TW201108773A - Apparatus and method for channel state information feedback - Google Patents

Description

201108773

iTW 29380twf.doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種用於通道狀態資訊（channel state information, CSI)回饋的裝置及其方法。 【先前技術】 近年來，人們對多輸入多輸出（multi input and multi output，ΜΙΜΟ)系統已經產生了更大的興趣，ΜΙΜΟ系統在 通訊系統的發射器端（transmitter side )以及接收器端 (receiver side )都採用了多個天線（antenna )，以改善通 性能。例如’在ΜΙΜΟ系統中，基地台（base station) 可以採用多個發射天線（transmitting antenna )以傳送資料 給行動台（mobile station)，以及行動台可以採用多個接 收天線（receiving antenna)以接收資料。 由於在ΜΙΜΟ系統中存在多個發射天線以及多個接 收天線，所以在每一發射天線以及每一接收天線之間會建 立（establish)通訊通道。從而，在基地台以及行動台之 間會建立多個通訊通道。 在實際情況下，基地台可能需要關於通訊通道之資訊 的訊息，以改善ΜΙΜΟ系統的通訊吞吐容量（thr〇ughput)。 巧如，基於有關於通訊通道的資訊，基地台可以執行頻寬 育源配置（bandwidthresource allocation)。此外，基於有關 於通訊通道的資訊，基地台可以執行MIM〇模式選擇以及 預編碼器（pre_c〇der)選擇。 f 29380twf.doc/n 為了便於改善ΜΙΜΟ系統的通訊呑σ土容量’基於從基 地台接收的訊號，行動台可以估測關於基地台和行，台之 間的通訊通道的資訊’即通道狀態資訊（CSI) °接著’行 動台提供已估測的CSI的回饋給基地台。 【發明内容】 於本發明-示範性實施例提供了 -種用於行動台提供 關於行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態貧 訊（CSI)的回饋給基地台的方法，此方法包括：藉由計 异多個通道回應（response )以估測通道狀悲資夕個 通道回應中的每一個用於通訊通道中的一個；壓縮已估測 的通道狀態資訊；以及發送作為回饋的已壓縮的通道狀癌 資訊給基地台。 於本發明另一示範性實施例提供了一種行動台’此行 動台用於提供關於行動台以及基地台之間的多個通訊通道 的通道狀態資訊的回饋給基地台，此行動台經組態以：藉 由計算多個通道回應以估測通道狀態資訊’多個通道回應 中的每一個用於通訊通道中的一個；壓縮已估測的通道狀 態資訊；以及發送作為回饋的已壓縮的通道狀態資訊給暴 地台。 於本發明另一示範性實施例提供了一種用於基地台 從行動台獲取關於行動台以及基地台之間的多個通訊通道 的通道狀態資訊的回饋的方法，此方法包括：從行動台换 從回饋，此回饋包括已魘縮的通道狀態資訊；以及基於已 201108773,iTW 29380twf.d〇c/n 壓縮的通錢H資訊，重新建構多個通_應，多個通道 回應中的每—彳目祕itlilifitt的-個。 於本發明另一示範性實施例提供了一種基地台，此基 地台用於從行動台獲取關於行動台以及基地台之間的多個 通訊通道的通道狀態資訊的回饋’此基地台經組態以：從 行動台接收回饋，此回饋包括已壓縮的通道狀態資訊；以 及基於已壓縮的通道狀態資訊，重新建構多個通道回應， 多個通道回應中的每一個用於通訊通道中的一個。 應瞭解的是，上述一般描述及以下具體實施方式僅為 例示性及闡釋性的，其並不能限制本發明所欲主張之範圍。 【實施方式】 下文特舉多個實施例，並配合所附圖式，作詳細說明 本發明。在對附圖的描述中，不同附圖中的相同的數字代 表相同或者相似的元件。