可指示不同空间流或层之间的相关性(也就是：传播相关性)和/或视线(LOS)传播。取决于传播相关性是低还是高和/或传播是对应于非LOS(NLOS)环境还是LOS环境，传播环境会影响信道构造204的精度，并且从而影响偏移。

在一个示例中，由于MIMO信道302的缺失部分(即，没有基于参考信号测量的那部分)是基于MIMO信道302的测量部分构造的，所以这些部分之间的高相关性很可能导致更精确的信道构造204。相关性越小，由信道构造204引入的误差就越大。因此，偏移(例如，应用于第二层的偏移)可能会随着传播相关性而减少。

在可与所述一个示例组合的另一个示例中，例如如图11中示意性地所示，LOS环境的偏移410可能小于NLOS环境的偏移410。例如，对于LOS环境，偏移410(例如，应用于重构层、即第二层或更高层)可能等于-3 dB，而对于NLOS环境，可能等于-10 dB。NLOS环境可能包括散射物体。LOS环境可能不包括尺寸大于波长的任何障碍物。LOS环境和NLOS环境之间的中间环境可能不包含反射物体。

下表中指示偏移410和表示MIMO信道的传播环境的传播类型之间的函数关系。

图11示意性地示出作为环境参数804(例如，传播类型)的函数的偏移410的示例。传播类型可指示传播相关性。传播相关性对于LOS可能较高，而对于NLOS可能较低。备选地或另外地，传播相关性可能是MIMO信道的载波频率的递减函数。

在第一站100的第一实施例和方法200的第一实现中，偏移(或惩罚)可以固定或与时间无关。可取决于例如以上因素或准则预先定义固定偏移。

在可与第一实施例和第一实现组合的第一站100的第二实施例和方法200的第二实现中，偏移410可以是自适应的。例如，可取决于对历史数据的统计和/或学习改变偏移。

可通过层特定的外环调整(OLA，也可以是：外环链路调整或OLLA)来改变或控制偏移410，例如使用码字ACK/NACK来调整偏移(即，惩罚)。OLA或OLLA包括在码字和层之间执行映射。映射可区分在第一站100处“已知”(即，从或可从部分CSI导出)的至少一个层和“构造”(即，从与部分CSI不相同的扩展CSI部分导出)的至少一个层。

备选地或另外地，可响应于例如低DL-SNR(例如，低于预定义的阈值)通过下行链路信噪比(DL-SNR)的值来改变或控制偏移410。可在第二站306处测量和/或从第二站306向第一站100报告DL-SNR。由于构造层的信道质量(即，从扩展CSI导出的层，例如SINR p^{(constructed)})一般优于实际或经校正的信道质量，所以偏移可以与DL-SNR成比例，即，DL-SNR越小，偏移(例如，其幅值)就越小。

备选地或另外地，由于信道构造204和(例如，部分)信道状态可能会快速变化，所以可通过及时调整来改变或控制偏移410。为了简单起见，只有在DL-SNR低于预定义的阈值时才可触发或应用偏移。可选地，预定义的阈值取决于环境和/或第一站的部署。

尽管描述了用于校正层特定的信道质量的偏移(例如，通过根据步骤603对SINR406应用偏移410)，但是在评估506度量702时的校正也可通过在方法200的不同步骤和/或部分中应用一个或多个偏移来实现。尽管作为信道质量上的偏移(也就是：偏差或惩罚)描述了校正，但是也可在度量(例如，数据吞吐量或数据速率)上直接应用偏移(或任何其它非线性惩罚或偏差)。

在信道质量或性能度量上应用偏移可取决于用于确定偏移的值的第一站100处的可用信息来实现。例如，可在层特定的信道质量(也就是：每个层的信道质量)上应用基于关于MIMO信道302(测量结果)和/或预编码类型的信息确定的偏移。备选地或另外地，可在度量(例如，性能度量)上应用基于外环反馈(例如，OLA或OLLA)确定的偏移。

在第一站100的任何实施例或方法200的实现中，在例如没有SNR的阈值或不依赖于第二站306处的SNR(例如，DL SNR)的情况下，可以应用固定偏移410。图12A中的图700按照SNR的函数示意性地示出作为度量702的示例的数据速率(也就是：数据吞吐量)的示例性曲线图1202。对度量702进行校正，以便考虑由信道构造204引入的误差。换句话说，度量702(例如，大体上)对应于实际性能，即，实际数据速率。

