CN117203902A - 使用基于子码本的网格编码量化进行信道状态信息反馈的方法和系统 - Google Patents

使用基于子码本的网格编码量化进行信道状态信息反馈的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本公开的各方面提供了针对基于子码本的网格编码量化的CSI反馈方法和系统。本公开的一个方面提供了由接收器执行的方法。方法包括通过接收器和发送器之间的通信信道,从发送器接收信号。方法还包括基于接收的信号来估计与信道相关联的参数。方法还包括根据所估计的参数来获得相位信息。方法还包括通过将子码本索引集合的每个子码本索引映射到每个网格分支的输出位,将网格编码量化(trellis coded quantization,TCQ)方案应用于获得的相位信息,以便使子码本之间的距离最大限度地相等。方法还包括向发送器发送信道状态信息(channel state information,CSI)测量反馈,CSI测量反馈基于TCQ方案,并包括开始状态、TCQ方案的输入位和子码本索引中的一个或多个。

Description

使用基于子码本的网格编码量化进行信道状态信息反馈的方 法和系统
交叉引用
本申请要求于2021年5月4日递交的第17/307,031号、发明名称为“使用基于子码本的网格编码量化进行信道状态信息反馈的方法和系统(Method and System forChannel State Information Feedback using Sub-codebook based Trellis CodedQuantization)”的美国非临时专利申请的权益和优先权,其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明属于通信网络领域,具体地,涉及信道状态信息(channel stateinformation,CSI)反馈的方法和系统。
背景技术
已努力改进无线通信系统,包括增强容量。其中一种方法是从信道状态信息(CSI)及其反馈方案的角度出发来改进无线通信系统。CSI表示无线介质的散射、衰落、功率衰减和物体运动的综合效应。在数学上,CSI可以用复数表示。由于信道信息丢失和带宽要求,当前的信道反馈方案限制了发送波束成形设计。对于CSI,另一个挑战是量化完整的CSI反馈。如果通信系统具有更精确的信道知识而不丢失信息,则能实现具有更高带宽效率的方法。更高的带宽效率方法可以进一步释放信道资源以用于其它用途。
因此,需要新的方法和装置来消除或减轻现有技术的一个或多个限制。
背景技术的目的是揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。没有必要承认也不应解释任何上述信息构成与本发明相对的现有技术。
发明内容
本公开的一个方面提供了由接收器执行的方法。所述方法包括通过接收器和发送器之间的通信信道,从所述发送器接收信号。所述方法还包括基于接收的信号来估计与所述信道相关联的参数。所述方法还包括根据所估计的参数来获得相位信息。所述方法还包括通过将子码本索引集合的每个子码本索引映射到每个网格分支的输出位,将网格编码量化(trellis coded quantization,TCQ)方案应用于获得的相位信息,以便使子码本之间的距离最大限度地相等。所述方法还包括向所述发送器发送信道状态信息(channel stateinformation,CSI)测量反馈,所述CSI测量反馈基于所述TCQ方案,并包括开始状态、所述TCQ方案的输入位和子码本索引中的一个或多个。在一些实施例中,所述方法还包括执行维特比算法(Viterbi algorithm,VA)以获得所述CSI测量反馈。在一些实施例中,所述子码本索引集合包括4个子码本索引。
在一些或任何实施例中,所述子码本集合中的每个子码本包括通过以下等式生成的码字集合:
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ,其中:
ci,l是子码本Ci中的第l个码字,
第i个(0<=i<=3)子码本表示为Ci
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ;
N=2n
n=TCQ方案的位大小;
Lb和Ub分别是上述获得的相位信息的下界和上界。
在一些或任何实施例中,Lb是–π,Ub是π。
在一些或任何实施例中,所述TCQ方案具有1/2的码率。在一些实施例中,所述输入位指示从开始状态开始的生存路径。
本公开的另一方面提供了由接收器执行的方法。所述方法包括通过接收器和发送器之间的通信信道,从所述发送器接收信号。所述方法包括基于接收的信号来估计与所述信道相关联的参数。所述方法还包括根据所估计的参数来获得幅度信息。所述方法还包括将所述幅度信息从瑞利分布转换为均匀分布。所述方法还包括通过将子码本索引集合的每个子码本索引映射到每个网格分支的输出位,将网格编码量化(TCQ)方案应用于经转换的幅度信息,以便使子码本之间的距离最大限度地相等。所述方法还包括向所述发送器发送信道状态信息(CSI)测量反馈,所述CSI测量反馈基于所述TCQ方案,并包括开始状态、所述TCQ方案的输入位和子码本索引中的一个或多个。
在一些或任何实施例中,所述方法还包括:执行维特比算法(VA)以获得所述CSI测量反馈。在一些实施例中,所述子码本索引集合包括4个子码本索引。
在一些或任何实施例中,所述子码本集合中的子码本包括通过以下等式生成的码字集合:
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ,其中:
ci,l是子码本Ci中的第l个码字,
第i个(0<=i<=3)子码本表示为Ci
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ;
N=2n
n=TCQ方案的位大小;
Lb和Ub分别是所述经转换的幅度信息的下界和上界。
在一些或任何实施例中,Lb是0,Ub是1。
在一些或任何实施例中,所述转换通过以下等式执行:
其中:
U是所述经转换的幅度信息,均匀分布在0和1之间;
σ是根据以下等式确定的缩放因子:
μ(x)是每个子载波的每个已测量CSI的幅度信息的一部分在OFDM符号上的平均值;
x是所述幅度信息。
在一些或任何实施例中,发送包括所述发送缩放因子。在一些实施例中,针对每个感测帧量化所述缩放因子一次。在一些实施例中,所述缩放因子包括整数部分和小数部分。在一些实施例中,所述整数部分和小数部分分别量化。在一些实施例中,所述小数部分使用标量量化进行量化。在一些实施例中,所述方法还包括:
所述发送器恢复所述经转换的幅度信息;并根据以下等式重新转换所述幅度信息:
本公开的其它方面提供了用于实现所述方法的设备和系统。例如,本公开的另一方面提供了一种无线设备。所述无线设备包括接收器、处理器和非瞬时性存储器。所述非瞬时性存储器用于存储机器可执行指令,当所述处理器执行所述指令时,所述指令可配置所述设备以实现上述方法。