雖然本發明已以多個實施例揭露 如下，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在 不脫離本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤 飾’因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界 定者為准。 圖1繪示爲根據本發明示例實施例的無線通訊系統 100的示意方塊圖。通訊系統1〇〇包括基地台（base station， BS) 102 以及行動台（mobile station , MS) 104。例如，通訊 系統 100 是多輸入多輸出（multi input and multi output， 系統。因此，基地台102可以包括多個發射天線 201108773” 29380twf.d〇c/n 102-1、102-2、…、l〇2-NT (NT是發射天線的總數目），以及 行動台104可以包括多個接收天線104-1、104-2、...、104-Nr (Nr是接收天線的總數目）。僅僅為了繪示實施例的目的，假 設基地台102包括第一發射天線102-1、第二發射天線102-2、 第三發射天線1〇2_3以及第四發射天線1〇2_4;以及行動台1〇4 包括第一接收天線104-1以及第二接收天線104-2。 根據本發明的實施例，採用發射天線102-1、102-2、102-3 以及102-4 ’基地台102可以傳送訊號給行動台1〇4。採用接 收天線104-1以及104-2，行動台1〇4可以接收由基地台1〇2 所傳送的訊號。行動台104基於已接收的訊號還可以估測用於 基地台102以及行動台104之間的通訊通道的通道狀態資訊 (channel state information，CSI) ’ 以及將作為 CSI 回饋的已估 測的CSI發送給基地台102。基於從行動台1〇4所接收的CSI 回饋，基地台102接著可以執行頻寬資源配置（bandwidth resource allocation)以及訊號調變。此外，基於CSI回饋， 基地台102可以執行ΜΙΜΟ模式選擇以及預編碼器 (pre-coder)選擇。應當知曉的是，與本發明有關的實施 例是在硬體和/或軟體中實施的。 例如’在發射天線102-1、…、102-4中的每一個以及接 收天線104-1以及104-2中的每一個之間建立通訊通道。在已 繪示的實施例中，在基地台102以及行動台1〇4之間建立了 8 個通訊通道 106-1、106-2、.··、106-8。通訊通道 106-1、 106-2、…、106-8中的每一個對應於一對發射天線和接收天線。 在本發明的示例實施例中，藉由計算多個通道回應，行動 .i-'W 29380twf.d〇c/n 台104可以估測通訊通道106-1、106-2、…、106-8中的每一 個的CSI，此多個通道回應中的每一個對應於通訊通道 106-1、106-2、...、106-8 中的每一個。 圖2繪示爲根據本發明示例實施例的根據通訊通道來 計算的示例通道回應200的圖形。例如，通道可以是通訊 通道106-1、106-2、…、106-8 (圖1)中的任何一個。通道回 應200包括多個通道取樣點（channel tap) ’諸如通道取樣點

2〇2-1、202-2、...、202-6 ’每一通道取樣點對應於一時間延遲 (time delay )以及具有一複值（complex value )。通道取樣點 是具體時間延遲上的通道回應的單個取樣。為了便於緣示，圖 2中僅僅繪示了具有大於臨限值（threshold value )的強度 (magnitude)的通道取樣點，即通道取樣點202-1、202-2、...、