独立于SNR对两个层中的每个层应用偏移。在如图12A所示的示例中，构造类型是正交扩展，并且预编码类型是EBB。固定偏移410等于-10 dB。可由固定偏移410实现的效果也可使用构造类型、预编码类型和/或偏移的其它值来实现，如例如参考图12B所描述。

为了说明固定偏移410的效果，作为对比示例示出在偏移设置成零的情况下实现的实际数据速率的曲线图1204。在图12A可以观察到，在没有偏移的情况下，选择次优的传输格式。相对于没有偏移的对比示例1204，由方法200的实现产生的曲线图1202可在SNR方面达到7.5 dB的数量级或最多7.5 dB的增益。

在图12A中可以观察到，固定偏移410可能会在高SNR范围内造成一定的性能损失。这种损失可通过实现SNR阈值以便只在低于SNR的阈值时才触发应用偏移410来消除。

为了便于比较，分别通过曲线图1206和1208示出可由基于部分CSI的秩-1传输和使用从完整信道探测导出的假设预编码器的秩-2传输实现的实际数据速率。

图12B示意性地示出具有阈值的固定偏移410的示例性效果，该偏移又可称为阶梯函数偏移。在低于SNR的阈值时，对两个层中的每个层应用偏移410。在如图12B所示的示例中，阈值为4 dB。举个具体例子而不是为了限制效果，在所示示例中，构造类型是正交扩展，并且预编码类型是EBB。

在图12B中可以观察到，通过在低于SNR阈值时触发固定偏移，高SNR时的负面影响就消失了。偏移410的有效或优选值是-10 dB。为了简洁起见，在图12B的插图中，负号得到抑制。对于小于10 dB的偏移410的幅值，其性能(即，实际数据速率)与零偏移时实现的效果相同或类似。等于或大于10 dB的偏移410的幅值没有实现进一步的增强。

图13借助于图700示意性地示出动态偏移410的示例性效果。对两个层中的每个层应用偏移410。在如图13所示的示例中，举个具体例子而不是为了限制效果，构造类型是正交扩展，并且预编码类型是EBB。

如可由方法200的实现达到的实际数据速率的曲线图1302所指示，可由动态偏移410实现的SNR方面的增益为约7 dB或最多7 dB。根据信道状况动态地改变偏移。优选地，无需为偏移确定特定的或预定义的值。此外，在高DL SNR的情况下，动态偏移没有负面影响。

图14示出装置100的实施例的示意性框图。装置100包括用于执行方法200的一个或多个处理器1404和耦合到处理器1404的存储器1406。例如，存储器1406可以用实现模块102、104和106以及可选的108中的至少一个模块的指令进行编码。

这一个或多个处理器1404可以是微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、或任何其它合适的计算装置、资源、或可进行操作以便单独地或结合装置100的其它组件(如存储器1406)提供基站功能性和/或接入点功能性的硬件、微代码和/或编码逻辑的组合中的一个或多个的组合。例如，这一个或多个处理器1404可执行存储在存储器1406中的指令。此类功能性可包括提供本文中所讨论的各种特征和步骤，包括本文中公开的任何好处。表述“装置可操作以执行动作”可表示装置100配置成执行动作。

如图14中示意性地所示，装置100可由基站1400体现。基站1400包括耦合到装置100以便与一个或多个无线电装置和/或一个或多个基站进行无线电通信的无线电接口1402。

参考图15，根据实施例，通信系统1500包括诸如3GPP-型蜂窝网络的电信网络1510，其包括诸如无线电接入网络的接入网络1511和核心网络1514。接入网络1511包括多个基站1512a、1512b、1512c，如NB、eNB、gNB或其它类型的无线接入点，每个基站定义对应的覆盖区域1513a、1513b、1513c。每个基站1512a、1512b、1512c可通过有线或无线连接1515连接到核心网络1514。位于覆盖区域1513c中的第一用户设备(UE)1591配置成无线地连接到对应的基站1512c或通过对应的基站1512c寻呼。覆盖区域1513a中的第二UE 1592可无线地连接到对应的基站1512a。尽管在该示例中示出多个UE 1591、1592，但是公开的实施例同样适用于唯一的UE位于覆盖区域中或唯一的UE连接到对应基站1512的情形。