上文结合本发明的各个方面描述了实施例,这些实施例可以基于这些方面来实现。本领域技术人员将理解,实施例可以结合描述这些实施例的方面来实现,但也可以与所述方面的其它实施例一起实现。当实施例相互排斥或彼此不兼容时,这对于本领域技术人员将是显而易见的。一些实施例可以结合一个方面进行描述,但也可以适用于其它方面,这对本领域技术人员是显而易见的。
附图说明
结合附图,通过以下详细描述,本发明的进一步特征和优点将变得显而易见,在附图中:
图1示出了根据本公开实施例的示例通信系统100。
图2示出了根据本公开实施例的系统。
图3示出了根据本公开实施例,在充当向发送器提供CSI测量反馈的第一设备上发生的操作。
图4示出了根据本公开实施例,在充当发送器并用于接收CSI测量反馈的第二设备上发生的操作。
图5示出了根据本公开实施例的二进制卷积码(binary convolutional code,BCC)网格方案。
图6示出了根据本公开实施例的网格图。
图7示出了根据本公开实施例的另一网格图。
图8示出了根据本公开实施例,TCQ和标量量化(scalar quantization,SQ)之间的性能度量。
图9A和9B示出了根据本公开实施例,CSI幅度的测量信道频率响应(channelfrequency response,CFR)的每正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)符号的直方图。
图10示出了根据本公开实施例,TCQ和标量量化(SQ)之间的性能度量。
图11示出了根据本公开实施例,在充当接收器并用于向发送器提供CSI测量反馈的第一设备处发生的操作。
图12是根据本公开的不同实施例,可以执行本文显式或隐式描述的上述方法和特征的任何或所有操作的用户设备(user equipment,UE)。
应当注意,在整个附图中,相同的特征由相同的附图标记标识。
具体实施方式
网格编码量化(TCQ)被提出用于信道反馈量化,包括识别量化样本和估计信道参数。例如,已经提出了使用反向跟踪维特比算法(VA)的基于TCQ的信道状态信息(CSI)反馈,即具有开始状态和网格代码输入位的反馈(Feedback,FB)。
在另一个提出的基于TCQ的CSI FB下,用于反馈基于TCQ的CSI的站点(station,STA)可以知道哪个子载波可能具有更大的均方量化误差(Mean Squared QuantizationError,MSE),因此该STA可以反馈该基于TCQ的CSI以及具有大MSE(超过一定阈值)的子载波索引。波束成形器(通常是AP)接收该反馈以及具有大MSE的子载波索引,可以检查子载波索引并运行插值算法以恢复子载波索引的量化值。本领域技术人员应当理解,所提出的基于TCQ的CSI FB可以应用于任何类型的样本,而不考虑概率分布,而Wi-Fi 5至7(802.11ac/ax/be)中的当前压缩波束成形FB方案被提出用于均匀分布的角度量化。然而,与标量量化(SQ)相比,现有的FB方案并没有显示出性能增益。因此,实施例提供了基于子码本的TCQ,其可以提供大约1dB的源至量化噪声比(Source to Quantization Noise Ratio,SQNR)增益。
完整的CSI是802.11bf中sub 7GHz频段的感测测量类型之一。该CSI表示无线介质的散射、衰落、功率衰减和物体运动的综合效应。在数学上,该CSI可以用复数表示,因此,可以转换为幅度值和相位值。
相位样本可以均匀分布。幅度可以近似瑞利分布。确定如何提取由测量的CSI信息固有的对象的运动引起的信息可能是特定于实现方式的。因此完整的CSI反馈非常重要,因为802.11侧重于如何在最大限度地减少信息丢失的情况下反馈测量的CSI信息。因此,实施例可以为完整的CSI FB提供基于子码本的TCQ。
802.11ac/ax/be CSI FB方案可以称为压缩波束成形(compressed beamforming,BF)FB。本领域技术人员应当理解,测量的CSI可以通过奇异值分解(singular-value-decomposition,SVD)运算导出,并且可以用左奇异矩阵、特征值矩阵和右奇异矩阵的乘法表示。
特征值可以在每OFDM符号和流的平均SNR中反馈,以及在每其它子载波的增量SNR中反馈。
右奇异矩阵可以在一系列角度量化的吉文斯旋转矩阵中反馈。标量量化可用于角度量化(本领域技术人员应当理解,角度样本均匀分布)。左奇异矩阵可能不会被反馈,因为它是一个仅具有相位信息的酉矩阵,可能不会影响波束成形转向矩阵。
压缩的BF FB可能会导致信息丢失,因此,可能并不总是适合感测信号分析以及其它应用。本领域技术人员应当理解,在不丢失信息的情况下,完整的CSI FB对于感测应用和其它应用是理想的。因此,量化完整的CSI FB是一个挑战,对此,本文描述的实施例可以提供解决方案。
本文结合特定上下文中的示例实施例来描述本发明的实施例,即使用信道状态信息来促进高级波束成形(beamforming,BF)技术或高级通信技术的无线通信系统。本发明的实施例可以应用于符合标准的通信系统,例如符合第三代合作伙伴计划(ThirdGeneration Partnership Project,3GPP)、IEEE 802.11等设定的标准的通信系统。
通常,为了获得信道状态信息,发送器(例如接入点(Access Point,AP)在下行链路中向站点发送时,或站点在上行链路中向AP发送时)通过通信信道(或链路)发送到接收器,而接收器利用发送来测量通信信道。接收器可以使用信道测量来导出信道状态信息,并将信道状态信息(或其函数)发送到发送器。信道状态信息包括在从接收器提供给发送器的信道反馈中。发送器可以使用信道反馈来调整其自身,以充分利用高级通信技术,如BF、多用户(multiple user,MU)多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)、单用户MIMO等。
通常,使用高级通信技术的发送器需要关于通信信道(例如MIMO信道)的信息,以进行发送器波束成形(transmitter beamforming,TxBF)。这适于应用高级通信技术,如非线性预编码MIMO,因为完整信道知识是希望在发送器上已知的。然而,这可能会推高成本。因为信道知识越准确,信道反馈就越大,最终增加通信开销,降低通信系统效率。
图1示出了根据本公开实施例的示例通信系统100。通信系统100可以包括接入点(access point,AP)110和111。如图1所示,AP可以具有重叠的覆盖区域(AP 110对应的覆盖区域112和AP 111对应的覆盖区域113)。AP可以为STA 120和121服务。利用高级通信技术,设备可以与多个AP通信。如图1所示,站点120可以与AP 110和AP 111通信。类似地,站点121可以与AP 110和AP 111通信。从AP到站点的发送可以被称为下行链路(downlink,DL)通信,从站点到AP的发送可以被称为上行链路(uplink,UL)通信。AP可以连接到回传网络130,后者可以提供移动性、认证、授权以及包括数据、信息和多媒体在内的服务的功能支持。在各种实施例中,AP可以对应于基站、NodeB、演进型NodeB(evolved NodeB,eNB)、控制器、通信控制器或类似设备。类似地,站点通常可以被称为移动站、移动台、订户、用户、终端或用户设备(UE)。