202-6。通道取樣點202-i (i = 1，2,…，6)中的每一個對應於時 間延遲&(41，2,...，6)以及具有複值_犯=1,2，...，6)， 其十〗是虛數單元（imaginaiy unit)。也就是說，通道取樣點 202_i 〇=1，2,…，^)中的每一個具有強度以及相位。用於通 訊通道的已估測的CSI可以包括通道取樣點2024、 202-2二...、202-6的時間延遲Ρι、ρ2、·、p6、強度以及相位。 請參看圖1 ’在本發明的示例實施例中，行動台104可以 估測通訊通道1G6m2、...、1G6-8的CSI，以及發送作 為csi回饋的已估測的CSI給基地台1〇2。例如，對於通訊通 I >2、’··、106-8中的每一個，行動台104可以選 ^^ t出的通逼回應中的具有大於臨限值的強度的通道 心，诸如通道取樣點202-卜202-2、...、202-6 (圖2) 〇 29380twf.doc/n 201108773 仃動台104可以量化（职涵汉）關於已選擇的通道取樣點的 時間延遲以及相位的資訊。基於如下所述的本發明的方法，行 動台104藉由產生代表關於已選擇的通道取樣點的強度的資 訊的多個參數（parameter)還可以壓縮已估測的CSI，以及量 化已產生的參數。行動台104接著發送已量化的參數給基地台 102’同時也發送關於已選擇的通道取樣點的時間延遲二及: 位的已量化的資訊給基地台102。 圖3A-3C繪示爲根據本發明示例實施例的用於行動台 104壓縮通訊通道的已估測的CSI的方法300的圖形。例 如’通訊通道可以是通訊通道106-1、106-2、_.·、106-8 (圖 1 ) t的任何一個。 睛參看圖1以及圖3A-3C ’行動台104·猎由計算通訊通 道的通道回應302來估測通訊通道的CSI。已計算的通道 回應302包括關於多個通道取樣點的時間延遲、強度以及 相位（圖未示）的資訊。在已繪示的實施例中，在通道回 應302中僅僅顯示多個通道取樣點的前30個，如小圓圈所 指示，由於多個通道取樣點的其餘通道取樣點中的每一個 的強度為零或者接近於零’因此可以忽略。 在本發明的示例實施例中’如上所述’行動台1〇4可 以選擇具有大於臨限值的強度的多個通道取樣點中的多 個。行動台104基於已選擇的通道取樣點的強度還可以分 類已選擇的通道取樣點，從而已分類的通道取樣點中的第 一個例如具有最小強度’以及已分類的通道取樣點中的最 後一個例如具有最大強度。在已繪示的實施例中，行動台 201108773 29380twf.doc/n 104選擇通道取樣點304-1、304-2、…、304-6 ’以及還基於 通道取樣點304-1、304-2、…、304-6的強度來分類已選擇的 通道取樣點304-1、304-2、…、304-6。已分類的通道取樣點 304-卜304-2、...、304-6顯示為已分類的通道回應306。 在本發明的示例實施例中，最小平方（least squares，LS ) 法可以用於已分類的通道回應306。最小平方法是配適資料 (fitting data)的方法。例如，N個已觀察的資料取樣yi、y2、...、 yN可以用向量γ表示如下： Ϋ=[κ y2 …yN]T， 方程式(1) 其中’“T”表示矩陣轉置（matrixtransposition)。基於最 小平方法，平方誤差（square error) J⑼可以表示如下： 」(§) = (?_Κ§)Τ(Ϋ_Κ旬， 方程式(2) 其中’ Κ疋已知觀察矩陣（knownobservationmatrix)， 以及吞是包括多個參數的向量。例如’為了採用具有兩個參數 的直線來配適資料取樣yi、y2、…、yN，κ可以表示為： 1 0 Ί κ= 1 1 • . • . ♦ . Ν~1]，方程式⑶ 例如，為了採用具有二個參數的曲線來配適資料取樣yi、 y2、...、yN，K可以表示為： κ = ο 1 Ν-1 Ο2 12 (Ν-1)2 方程式(4) 29380twf.doc/n 方程式(2)指示，向量i的不同數值可以導致平方誤差」(百) 的不同數值。基於最小平方法，可以辨識或者產生向量百、k 的數值，從而可以最小化平方誤差」⑻，以及k可以被計算如 下： 方程式(5) 在本發明的示例實施例中，§ls可以用於表示已觀察的資 料取樣yi、、…、yN。