电信网络1510本身连接到主机计算机1530，主机计算机1530可在独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件中实施，或作为服务器机群中的处理资源实施。主机计算机1530可由服务供应商拥有或控制，或者可由服务供应商或代表服务供应商操作。电信网络1510和主机计算机1530之间的连接1521、1522可从核心网络1514直接扩展到主机计算机1530，或者可途经可选的中间网络1520。中间网络1520可以是公共、私有或托管网络之一或其中多于一个网络的组合；中间网络1520(如果有的话)可以是骨干网络或互联网；特别地，中间网络1520可包括两个或更多个子网络(未示出)。

图15的通信系统1500作为整体使得能够在连接的UE 1591、1592之一和主机计算机1530之间连接。可将该连接描述为是过顶(OTT)连接1550。主机计算机1530和连接的UE1591、1592配置成在例如步骤208中使用接入网络1511、核心网络1514、任何中间网络1520和可能的进一步基础设施(未示出)作为中介经由OTT连接1550来传递数据和/或信令。从OTT连接1550经过的参与通信装置不知道上行链路和下行链路通信的路由的意义来说，OTT连接1550可能是透明的。例如，在例如步骤208中，可能没有或者不需要告知基站1512关于将源自主机计算机1530的数据转发(例如，移交)给连接的UE 1591的传入下行链路通信的过去路由。类似地，基站1512不需要知道从UE 1591发出到主机计算机1530的外出上行链路通信的未来路由。

根据实施例，现在将参考图16描述在前几段中讨论的UE、基站和主机计算机的示例实现。在通信系统1600中，主机计算机1610包括硬件1615，硬件1615包括配置成与通信系统1600的不同通信装置的接口设立和维持有线或无线连接的通信接口1616。主机计算机1610进一步包括可具有存储和/或处理能力的处理电路1618。特别地，处理电路1618可包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。主机计算机1610进一步包括软件1611，软件1611存储在主机计算机1610中或可由主机计算机1610访问，并且可由处理电路1618执行。软件1611包括主机应用1612。主机应用1612可进行操作以便向远程用户(诸如经由在UE 1630和主机计算机1610处终止的OTT连接1650连接的UE 1630)提供服务。在向远程用户提供服务时，主机应用1612可提供使用OTT连接1650传送的用户数据。

通信系统1600进一步包括设置在电信系统中的基站1620，基站1620包括硬件1625，以使得它能够与主机计算机1610和UE 1630通信。硬件1625可包括用于与通信系统1600的不同通信装置的接口设立和维持有线或无线连接的通信接口1626以及用于与位于由基站1620提供服务的覆盖区域(图16中未示出)中的UE 1630设立和维持至少无线连接1670的无线电接口1627。通信接口1626可配置成便于连接1660到主机计算机1610。连接1660可以是直接的，或者它可通过电信系统的核心网络(图16中没有示出)和/或通过电信系统外部的一个或多个中间网络。在示出的实施例中，基站1620的硬件1625进一步包括处理电路1628，处理电路1628可包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。基站1620进一步具有存储在内部或可经由外部连接访问的软件1621。

通信系统1600进一步包括已经提到过的UE 1630。它的硬件1635可包括配置成与服务于UE 1630当前所在的覆盖区域的基站设立和维持无线连接1670的无线电接口1637。UE 1630的硬件1635进一步包括处理电路1638，处理电路1638可包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。UE 1630进一步包括存储在UE 1630中或可由UE 1630访问并且可由处理电路1638执行的软件1631。软件1631包括客户端应用1632。客户端应用1632可进行操作以便在主机计算机1610的支持下经由UE 1630向人或非人用户提供服务。在主机计算机1610中，执行的主机应用1612可经由在UE 1630和主机计算机1610处终止的OTT连接1650与执行的客户端应用1632通信。在向用户提供服务时，客户端应用1632可从主机应用1612接收请求数据，并且响应于请求数据提供用户数据。OTT连接1650可传输请求数据和用户数据。客户端应用1632可以与用户交互，以便生成它提供的用户数据。

注意，图16中示出的主机计算机1610、基站1620和UE 1630可分别与图15的主机计算机1530、基站1512a、1512b、1512c之一以及UE 1591、1592之一类似或相同。也就是说，这些实体的内部工作可如图16所示，并且独立地，周围的网络拓扑可以是图15的网络拓扑。

在图16中，抽象地绘制了OTT连接1650以便说明主机计算机1610和用户设备1630之间经由基站1620的通信，而没有明确提到任何中间装置和经由这些装置的准确的消息路由。网络基础设施可确定路由，它可配置成对UE 1630或对操作主机计算机1610的服务供应商或两者隐藏路由。当OTT连接1650活动时，网络基础设施可进一步做出决定，通过这些决定它动态地改变路由(例如，在负载平衡考虑或重新配置网络的基础上)。