虽然可以理解,通信系统可以使用能够与多个站点通信的多个AP,但为了简单起见,仅示出了两个AP和多个UE。
图2示出了根据本公开实施例的系统。系统包括彼此无线通信的第一设备,例如感测接收器200或接收器,以及第二设备,例如感测发送器250或发送器。第一设备可以运行卷积解码器,例如维特比解码器,以计算包括开始状态、输入位和子码本索引中的一个或多个的输出。第一设备可以将输出作为CSI测量FB反馈给第二设备。在接收到CSI FB之后,第二设备可以使用接收到的信息,即反馈的开始状态、输入位和子码本索引来运行卷积编码器,以恢复匹配的分支标签,分支标签是每个子载波的量化CSI。
第一设备可以是STA,可以通过接收器204(和通过接收天线204)接收由第二设备250发送的感测帧240。第一设备200可以通过发送器206向第二设备250发送CSI测量FB242。例如,第二设备250可以是接入点。
第一设备200可以包括信道估计单元208,用于基于接收到的感测帧240来估计信道参数。第一设备200还可以包括信息导出单元210,用于从信道估计单元接收信息。网格级映射可能涉及将子码本索引映射到每个网格分支的输出位,使子码本之间的距离最大限度地相等。或者,网格分支映射可以由量化单元外部的单独模块或子函数执行。本领域技术人员应当理解,每个网格级可以对应于相应的子载波(或取决于Ng大小的子载波组)。这里的Ng是指子载波组的大小。应当理解,术语最大限度地相等意味着分支之间存在基本上相等的距离,其中每个距离尽可能地延伸。
开始状态、输入位和子码本索引218中的一个或多个可以被发送到第一设备的BF反馈单元220,并作为CSI测量FB 242从第一设备的发送器206发送到第二设备250的接收器。
第二设备250可以包括卷积编码器252,用于周期性地接收CSI测量FB 242,即开始状态、输入位和子码本索引。
然后,卷积编码器252可以从反馈开始状态开始确定其输出。卷积编码器将匹配的分支标签输出到每个网格级,对应于每个子载波的量化级别。然后,第二设备可以恢复CSI的相位表示和幅度表示中的一个或多个。
应当注意,第一设备和第二设备的各个单元可以分别作为各自设备的公共计算资源来提供。例如,第一设备可以包括可操作地耦合到存储器或其它电子硬件的微处理器,用于执行如上的一个或多个单元的操作。
虽然实施例可以参考感测系统来描述,但本领域技术人员应当理解,实施例可以应用于任何CSI量化。
图3示出了根据本公开实施例,在充当接收器(例如接收器200)并用于向发送器提供CSI测量反馈的第一设备处发生的操作。例如,第一设备可以是下行发送中的UE或站点,或者上行发送中的eNB或AP,因为接收器向发送器提供信道反馈,例如下行发送中的eNB或AP,或者上行发送中的UE或站点。
在第一设备处的操作可以包括在302处,从发送设备(例如,发送器250)接收感测信号(帧)。信号可以是接收器已知的参考信号,参考信号由发送器发送,以帮助接收器进行其信道的测量。
在第一设备处的操作还可以包括在304处,根据接收的信号来估计信道参数。第一设备可以使用发送器发送的信号来测量信道。由于发送器发送的信号可以被接收方知道(例如,接收器知道发送功率电平,以及信号的性质),因此接收器能够使用信号和信道的测量来估计信道,以生成估计的信道参数。
在第一设备处的操作还可以包括在306处,基于估计的信道参数来获得相位信息或转换为均匀分布样本的幅度信息。
在第一设备处的操作还可以包括在308处,将子码本索引映射到相应的网格分支。例如,网格可以使用由以下等式(2)和(3)给出的正向和反向状态转换函数来表征。在308,映射可以包括将子码本索引映射到每个网格分支的输出位,使子码本之间的距离最大限度地相等。
根据示例实施例,信道参数的量化可以使用对应于TCQ技术的维特比算法(VA)来实现。使用的VA可能特定于选择用于TCQ技术的网格。作为说明性示例,大小(例如,状态的数量和分支的数量)、量化级别、分支映射等可以确定使用的VA。作为映射的结果,第一设备可以通过维特比算法216来确定开始状态、输入位和子码本索引218中的一个或多个。
在第一设备处的操作还可以包括在310处,向发送(第二)设备(例如,感测发送器250)发送CSI测量FB(例如,开始状态、输入位和子码本索引中的一个或多个)。本领域技术人员应当理解,CSI测量FB的大小可以取决于网格中的状态数量、网格长度和网格的每个状态的分支数量中的一个或多个。
图4示出了根据本公开实施例,在充当发送器并用于接收CSI测量反馈的第二设备上发生的操作。第二设备可以使用接收到的CSI测量FB来调整发送操作,例如,通过使用信道反馈来感测信号分析或波束成形。第二设备可以是下行发送中的eNB或AP,也可以是上行发送中的UE或站点。
在第二设备处的操作可以包括在402处向第一设备发送信号。信号可以是接收器(第一设备)已知的参考信号,以帮助接收器测量发送器和接收器之间的信道。或者,信号可以是从发送器到接收器的常规发送。
在第二设备处的操作还可以包括在404处,从接收(第一)设备接收CSI测量FB。在第二设备处的操作还可以包括在406处,通过卷积编码器来恢复信道参数。第二设备可以从接收到的CSI测量FB中恢复信道参数。
在一些实施例中,恢复信道参数可以包括操作415卷积编码器,以使用具有与图3描述的参数相关联的相同分支标签的相同网格的副本(恢复匹配的分支标签,即每个子载波的量化CSI)。
对于维特比解码器及其相应的卷积编码器的操作,可以使用当前的802.11二进制卷积码(binary convolutional code,BCC)网格方案。
本发明实施例涉及应用TCQ方案。TCQ方案将给定的参数集映射到其网格代码表示。
应用TCQ方案涉及使用具有给定级的数量、每个级的状态和每个状态的分支的网格。级的数量可以比要量化的参数的数量大1。每个状态的分支数量可以是2的整数倍。在平衡的、均匀的网格中,除最后一级外,所有状态中的每个状态都具有相同数量的分支,除第一级外,所有状态中的每个状态都具有相同数量的分支。
作为说明性示例,对于每一级具有N个状态和每个状态具有B个分支的网格,可以用正向状态转换函数来描述,网格可以表示为:
Si–1可以是表示第(i–1)网格级中的状态索引的变量。Si可以表示第i网格级的状态索引。ui可以表示第i网格级的输入位。本领域技术人员应当理解,可以使用B和N的其它值。如本文所使用的,“%”运算是指模运算。上述状态转换函数定义了网格分支的结构,如下文详述。也就是说,每当等式(2)满足ui=0或ui=1时,就存在从网格状态Si–1到网格状态Si的分支。
类似地,反向跟踪维特比算法(VA)的反向状态转换函数可以定义为:
反向状态转换函数可用于从第i网格级的网格状态Si到达第(i–1)网格级的分支连接网格状态Si–1。在这里,ub可以指示Si-1的高或低状态,其可以表示反向网格转换的生存分支信息。