例如，已分類的通道取樣點3〇4_卜 304-2、…、304-6的強度可以作為已觀察的資料取樣。基於最 小平方法，直線或者曲線可以被用於配適已分類的通道取樣點 304-1、304-2、…、304-6的強度，此直線或者曲線具有多個 參數。因此，直線或者曲線的參數可以被用於表示關於已分類 的通道取樣點304-1、304-2、…' 304-6的強度的資訊。 在本發明的一個實施例中，如圖3B所示，直線γι 31〇 可以用於配適已分類的通道取樣點304-1、304-2、...、304-6 的強度。在數學表示上，直線Y1 310可以用第一參數A1和 第二參數B1表示為Y1 =A1 +B1*X，其中X表示取樣點索引 (tap index)。因此，基於直線的配適也可以是指兩個參數的 配適。在圖3B所繪示的實施例中，小圓圈對應於已分類的通 道取樣點304-卜304-2、…、304-6的強度，以及直線γ! 31〇 上的小星星對應於給定直線Y1 310時的已分類的通道取樣點 304-1、304-2、…、304-6的強度，直線Y1 310上的小星星可 以被認為是已分類的通道取樣點304-1、304-2、…、304-6的 強度的近似值。 在本發明的示例實施例中，行動台104可以產生參數 201108773-TW 29380twf.doc/n A1以及B1以表示關於通道取樣點3044、3〇4 2、 、3〇4 6 的強度的資’因為基於參數A1和B1以及直線γι 310，所 以可以產生表示通道取樣點304-1、304-2、…、304-6的強度 的近似值。典型地，參數A1和B1的資料尺寸（datasize)小 於通道取樣點304-1、304-2、...、304-6的強度的資料尺寸。 因此，基於最小平方法，可以壓縮關於通道取樣點3044、 304-2、…、304-6的強度的資訊，以及參數A1和B1表示已 壓縮的資訊。 從而，行動台104可以量化參數A1和B1以及發送已量 化的參數A1和B1給基地台102，同時也發送關於通道取樣 點304-1、304-2、…、304-6的時間延遲以及相位的已量化的 資訊給基地台102，以作為通訊通道的CSI回饋。基於CSI回 饋’基地台102可以重新建構直線γι 310以及已計算的通道 回應302的近似值。 在本發明的一個實施例中，如圖3C所示，曲線Y2 320 可以用於配適已分類的通道取樣點304-1、304-2、...、3044 的強度。例如，曲線Y2 320可以是二階曲線，以及在數學表 示上，曲線Y2 320可以用第一參數A2、第二參數B2、第三 參數C2表示為γ2 =： A2 + B2*X + C2*X2，其中X表示取樣點 索引。因此’基於二階曲線的配適也可以是指三個參數的配 適。在圖3C所繪示的實施例中’小圓圈對應於已分類的通道 取樣點304-1、304-2、…、304-6的強度，以及曲線Y2 320 上的小星星對應於給定曲線Y2 320時的已分類的通道取樣點 304-1、304-2、…、304-6的強度，曲線Y2 320上的小星星可 11 29380twf.doc/n 201108773 以被認為是已分類的通道取樣點304-1、304-2、...、304-6的 強度的近似值。 在本發明的示例實施例中’行動台104可以產生參數 A2、B2以及C2以表示關於已分類的通道取樣點304-1、 3〇4_2、...、304-6的強度的資訊，因為基於參數A2、B2和 C2以及曲線Y2 320,所以可以產生表示已分類的通道取樣點 304-1、304-2、…、304-6的強度的近似值。典型地，參數A2、 B2和C2的資料尺寸（data size)小於通道取樣點304-1、 304-2、...、3〇4-6的強度的資料尺寸。因此，基於最小平方法， 可以壓縮關於通道取樣點304-1、304-2、…、304-6的強度的 資訊，以及參數A2、B2和C2表示已壓縮的資訊。 