UE 1630和基站1620之间的无线连接1670依照本公开通篇中描述的实施例的教导。各种实施例中的一个或多个实施例改善了使用OTT连接1650提供给UE 1630的OTT服务的性能，其中无线连接1670形成最后一段。更准确地说，这些实施例的教导可减少时延，并改善数据速率，并且从而提供诸如更好的响应性的好处。

可出于监测数据速率、时延和这一个或多个实施例要改善的其它因素的目的而提供测量过程。响应于测量结果的变化，可以有进一步的可选的网络功能性来重新配置主机计算机1610和UE 1630之间的OTT连接1650。测量过程和/或用于重新配置OTT连接1650的网络功能性可以用主机计算机1610的软件1611、或用UE 1630的软件1631、或两者来实现。在实施例中，可在OTT连接1650经过的通信装置中或与之联合部署传感器(未示出)；传感器可通过供应上文举例的监测量的值或供应可供软件1611、1631用于计算或估计监测量的其它物理量的值而参与测量过程。OTT连接1650的重新配置可包括消息格式、重新传输设置、优先路由等；重新配置不需要影响基站1620，并且它对于基站1620可能是未知的或觉察不到的。此类过程和功能性在本领域中已知且已实践。在某些实施例中，测量可涉及便于主机计算机1610测量吞吐量、传播时间、时延等的专有UE信令。测量之所以可以实现是因为，软件1611和1631在监测传播时间、错误等时使得使用OTT连接1650传送消息，特别是空的或“假的”消息。

图17是根据一个实施例示出在通信系统中实现的方法的流程图。通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图15和16描述的主机计算机、基站和UE。为了简化本公开，本节中将只包含对图15的附图参考。在该方法的第一步骤1710中，主机计算机提供用户数据。在第一步骤1710的可选子步骤1711中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二步骤1720中，主机计算机发起将用户数据携带到UE的传输。在可选的第三步骤1730中，根据本公开通篇中描述的实施例的教导，基站向UE传送在由主机计算机发起的传输中携带的用户数据。在可选的第四步骤1740中，UE执行与由主机计算机执行的主机应用相关联的客户端应用。

图18是根据一个实施例示出在通信系统中实现的方法的流程图。通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图15和16描述的主机计算机、基站和UE。为了简化本公开，本节中将只包含对图18的附图参考。在该方法的第一步骤1810中，主机计算机提供用户数据。在可选的子步骤(未示出)中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二步骤1820中，主机计算机发起将用户数据携带到UE的传输。根据本公开通篇中描述的实施例的教导，传输可经过基站。在可选的第三步骤1830中，UE接收在传输中携带的用户数据。

在任何实施例和任何实现中，可确认和/或考虑在构造的信道(例如，基于MIMO信道的扩展信道状态的预编码器)和真实信道(例如，基于对MIMO信道的信道状态的全面了解的假设预编码器)之间的不匹配，以便为MIMO信道选择传输格式。选择可基于经过校正以便考虑不匹配可能如何影响传输格式选择的度量。与常规的信道了解误差相比，由信道构造引入的误差(例如，由不匹配引起的误差)在MIMO信道的各层之间可能有很大的不同。实施例允许借助于例如层特定的偏移来单独对层进行处置和/或校正。此外，在没有明确校正的情况下，由信道构造引入的误差可能在MIMO信道的传送器处未知，和/或可能会导致传输格式的选择失败。

从以上描述中明白，本技术的实施例允许选择与实际信道质量匹配的传输格式(例如，秩、调制方案和/或编码方案)，更接近地，选择包括从部分信道状态构造的信道状态。通过为部分信道状态和扩展信道状态评估度量，传输格式的选择(例如，秩自适应)可在更宽的信道质量范围中恰当地起作用，特别是当利用扩展信道状态来导出MIMO预编码器时。

通过使作为选择的基础的度量偏移和/或通过使作为度量的基础的层特定的信道质量偏移，相同或另外的实施例可避免高估扩展信道状态(例如，从扩展信道状态导出的MIMO预编码器的度量)。该选择可减少由于在传送器处构造的扩展信道状态与在传送器处不可用的实际信道状态之间的不匹配引起的解码误差。

相同或另外的实施例可提高总体系统容量和/或可靠性。特别地，可避免秩自适应中的高估。

将从以上描述全面了解本发明的许多优点，并且将明白，在不偏离本发明的范围的情况下和/或在不牺牲它的所有优点的情况下，可在单元和装置的形式、构造和布置方面进行各种改变。由于可以用许多方式来改变本发明，所以将意识到，本发明应当只受随附权利要求的范围的限制。