本领域技术人员应当理解,可以提供具有不同数量的状态和/或每个状态不同数量的分支的网格。
图5示出了根据本公开实施例的二进制卷积码(BCC)网格方案。所示的BCC网格方案可以类似于802.11BCC网格方案。对于每个输入数据502,BCC网格方案可以在每个网格级(对于码率为1/2)中生成两个输出位,即输出数据A 504和输出数据B 506。网格的状态可以由占用移位寄存器508的二进制位确定。基于移位寄存器508的状态和模组合,可以确定2位输出,即输出数据A 504和输出数据B 506。因此,对于每个1位输入,可以确定输入数据502;对于2位输出,可以确定输出数据A 504和输出数据B 506。
图5可以由本文的正向状态转移函数,等式(2)和本文的反向状态转移函数,等式(3)唯一表示。
本领域技术人员应当理解,VA的输出连同开始状态可以通过对应于唯一子码本索引的卷积编码器来确定网格的输出位。
对于码率为1/2,VA的输出位可以是每个网格级的卷积编码器的输入位,即1位。由于每个网格级中都有两个输出位,码率为1/2,因此每个网格级中都有四个子码本对应于这两个输出位。
所有网格级上的输出位和生存路径的开始状态可以确定唯一的子码本索引。每个子码本的大小为2n–1,其中n是每网格级的反馈位大小。
实施例现在将描述如何为CSI的相位信息等的均匀分布源生成子码本。
对于n位TCQ量化器,码本可以分为四个子码本,每个子码本具有N/2个码字,其中N=2n。本领域技术人员应当理解,由于网格方案的码率是1/2,因此可以有四个子码本。
第i个(0<=i<=3)子码本可以表示为:
其中,ci,L是ci中的第l个码字。
这些子码本可以按如下等式生成。Lb和Ub可以分别是要量化的源数据样本(例如,CSI的相位信息)的下界和上界。提供和/>然后
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ (4)
子码本可以映射到网格的输出位。由于每个输入位可能有两个输出位,因此输出位可以包括以下之一:00、01、10或11。
根据网格方案,Ci可以重新排列,以在映射到网格输出位时使Ci之间的距离最大限度地相等。为了使子码本之间的距离最大限度地相等,C0可以对应于输出位00,C1可以对应于输出位01,C2可以对应于输出位11,并且C3可以对应于输出位10(例如,对于802.11卷积方案的情况)。
在一个示例中,可以计算8位TCQ的子码本。待量化的源数据可以均匀分布在–π(Lb)和π(Ub)之间。N定义为N=28=256。每个子码本中可以有4个子码本,并且N/2=128个码字。每个码字可以由索引指示,索引可以被称为码字索引。因此,根据码字的数量,可以使用适当的位大小来指示码字索引(例如,对于128个码字,7位就足够了;对于2个码字,1位就足够了)。
使用等式(4),可以按如下方式计算C0至C3:C0={–3.135456731,–3.086369346,…,3.049553779,3.098641164};C1={–3.123184885,–3.0740975,…,3.061825625,3.11091301};C2={–3.110913039,–3.061825654,…,3.074097471,3.123184856};C3={–3.098641193,–3.049553808,…,3.086369317,3.135456702}。
Lb和Ub值分别对应于–π和π,其中π等于3.14159265359。
Ci中的下标i对应于状态转换中的输出位,在状态的输出分支中,00与11配对,01与10配对,如图6所示。为了使子码本之间的距离最大限度地相等,C0可以映射到输出位00,C1可以映射到输出位01,C2可以映射到输出位11,并且C3可以映射到输出位10。
图6示出了根据本公开实施例的网格图。具体地,示出了两个连续的网格级,602和604。每个级可以包括64个状态,并且每个状态有两个分支,如图所示。本领域技术人员应当理解,两个连续的网格级602和604可以成为具有更多级的网格的一部分。
第一网格级,例如网格级602处的所有节点度量,可以被初始化为零,并且可以通过添加分支度量和前一节点度量来计算以下网格级中的节点度量。可以根据源数据和码字之间的欧几里德距离或平方欧几里德距离来获得分支度量。
当在状态之间转换时,从一个状态切换到另一个状态(由状态转换分支表示),可以有输入位和输出位。因此,每个状态转换分支可以由输入位和输出位指示,如图所示。例如,当从网格级602的状态1切换到网格级604的状态2时,由状态转换分支606指示,输入位是“0”,输出位是“01”,由“0/01”指示。
每个状态转移分支的输出位对应于子码本。如上,为了使子码本之间的距离最大限度地相等,C0可以映射到输出位00,C1可以映射到输出位01,C2可以映射到输出位11,并且C3可以映射到输出位10。因此,来自状态的每个传出分支可以具有相应的输出和相应的子码本。
在从第二网格级开始的任何节点中,都有两个传入分支(如前,每个状态两个分支),可以基于这两个传入分支(两个传入分支相互比较)来计算节点度量。具有最小节点度量的分支存活。因此,生存的传入分支的索引被保存为ub,需要在最后一个网格级从最后一个节点开始追溯。
这些节点度量计算可以重复,并保留生存路径,直到到达最后一个网格级。到达最后一个网格级后,将比较最后一个网格级的所有节点中的节点度量,并且从具有最小节点度量的节点开始网格追溯。由于每个节点仅保存一条生存路径,因此生存路径可以轻松追溯到第一网格级的初始节点。
在第一网格级回溯到第一节点完成后,第一节点的节点索引(可称为开始状态)以及网格输入位(每网格级1位)和对应于每条生存路径的子码本的码字索引可以反馈给发送器。应当理解,子码本索引具有与其相关联的码字索引。
在接收到反馈信息后,发送器可以运行具有正向状态转换函数的卷积编码器。因此,可以恢复网格路径中的相应码字,码字可以是恢复的量化源数据。
本领域技术人员应当理解,每个节点可以具有一对传出分支。例如,在级602的节点0处,可以存在一对传出分支610和612。对于每对传出分支,根据关联的子码本(因为每个分支的输出位映射到子码本)的分支之间的距离可以相似。例如,分支对610和612之间的距离可以类似于分支对606和608之间的距离。类似地,分支对610和612之间的距离可以类似于分支对614和616之间的距离等。
图7示出了根据本公开实施例的另一网格图。网格700可以是具有码率1/2(两个传出分支)和量化位大小n=2位(N=4)的4状态网格,如图所示。源数据可以均匀分布在Lb=–π和Ub=π之间。每个状态转换分支或分支的输出位可以是两个位(00、01、10或11),如图所示。因此,每个分支可以用所示的输入位和输出位指示。网格700可以分别包括5个级702、704、706、708和710。