因此’行動台104可以量化參數A2、B2和C2以及發送 已量化的參數A2、B2和C2給基地台1〇2，同時也發送關於 通道取樣點304-1、304-2、…、304-6的時間延遲以及相位的 已罝化的資訊給基地台1〇2 ’以作為通訊通道的csi回饋。基 於CSI回饋’基地台1〇2可以重新建構曲線γ2 32〇以及已計 算的通道回應302的近似值。 同樣地，在本發明的實施例中，基於最小平方法，高 階曲線（high-order curve )也可以被用於配適已分類的通道 取樣點304-1、304-2、…、304_6的強度。行動台1〇4可以產 生问階曲線的參數以表示關於通道取樣點304-1、304-2、...、 304-6的強度的資訊。行動台1〇4可以量化已產生的參數以及 發送已置化的參數給基地台1〇2，以及發送關於通道取樣點 304 2…、304-6的時間延遲以及相位的已量化的資 12 201108773 tw 29380twf.doc/n 讯給基地台l〇2’以作為通訊通道的CSI回饋。基於CSI回饋， 基地台1〇2可以重新建構高階曲線以及已計算的通道回應 302的近似值。 圖4A和圖4B繪示爲根據本發明示例實施例用於行動 台104壓縮通訊通道1〇6-1、1〇6 2、〜、1〇6 8(圖1)的已 估測的CSI的方法400的圖形。請參看圖i、4A和4B， 如上所述，對於通訊通道1〇6-1、1〇6 2、 、1〇6_8中的每一 個’打動台104可以選擇已計算出的通道回應中的具有大於臨 限值的強度的通道取樣點。如上所述，對於通訊通道、 106-2、…、106-8中的每一個，行動台1〇4基於已選擇的通 迢取樣點的強度還可以分類已選擇的通道取樣點，從而已 分類的通道取樣點中的第一個例如具有最小強度，以及已 分類的通道取樣點中的最後—個例如具有最大強度。圖4A 繪示了包括所有的通訊通道106-1、106-2、...、106-8的已 分類的通道取樣點的強度的整個通道回應4〇2。 在本發明的示例實施例中，離散餘弦轉換（discrete cosine transform，DCT)可以被用於整個通道回應4〇2 ’以產生整 個通道回應402的頻譜（spectrum)。例如，假定]^表示通訊通 道的總數目’N表示每一通訊通道的通道取樣點的總數目，以 及Amn表示用於第m通訊通道的第η已分類的通訊取樣點的強 度。用於整個通道回應402的DCT可以表示如下·· Β„ V；EZAmnc〇sI^c〇s^ =0〇*=0 方程式(6)

13 201108773 29380twf.doc/n 0<ρ<Μ —1 ，0<qsN~1 ; 其中， α =| ViTm, p = 〇 P 1 幺 psM-1 [V2/N, 1<q^N-l Σ表不夕個數值的和，以及、表示整個通道回應4〇2的 頻譜的值。 圖4B繪不了整個通道回應4〇2的已產生頻譜綱的示例實 鲁 施例。因為在執行DCT之前對於每—通訊通道服]、 106-2、、106-8已經分類了通道取樣點，所以多個數值中的 小部分中的每—個可以具有姆大_度，以及鋒數值中的 大部分中的每-個可以具有相對小的強度。例如，如圖卿斤 示’頻s番404的數值412和414中的每-個都具有相對大的強度。 在本發明的實施例中’頻譜的多個數值中的具有相對大的 強度的&個數值’諸如數值412和414，在此指有效參數 (significant parameter )，可以被選擇以表示整個通道回應4〇2 的頻譜以及關於通訊通道106-1、106_2、...、106-8的已經分類 的通道取樣點的資訊。換句話說，有效參數可以從通訊通道 10卜1、106-2、…、106-8的已經分類的通道取樣點的強度中擷 取（extract)，以表示已分類的通道取樣點的強度的資訊。典 型地’有效參數的資料尺寸（datasize)小於通訊通道106-1、 106-2、…、106-8的通道取樣點的強度的資料尺寸。因此’基 於DCT方法，可以壓縮關於通訊通道1〇6_卜106-2、...、106-8 14 29380twf.doc/n 201108773 的通道取樣點的強度的資訊，以及有效參數表示已壓縮的資 訊。 .、 在本發明的實施例中，行動台104可以量化有效參數以及 發送已量化的有效參數給基地台102，同時也發送關於通訊通 道106-1、106-2、…、106-8的通道取樣點的時間延遲以及相位 的已量化的資訊給基地台102，以作為通訊通道1〇6_i、 106-2、...、106-8的CSI回饋。基於CSI回饋，基地台102藉由 執行離散餘弦反轉換（inverse discrete cosine transform, IDCT)可以重新建構頻講404的近似值，從而獲得整個通道 回應402的近似值。 圖5繪示爲根據本發明示例實施例的示例的已重新建 構的整個通道回應500的圖形。基於兩個被選擇為表示整個 通道回應402的頻譜404 (圖4A和圖4B)的有效參數，以重 新建構整個通道回應500。已重新建構的整個通道回應5〇〇 可以被視為是整個通道回應402的近似值。 圖6繪示爲根據本發明另一示例實施例的示例的已重 新建構的整個通道回應600的圖形。基於六個被選擇為表示 整個通道回應402的頻譜404 (圖4A和圖4B)的有效參數， 以重新建構整個通道回應600。已重新建構的整個通道回應 600可以被視為是整個通道回應402的近似值。 在本發明的實施例中，當基地台以及行動台之間的通 訊通道為時變（time varying)通道時，差動調變方法，例 如差動脈碼調變（differential pulse code modulation, DPCM ) 方法’可以被用於進一步減小已估測的CSI的資料尺寸。基於 15 29380twf.doc/n 201108773, w DPCM方法’訊號的預測數值（pre(jicted value)以及訊號的實 際數值（actualvalue)之間的預測誤差（predictederror)從行 動台被傳送到基地台’而不是將訊號的實際數值從行動台傳送 到基地台。如上所述，已估測的CSI包括關於通訊通道的已選 擇的通道取樣點的時間延遲、強度和相位的資訊。對於時變通 道’關於已選擇的通道取樣點的強度和相位的資訊可以隨著時 間變化，以及關於已選擇的通道取樣點的時間延遲的資訊被假 定不隨時間變化。因此，藉由採用DPCM方法，行動台可以傳 送關於已選擇的通道取樣點的強度和相位的資訊。 鲁 例如’基於上述的最小平方法或者DCT方法，行動台可以 產生參數以表示已選擇的通道取樣點的強度。此外，行動台可 以估測關於已選擇的通道取樣點的相位的資訊。行動台接著可 以執行DPCM方法以進一步減小已產生的參數和/或關於已選 擇的通道取樣點的相位的已估測的資訊的資料尺寸。 圖7繪示爲根據本發明示例實施例的開路（〇pen 1〇〇p) 差動脈碼調變（differential pulse code modulation，DPCM )方 法700的圖形。請參看圖7，基於開路DPCM方法，在行動 台702調變訊號S。例如，行動台702可以是圖丨中所示的行 動台104，以及行動台702可以包括預測器（predict〇r) 7〇4、 加法器706以及量化器（qUantizer) 7〇8。訊號s可以包括關 於已選擇的通道取樣點的強度的已產生的參數的資訊或者 關於已選擇的通道取樣點的相位的已估測的資訊，其中已 產生的參數以及相位可以隨著時間變化。 16 201108773^ 29380twf.doc/n 在本發明的實施例中’基於在對應於時間索引k-丨即 S(k-1)的先前時間（previ〇ustime)上的訊號s的實際數值，預 測器704可以預測對應於時間索引k，即§τ㈨的了當前時間 (current time)上的訊號S的數值。例如，藉由採用如下方程 式’預測器704基於S(k-1)可以預測§τ㈨： 王 sT(k) =h〇*S(k-l) > 方程式(7) 其令’ h0是預測參數（prediction parameter)。藉由採用 φ 如下方程式，加法器706可以接著計算在對應於時間索引k，即 e(k)的當前時間上的預測誤差（predicti〇n err〇r ) ^的數值 e(k) = S(k)- §T(k)， 方程式(8) 其中，s(k)是在對應於時間索引K的當前時間上的訊號s 的實際數值。