Claims (31)

1.一种用于为包括M个第一天线端口(304)的第一站(100；1400；1512；1620)与包括N个第二天线端口(308)的第二站(306；1591；1592；1630)之间的多输入多输出MIMO信道(302)选择传输格式(802)的方法(200)，其中，M≥2并且N≥2，所述方法(200)包括或发起以下步骤：

基于在所述M个第一天线端口(304)处从包括所述N个第二天线端口(308)当中的X₀个第二天线端口(312)的子集接收的参考信号(310)来执行(202)信道估计，其中，1≤X₀<N≤M，从而得出使所述X₀个第二天线端口(312)与所述M个第一天线端口(304)有关的部分信道状态(314)；

基于所述部分信道状态(314)来构造(204)至少一个扩展信道状态(314-316)，第i个扩展信道状态使所述N个第二天线端口(308)当中的X_i个第二天线端口与所述M个第一天线端口(304)有关，其中，i≥1并且X₀<X_i≤N；以及

选择(206)所述传输格式(802)，其中，所述选择(206)取决于针对所述部分信道状态(314)和所述至少一个扩展信道状态(314-316)中的每个而评估的度量(702)。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述度量(702)取决于所述MIMO信道(302)的所述传输格式(802)和无线电传播环境(804)中的至少一个。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个扩展信道状态(314-316)的所述构造(204)独立于所述无线电传播环境。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述部分信道状态(314)和所述至少一个扩展信道状态(314-316)中的每个定义或限制所述传输格式(802)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

使用所选择的传输格式(802)将数据(318)从所述第一站(100；1400；1512；1620)传送(208)到所述第二站(306；1591；1592；1630)。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述传输格式(802)包括所述MIMO信道(302)的秩。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述度量(702)包括所述MIMO信道(302)的互信息、信道容量和数据速率中的至少一个。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述部分信道状态(314)对应于秩r₀，并且所述至少一个扩展信道状态中的每个对应于秩r_i，其中，对于i≥0，r_i≤X_i。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述传输格式的所述选择(206)包括以下步骤：

针对所述部分信道状态(314)和所述至少一个扩展信道状态中的每个，确定(504)所述MIMO信道的r_i个层的至少一个预编码器，其中，r_i是相应预编码器的秩。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述度量(702)的所述评估包括以下步骤：

为所述层中的每个层评估(602)信道质量。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个扩展信道状态中的每个扩展信道状态的所述度量(702)的所述评估进一步包括以下步骤：

使为所述层中的至少一个层或每个层所评估的所述信道质量偏移(604-608)一定的偏移(410)。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述相应预编码器的所述层中的所述至少一个层或每个层的所述偏移(410)取决于所述MIMO信道(302)的所述无线电传播环境(804)。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中，同一预编码器的不同层的所述偏移(410)是不同的。

14.如权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述信道质量包括所述相应层的信噪比SNR和所述相应层的信号与干扰加噪声比SINR中的至少一个。

15.如权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，所述度量(702)的所述评估进一步包括以下步骤：

将所述层中的每个层的所偏移的信道质量转换(610)为所述层中的每个层的加性度量(702)。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述加性度量(702)包括所述相应层的互信息、所述相应层的信道容量和所述相应层的数据速率中的至少一个。

17.如权利要求15或16所述的方法，其中，所述度量(702)的所述评估进一步包括以下步骤：

针对所述预编码器中的每个，聚合(612)所述相应预编码器的所述层的所述加性度量。

18.如权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，根据预编码类型基于所述相应信道状态来确定所述预编码器中的每个，并且其中，所述相应预编码器的所述层中的所述至少一个层或每个层的所述偏移(410)取决于所述预编码类型。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述预编码类型包括匹配滤波器MF、奇异值分解SVD、基于特征值的波束成形EBB、最大比传输MRT、迫零ZF和Wiener滤波器WF中的至少一种。

20.如权利要求11至19中任一项所述的方法，其中，根据构造类型来构造所述至少一个扩展信道状态中的每个，并且其中，为所述相应扩展信道状态而确定的所述层的所述偏移(410)取决于所述构造类型。