如本文所述,由于码率为1/2,因此每个子码本中可能有4个子码本,以及两个(=N/2)码字。根据等式(3)和(4)来计算子码本,我们可以确定以下几点:C0={–2.748893572,0.392699082},可映射到输出位00;C1={–1.963495408,1.1780972453},可映射到输出位01;C2={–1.178097245,1.963495408},可映射到输出位11;C3={–0.392699082,2.748893572},可映射到输出位10。
每个码字可以与码字索引相关联。因此,每个子码本中的两个码字可以分别由码字索引0和1指示。
出于说明目的,可以假定源数据包括:Φ0=–2.3562,Φ1=1.2959,Φ2=-2.0813和Φ3=-0.1178。
节点度量可以基于以下几点:
节点度量=前一节点度量+分支度量 (5)
其中,
分支度量:=(Φi–Ci,l)2 (6)
如本文所述,本领域技术人员应当理解,分支度量可以是源数据和码字之间的欧几里德距离或平方欧几里德距离。在等式(6)中,出于说明目的,我们指示了源数据和码字之间的平方欧几里德距离。
每个状态可能有两个传入分支。例如,在级704,状态0节点可以在级702具有来自前一状态2的一个分支714,在级702具有来自前一状态0的第二分支712。
例如,在级702,初始节点度量可以被初始化为零。根据等式(5)和(6),我们可以计算剩余网格级(例如,级704、706、708和710)中每个状态节点的节点度量。例如,对于状态0(或节点0),在网格级704,我们观察到来自前一网格级702的两个传入分支,一个来自状态0的分支712和另一个来自状态2的分支714。为了确定节点度量,我们可以根据传入分支712和714来计算节点度量,并在级704使用最小节点度量作为状态0的节点度量。
每个分支可以包括一个输入位和两个输出位,示出为“输入位/输出位”。对于来自状态0的分支712,输入位指示“0”,输出位指示“00”。输出位“00”映射到C0={–2.748893572,0.392699082},包括两个码字。因此,可以根据等式(6),使用源数据Φ0=–2.3562和基于映射的子码本C0的码字,计算分支712的两个分支度量。类似地,可以根据等式(6)来计算两个节点度量。如果初始节点度量被初始化为0,则分支712的前一节点度量为0。
类似地,对于来自状态2的分支714,输入位指示“0”,输出位指示“11”。输出位“11”映射到C2={–1.178097245,1.963495408},包括两个码字。因此,可以根据等式(6),使用源数据Φ2=–2.0813和基于映射的子码本C2的码字,计算分支714的两个分支度量。类似地,可以根据等式(6)来计算两个节点度量。如果初始节点度量被初始化为0,则分支714的前一节点度量为0。
确定了分支712和714的节点度量(总共四个节点度量),最小节点度量可以用作网格级704处状态0的节点度量。最小节点度量在网格700中的状态下面表示为“nm”,例如,对于网格级704的状态0,节点度量为“nm=0.154208”。
本领域技术人员应当理解,在每个状态,例如状态0,在级704,两个传入分支712和714的输入位相同,例如,第一传入分支712的输入位是0,第二传入分支714的输入位也是0。因此,在追溯时,需要区分两个传入分支,以确定生存路径。如果生存路径被确定为来自较高状态的分支,则生存路径可以由1指示。类似地,如果生存路径被确定为来自较低状态的分支,则生存路径可以由0指示。
可以保存与最小分支度量相关联的码字索引(例如,具有确定最小分支度量的码字的码字索引)。此外,与最小分支度量相关联的分支也可以保存为生存路径,对于网格级704的状态0的情况,生存路径被确定为分支712,并由实线指示,如图所示。
对于级704的其余状态(例如,状态1、2和3)和其余级(706、708和710)中的每个状态,可以采取与参考网格级704的状态0描述的相同的方法。计算的节点度量在每个状态(由“nm”表示)下指示,生存路径由实线表示,如图所示。与最小分支度量相关联的已保存码字索引也在每个状态下由“cwi”指示。
出于说明目的,可以描述在网格级706处的状态0的节点度量的确定。在状态0(级706),我们观察到来自前一网格级704的两个传入分支,一个来自状态0的分支716和另一个来自状态2的分支718。为了确定节点度量,我们可以基于传入分支712和714来计算节点度量,并在级706使用最小节点度量作为状态0的节点度量。
与分支712类似,来自状态0的分支716的输入位为“0”,输出位为“00”。输出位“00”映射到C0={–2.748893572,0.392699082},包括两个码字。因此,可以根据等式(6),使用源数据Φ0=–2.3562和基于映射的子码本C0的码字,计算分支716的两个分支度量。类似地,可以根据等式(6)来计算两个节点度量。与分支712不同,分支716的前一节点度量不是0。在前一级,例如级704,状态0的前一节点度量(因为分支716来自状态0)是“nm=0.154208”。
对于来自状态2的分支718,类似于分支714,输入位指示“0”,输出位指示“11”。输出位“11”映射到C2={–1.178097245,1.963495408},包括两个码字。因此,可以根据等式(6),使用源数据Φ2=–2.0813和基于映射的子码本C2的码字,计算分支718的两个分支度量。类似地,可以根据等式(6)来计算两个节点度量。与分支714不同,分支718的前一节点度量不是零。在前一级,例如级704,状态2的前一节点度量(因为分支718来自状态2)是“nm=0.154216897”。
确定了分支716和718的节点度量(总共四个节点度量),最小节点度量可以用作网格级706处状态0的节点度量。最小节点度量确定为0.599900526。
如上,可以重复节点度量计算,并保留生存路径,直到到达最后一个网格级,即级710。到达最后一个网格级后,就可以比较最后一个网格级的所有节点中的节点度量。在最后一个网格级710处具有最小节点度量的节点,例如,状态,可以被确定为网格回溯开始的节点。由于每个节点仅保存一条生存路径,因此生存路径可以轻松追溯到第一网格级的初始节点。
在最后一个网格级710具有最小节点度量的节点被确定为具有0.257778422的节点度量的节点2,节点度量与分支720相关联(来自网格级708的状态3)。沿着分支720、722、724和726追溯生存路径,第一级702处的初始节点(或开始状态)可以被确定为节点3。生存路径用粗体实线表示,如图所示。
可以根据包括分支726、724、722和720的生存路径来确定卷积编码器的输入位。分支726、724、722和720的输入位分别为1、1、1和0。相应地,卷积编码器的输入位可以包括:{1,1,1,0}。
生存路径的码字索引也可以由分支726、724、722和720确定。分支726、724、722和720的码字索引分别为0、1、0和0。相应地,码字索引可以包括:{0,1,0,0}。
因此,可以将开始状态3、输入位{1,1,1,0}和码字索引{0,1,0,0}反馈给启动器或发送器,以从码本中恢复源。如本文所述,发送器可以运行正向状态转换函数以恢复生存路径,包括恢复的码字。发送器可以使用反馈信息,结合子码本的映射来输出网格的位,从而恢复码字。