21.如权利要求11至20中任一项所述的方法，其中，取决于所述第一天线端口的数量M，为所述相应扩展信道状态确定所述层的所述偏移。

22.一种包含程序代码部分的计算机程序产品，可选地存储在计算机可读记录介质(1406)上，所述程序代码部分用于：当一个或多个计算装置(1404)上执行所述计算机程序产品时执行权利要求1至21中任一项所述的步骤。

23.一种用于为包括M个第一天线端口(304)的第一站(100；1400；1512；1620)和包括N个第二天线端口(308)的第二站(306；1591；1592；1630)之间的多输入多输出MIMO信道(302)选择传输格式(802)的装置(100)，其中，M≥2并且N≥2，所述装置(100)包括：

信道估计单元(102)，配置成基于在所述M个第一天线端口(304)处从包括所述N个第二天线端口(308)当中的X₀个第二天线端口(312)的子集接收的参考信号(310)来执行信道估计，其中，1≤X₀<N≤M，从而得出使所述X₀个第二天线端口(312)与所述M个第一天线端口(304)有关的部分信道状态(314)；

构造单元(104)，配置成基于所述部分信道状态(314)来构造至少一个扩展信道状态(314-316)，第i个扩展信道状态使所述N个第二天线端口(308)当中的X_i个第二天线端口与所述M个第一天线端口(304)有关，其中i≥1，并且X₀<X_i≤N；以及

选择单元(106)，配置成选择所述传输格式(802)，其中，所述选择(206)取决于针对所述部分信道状态(314)和所述至少一个扩展信道状态(314-316)中的每个而评估的度量(702)。

24.如权利要求23所述的装置(100)，进一步配置成执行权利要求1至21中任一项所述的步骤。

25.一种用于为包括M个第一天线端口(304)的第一站(100；1400；1512；1620)和包括N个第二天线端口(308)的第二站(306；1591；1592；1630)之间的多输入多输出MIMO信道(302)选择传输格式(802)的装置(100)，其中，M≥2并且N≥2，所述装置(100)包括至少一个处理器(1404)和存储器(1406)，所述存储器(1406)包含可由所述至少一个处理器(1404)执行的指令，由此所述装置(100)可操作以：

基于在所述M个第一天线端口(304)处从包括所述N个第二天线端口(308)当中的X₀个第二天线端口(312)的子集接收的参考信号(310)来执行信道估计，其中，1≤X₀<N≤M，从而得出使所述X₀个第二天线端口(312)与所述M个第一天线端口(304)有关的部分信道状态(314)；

基于所述部分信道状态(314)来构造至少一个扩展信道状态(314-316)，第i个扩展信道状态使所述N个第二天线端口(308)当中的X_i个第二天线端口与所述M个第一天线端口(304)有关，其中，i≥1并且X₀<X_i≤N；以及

选择所述传输格式(802)，其中，所述选择(206)取决于针对所述部分信道状态(314)和所述至少一个扩展信道状态(314-316)中的每个而评估的度量(702)。

26.如权利要求25所述的装置(100)，进一步可操作以执行权利要求1至21中任一项所述的步骤。

27.一种配置成与UE(306；1591；1592；1630)通信的基站(100；1400；1512；1620)，所述基站(100；1400；1512；1620)包括无线电接口(1402；1427)和配置成执行权利要求1至21中任一项所述的步骤的处理电路(1404；1628)。

28. 一种包括主机计算机(1530；1610)的通信系统(1500；1600)，所述主机计算机(1530；1610)包括：

配置成提供用户数据的处理电路(1618)；以及

通信接口(1616)，配置成经由基站(100；1400；1512；1620)将用户数据转发到蜂窝网络(300；1511)以便传送到用户设备UE(306；1591；1592；1630)，其中，所述UE(306；1591；1592；1630)包括无线电接口(1637)和处理电路(1638)，所述基站(100；1400；1512；1620)的处理电路(1404；1628)配置成执行权利要求1到21中任一项所述的步骤。

29.如权利要求28所述的通信系统(1500；1600)，进一步包括所述UE(306；1591；1592；1630)。

30.如权利要求28或29所述的通信系统(1500；1600)，其中，所述无线电网络(1310；1420)进一步包括配置成与所述UE(306；1591；1592；1630)通信的所述基站(100；1400；1512；1620)。

31. 如权利要求28至30中任一项所述的通信系统(1500；1600)，其中：

所述主机计算机(1530；1610)的所述处理电路(1618)配置成执行主机应用(1612)，从而提供所述用户数据；以及

所述UE(306；1591；1592；1630)的所述处理电路(1638)配置成执行与所述主机应用(1612)相关联的客户端应用(1632)。

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