例如,第一恢复数据可以与生存路径的分支726相关联(分支726是从开始状态3开始的分支)。分支726具有映射到子码本C1的输出位“01”。如果与分支726相关联的已保存码字索引是“0”,作为反馈信息的一部分,码字索引“0”指示子码本C1中的第一码字,即–1.963495408。相应地,第一恢复数据可以是–1.963495408。对于分支724、722和720,可以采取相同的方法来恢复其余的源数据。
确定的恢复数据可以确定为:–1.963495408、1.1780972453、–1.963495408和–0.392699082。尽管示例的网格仅有有限的4个状态,但观察到恢复数据与源数据相当接近:Φ0=–2.3562,Φ1=1.2959,Φ2=-2.0813和Φ3=-0.1178。因此,本领域技术人员应当理解,随着量化位大小的增加,均方误差可以减少。
例如,使用802.11中定义的相同卷积方案进行模拟,如图5所示。生成802.11n信道模型Chan D以测量CSI信息。对每个子载波计算相位信息(转换为均匀分布的幅度信息),相位信息具有均匀分布(转换为均匀分布的幅度信息)。然后,将TCQ应用于算出的相位信息(转换为均匀分布的幅度信息)。
根据8位TCQ(n=8和N=28=256),相应地生成码字。例如,使用等式(4),可以按如下方式计算C0至C3:C0={–3.135456731,–3.086369346,…,3.049553779,3.098641164};C1={–3.123184885,–3.0740975,…,3.061825625,3.11091301};C2={–3.110913039,–3.061825654,…,3.074097471,3.123184856};C3={–3.098641193,–3.049553808,…,3.086369317,3.135456702}。
可根据以下等式计算源至量化噪声比(SQNR):
其中x是源数据(例如,相位信息),q是量化噪声(例如,MSE),SQNR的单位为(dB)。
图8示出了根据本公开实施例,TCQ和标量量化(SQ)之间的性能度量。比较已应用的TCQ和SQ之间的均方误差(假设使用8位量化),可知TCQ导致的MSE较小。观察到TCQ和SQ的MSE分别为3.98e–5和4.97e–5。比较SQNR值,TCQ显示相对于SQ的增益约为1dB。观察到TCQ和SQ的SQNR分别为52.673(dB)和51.7089(dB)。此结果可能意味着当使用TCQ获得与SQ相似的性能时,每子载波可节省1位。
本领域技术人员应当理解,对于8位SQ,可能有256个总量化级别。对于8位TCQ,可能有512个总量化级别(基于512个码字)。
现在将描述具有瑞利分布源的CSI的幅度的量化的实施例。
可以提供将瑞利分布的样本转换为均匀分布的样本的实施例。还可以提供将TCQ应用于已转换的均匀分布的样本的实施例。
本领域技术人员应当理解,当测量的CSI(CFR)以幅度和相位表示时,幅度可以近似瑞利分布,例如,如图9A至9D所示。
瑞利分布的统计可总结如下。瑞利分布随机变量(x)的概率分布函数(probability distribution function,PDF)为:
其中x大于或等于0,σ是缩放因子。
可通过以下等式确定x的平均值:可以通过以下等式给出瑞利分布样本:
其中U可以均匀分布在0和1之间。因此,为了将瑞利样本转换为范围在0和1之间的均匀样本,可以应用以下等式来确定U:
其中,x是幅度样本,σ是根据等式(11)确定的缩放因子。
图9A和9B示出了根据本公开实施例,CSI幅度的测量信道频率响应(CFR)的每正交频分复用(OFDM)符号的直方图。如本文所述,信道参数可以被估计并转换为幅度和相位。幅度可以以直方图绘制,显示PLCP协议数据单元(PLCP Protocol Data Unit,PPDU,其中PLCP是物理层(Physical Layer,PHY)收敛协议),例如,如图9A和9B的具有IEEE Chan D的2个PPDU的直方图所示。可以看到,直方图显示了类似的模式。
本领域技术人员应当理解,图9A和9B说明了CSI的幅度的瑞利分布。如果有幅度的PDF,则可以通过如下步骤来量化CSI的幅度。
首先,在OFDM符号上,获取每个子载波的每个已测量的CSI的幅度样本的平均值(x)。因此,在一个OFDM符号中,可以测量CSI。使用已测量的CSI的幅度,可以确定平均值。
第二,可通过以下等式计算缩放因子(σ):
其中,μ(X)是在上一步中获得的幅度样本平均值。
第三,可以根据等式(10)将OFDM符号的幅度样本转换为范围在0和1之间的均匀分布样本。在等式(10)中,x是幅度样本,σ是先前获得的缩放因子,U是转换样本。
获得均匀分布的样本U后,TCQ可以应用于范围在0和1之间的U转换样本。TCQ输出,并且σ被反馈给启动器(例如,发送器)。
在接收到TCQ输出和σ后,启动器可以从反馈的TCQ输出中恢复U样本,并使用等式(9)将U样本转换为幅度样本x。
如本文所述实施例中的类似TCQ方案,包括参考图6和图7,可应用于U样本。本领域技术人员应当理解,上界(Ub)和下界(Lb)的范围可以是1和0,而不是π和–π。
在一个示例中,可以计算8位TCQ的子码本。状态总数可以是N=28=256。每个子码本中可以有4个子码本,并且N/2=128个码字。可以按如下方式计算C0至C3:C0={0.000976563,0.008789063,…,0.985351563,0.993164063};C1={0.002929688,0.010742188,…,0.987304688,0.995117188};C2={0.004882813,0.012695313,…,0.989257813,0.997070313};C3={0.006835938,0.014648438,…,0.991210938,0.999023438}。
为了使子码本之间的距离最大限度地相等,C0可以映射到输出位00,C1可以映射到输出位01,C2可以映射到输出位11,并且C3可以映射到输出位10。因此,来自状态的每个传出分支都具有相应的输出,从而具有相应的子码本。
可通过以下等式计算缩放因子(σ)的量化。本领域技术人员应当理解,缩放因子的范围可以是大于0的任何数字,但通常在1到16之间。如果缩放因子不在此范围内,则过程返回到第一步,并在计算相位和幅度之前对已测量的原始CSI进行归一化。
缩放因子可以针对每个感测帧量化一次,并且不需要针对每个子载波反馈。因此,缩放因子可以针对每个感测帧(PPDU)反馈一次。
由于缩放因子可以是任何大于0的实数,因此缩放因子可以包括小数或分数部分。因此,缩放因子可以在整数部分和分数(或小数)部分之间分离,并且每个部分可以被单独量化(并被一起反馈)。可以为缩放因子的整数部分分配M位,可以为分数部分分配K位。在0和1之间的分数(或小数)部分可以通过标量量化来量化。
在一个示例中,M可以是4位,K可以是12位。因此,M位可以表示缩放因子从1到16的整数部分。K(=12位)可以提供0和1之间的212=4096个量化(标量量化)步长。可以确定分数部分和每个量化级别之间的欧几里德距离,并且可以确定和反馈(从接收器到发送器)与最小欧几里德距离相关联的索引(在4096个索引中)。
因此,对于4.7125762的缩放因子,整数部分“4”可以表示为“0100”。可以使用标量量化,通过选择最接近“0.7125762”的12位索引来量化分数(或小数)部分“0.7125762”。可以分别根据分配的M位和K位将缩放因子反馈为整数部分和分数(或小数)部分。
图10示出了根据本公开实施例,TCQ和标量量化(SQ)之间的性能度量。
使用802.11中定义的相同卷积方案进行模拟,如图5所示。生成Chan D信道模型以测量CSI信息。计算每个子载波的幅度信息(在瑞利分布中)。如本文所述,将幅度信息转换为均匀分布。
根据8位TCQ(n=8和N=28=256),相应地生成码字。参考图10,比较已应用的TCQ和SQ之间的均方误差(假设使用8位量化),可知TCQ导致的MSE较小。观察到TCQ和SQ的MSE分别为2.236e–4和2.894e–4。比较SQNR值,TCQ显示相对于SQ的增益约为1dB。观察到TCQ和SQ的SQNR分别为53.5077(dB)和52.3948(dB)。
图11示出了根据本公开实施例,在充当接收器(例如接收器200)并用于向发送器提供CSI测量反馈的第一设备处发生的操作。
在第一设备处的操作可以包括在1102(类似于302)处,从发送设备(例如,发送器250)接收感测信号(帧)。该信号可以是接收器已知的参考信号,参考信号由发送器发送,以帮助接收器进行其信道的测量。
在第一设备处的操作还可以包括在1104(类似于304)处,根据接收的信号来估计信道参数。第一设备可以使用发送器发送的信号来测量信道。由于发送器发送的信号可以被接收信道知道(例如,接收器知道发送功率电平,以及信号的性质),因此接收器能够使用信号和信道的测量来估计信道,以生成估计的信道参数。
在第一设备处的操作还可以包括在1106处,基于估计的信道参数来获得幅度信息。在第一设备处的操作还可以包括在1108处,将幅度信息从瑞利分布样本转换为均匀分布样本,如本文所述。
在第一设备处的操作还可以包括在1110(类似于308)处,将子码本索引映射到相应的网格分支。在1110,映射可以包括将子码本索引映射到每个网格分支的输出位,使子码本之间的距离最大限度地相等。作为映射的结果,第一设备可以通过维特比算法来确定开始状态、输入位和子码本索引中的一个或多个。
在第一设备处的操作还可以包括在1112(类似于310)处,向发送(第二)设备发送CSI测量FB(例如,开始状态、输入位和子码本索引中的一个或多个)。
如本文实施例所述,根据网格方案,Ci可以被重新排列以使Ci之间的距离最大限度地相等。如本文实施例所述,可以使用瑞利分布统计将已测量的CSI的幅度转换为均匀分布样本。还可以提供将TCQ应用于CSI的幅度样本的实施例。还可以提供量化瑞利分布的幅度样本的缩放因子的实施例。
图12是根据本公开的不同实施例,可以执行本文显式或隐式描述的上述方法和特征的任何或所有操作的用户设备(UE)。例如,配备网络功能的计算机可以配置为UE 1200。应当理解,根据本公开的不同实施例,无线接入点或节点可以执行本文显式或隐式描述的上述方法和特征的任何或所有操作。
如图所示,UE 1200可以包括处理器1210,例如中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)或专用处理器,例如图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)或其它此类处理器单元、存储器1220、非瞬时性大容量存储1230、输入输出接口1240、网络接口1250和收发器1260,所有这些都通过双向总线1270通信耦合。根据某些实施例,可以利用元件中的任意或所有元件,或者仅利用元件的子集。此外,UE 1200可以包括一些元件的多个实例,例如,多个处理器、多个存储器或多个收发器。此外,硬件设备的元件可以直接耦合到其它元件,而不需要双向总线。除了处理器和存储器之外,可以使用集成电路等其它电子元件来执行所需的逻辑操作。
存储器1220可以包括任意类型的非瞬时性存储器,例如,静态随机存取存储器(static random access memory,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random accessmemory,DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM,SDRAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)或其任意组合等。大容量存储元件1230可以包括任意类型的非瞬时性存储设备,例如,固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、USB盘或用于存储数据和机器可执行程序代码的任何计算机程序产品。根据某些实施例,存储器1220或大容量存储1230可以在其上记录可由处理器1210执行的语句和指令,用于执行上述任意方法操作。
应当理解,虽然图12示出了UE,但类似地,无线接入点或节点可以用于实现本文所述的方法。应当理解,图12可以扩展以支持这样的无线接入点或节点。
本发明的实施例可以使用电子和/或光子硬件、软件或其组合来实现。在一些实施例中,本发明由一个或多个计算机处理器执行存储在存储器中的程序指令来实现。在一些实施例中,本发明部分或全部在硬件中实现,例如,使用一个或多个现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或专用集成电路(application specificintegrated circuit,ASIC)来快速执行处理操作。
应当理解,尽管为了说明的目的,本文已经描述了所述技术的具体实施例,但在不脱离所述技术的范围的情况下,可以进行各种修改。因此,说明书和附图仅被视为所附权利要求书限定的对本发明的说明,并且预期覆盖在本发明的范围内的任何和所有修改、变化、组合或等同物。具体地,提供用于存储机器可读取的信号的计算机程序产品或程序元件,或磁线、磁带、磁盘或光线、光带或光盘等程序存储或存储器设备,在本技术的范围内,用于根据本技术的方法控制计算机的操作和/或根据本技术的系统构造其部分或全部组件。
与本文描述的方法关联的动作可以在计算机程序产品中实现为编码指令。换句话说,计算机程序产品是一种计算机可读介质,当计算机程序产品被加载到存储器中并在无线通信设备的微处理器上执行时,软件代码被记录在所述介质上以执行方法。
此外,所述方法的每个操作可以在任何计算设备(例如个人计算机、服务器、PDA等)上执行,并且根据从任何编程语言(例如C++、Java等)生成的一个或多个程序元件、模块或对象或者一个或多个程序元件、模块或对象的一部分来执行。另外,每个操作或实现每个所述操作的文件或对象等可以由专用硬件或为此目的设计的电路模块执行。
通过上述实施例的描述,本发明可以仅通过硬件实现,也可以通过软件和必要的通用硬件平台实现。基于这种理解,本发明的技术方案可以通过软件产品的形式体现。软件产品可以存储在非易失性或非瞬时性存储介质中,非易失性或非瞬时性存储介质可以是光盘只读存储器(compact disk read-only memory,CD-ROM)、USB闪存盘或可移动硬盘。软件产品包括许多指令,这些指令使得计算机设备(个人计算机、服务器或网络设备)能够执行本发明的实施例中提供的方法。例如,此类执行可以对应于本文中描述的逻辑操作的模拟。根据本发明的实施例,软件产品可以附加地或替代地包括多个指令,这些指令使得计算机设备能够执行配置或编程数字逻辑装置的操作。
尽管已经参考本发明的特定特征和实施例描述了本发明,但是明显在不脱离本发明的情况下可以制定本发明的各种修改和组合。因此,说明书和附图仅被视为对所附权利要求书限定的本发明的说明,并且预期覆盖在本发明的范围内的任何和所有修改、变化、组合或等同物。

Claims (20)

1.一种通过接收器实现的方法,包括:
通过所述接收器和发送器之间的通信信道,从所述发送器接收信号;
基于接收的信号来估计与所述信道相关联的参数;
根据所估计的参数来获取相位信息;
通过将子码本索引集合的每个子码本索引映射到每个网格分支的输出位,将网格编码量化TCQ方案应用于获得的相位信息,以便使子码本之间的距离最大限度地相等;
向所述发送器发送信道状态信息CSI测量反馈,所述CSI测量反馈基于所述TCQ方案,并包括开始状态、所述TCQ方案的输入位和子码本索引中的一个或多个。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:执行维特比算法VA以获得所述CSI测量反馈。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述子码本索引集合包括4个子码本索引。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,所述子码本集合中的每个子码本包括通过以下等式生成的码字集合:
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ,其中:
ci,l是子码本Ci中的第l个码字,
第i个(0<=i<=3)子码本表示为Ci
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ;
N=2n
n=所述TCQ方案的位大小;
Lb和Ub分别是所述获得的相位信息的下界和上界。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,Lb是–π,Ub是π。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述TCQ方案的码率为1/2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中,所述输入位指示从所述开始状态开始的生存路径。
8.一种通过接收器实现的方法,包括:
通过所述接收器和发送器之间的通信信道,从所述发送器接收信号;
基于接收的信号来估计与所述信道相关联的参数;
根据所估计的参数来获取幅度信息;
将所述幅度信息从瑞利分布转换为均匀分布;
通过将子码本索引集合的每个子码本索引映射到每个网格分支的输出位,将网格编码量化TCQ方案应用于经转换的幅度信息,以便使子码本之间的距离最大限度地相等;
向所述发送器发送信道状态信息CSI测量反馈,所述CSI测量反馈基于所述TCQ方案,并包括开始状态、所述TCQ方案的输入位和子码本索引中的一个或多个。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括:执行维特比算法VA以获得所述CSI测量反馈。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其中,所述子码本索引集合包括4个子码本索引。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,其中,所述子码本集合中的每个子码本包括通过以下等式生成的码字集合:
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ,其中:
ci,l是子码本Ci中的第l个码字,
第i个(0<=i<=3)子码本表示为Ci
ci,l=Lb+lΔ+(i+0.5)δ;
N=2n
n=TCQ方案的位大小;
Lb和Ub分别是所述经转换的幅度信息的下界和上界。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,Lb是0,Ub是1。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法,其中,所述转换通过以下等式执行:其中:
U是所述经转换的幅度信息,均匀分布在0和1之间;
σ是根据以下等式确定的缩放因子:
μ(x)是每个子载波的每个已测量CSI的幅度信息的一部分在OFDM符号上的平均值;
x是所述幅度信息。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述发送包括发送所述缩放因子。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,针对每个感测帧量化所述缩放因子一次。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其中,所述缩放因子包括整数部分和小数部分。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述整数部分和所述小数部分分别量化。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述小数部分使用标量量化进行量化。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法,还包括:
所述发送器恢复所述经转换的幅度信息;
根据以下等式重新转换所述幅度信息:
20.一种无线设备,包括:
接收器;
处理器;
非瞬时性存储器,用于存储机器可执行指令,当由所述处理器执行时,将所述设备配置为:
通过所述接收器和发送器之间的通信信道,从所述发送器接收信号;
基于接收的信号来估计与所述信道相关联的参数;
根据所估计的参数来获取相位信息;
通过将子码本索引集合的每个子码本索引映射到每个网格分支的输出位,将网格编码量化TCQ方案应用于获得的相位信息,以便使子码本之间的距离最大限度地相等;
向所述发送器发送信道状态信息CSI测量反馈,所述CSI测量反馈基于所述TCQ方案,并包括开始状态、所述TCQ方案的输入位和子码本索引中的一个或多个。
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