量化H7G8進-步量化测誤差e並傳送已量;|匕 的預測s吳差eq給基地台710。例如’基地台71〇可以 不的基地台102。 ° 在本發明的-個示例實施例中，基地台71〇可以包括預測 1712以及加法器714。基地台7料以產生訊號§，此訊號& » 基於從行動纟702所接收的已量化的預測誤差％以重新建構訊 號s而獲得的。例如，基於在對應於時間索引w，即加_ 先前時間（previoustime)上的訊號§的實際數值，預測器M2 可以預測在對應於時間索引k，即§R(k)的當前時間〇聰加 上的訊號έ的數值。藉由採用如下方程式，預測器712 基於s(k_1)可以預測^㈨： SR(k) =h〇* S(k-1) > 方程式(9) 201108773 29380twf.doc/n 其中，h〇疋如上所述的預測參數。藉由採用如下方程式， 加法器7丨4可以接著計算在對應於時間索引k，即§(k)的當前時 間上的訊號έ的數值： S(k) = SR(k) + eq(k) » 方程式(10) 其中eq(k)疋在對應於時間索引K的當前時間上的已量化 的預測誤差eq的數值。 圖8繪示爲根據本發明示例實施例的閉路（cl〇sed-loop)差動脈碼調變（differential pulse c〇de m〇dulati〇n， DPCM)方法800的圖形。請參看圖8，基於訊號閉路 方法，在行動台802調變訊號S。例如，行動台8〇2可以是 圖1中所示的行動台104,以及行動台802可以包括第一加法 器804、第二加法器8〇6、預測器8〇8以及量化器81〇。訊號 S可以包括關於通道取樣點的強度的已產生的參數的資訊 或者關於通道取樣點的相位的已估測的資訊，其中已產生 的參數以及相位可以隨著時間變化。 、在本發明的實施例中，基於訊號έ的數值，預測器8〇8 可以預測對應於時間索引Κ，即§(k)的當前時間（currenttime) 上的訊號S的數值，此訊號§是在對應於時間索引K1，即細 的當前時間上重新建構訊號S而獲得的。藉由採用如下方程 =丄=法器806接著可以計算在對應於時間索引k，即e(k)的 葛如4間上的預測誤差（prediction error) e的數值： e(k) - S(k) - s(k) > 方程式(11) —其中S(k)是在對應於時間索引κ的當前時間上的訊號3的 實際數值。量化器810進一步量化預測誤差e並傳送已量化 201108773· 29380twf.doc/n 的預測誤差eq給基地台812。例如，基地台812可以是圖丨中所 示的基地台102。此外，基於§(k)以及在對應於時間索引瓦，即 eq(k)的當前時間上的已量化的預測誤差％的數值，第一加法器 804可以產生對應於時間索引K，即細的當前時間上的訊號合 的數值。 在本發明的一個示例實施例中，基地台812可以包括預測 器814以及加法器816，預測器814與預測器8〇8實質上相同。基 於從行動台702所接收的已量化的預測誤差％，基地台812可以 重新建構訊號S。例如，基於在對應於時間索引kj，即g(k1) 的先前時間（previous time)上的訊號§的數值，預測器814 預測在對應於時間索引k，即§(k)的當前時間（currenttime)上 的訊號έ的數值。藉由採用如下方程式，加法器816接著計算 在對應於時間索引k，即§(k)的當前時間上的訊號§的數值： S(k) = §(k) + eq(k) > 方程式(12) 其中eq(k)是在對應於時間索引K的當前時間上的已量化 的預測誤差的數值。 在本發明的一個示例實施例中，基地台以及行動台是基於 藉由弟二代合夥專案（3rd Generation Partnership Project， 3GPP )標準所提供的空間通道模型（Spatial channel model, SCM) °因此，基地台以及行動台之間的通訊通道的已計算的 通道回應包括六個通道取樣點。而且，基地台和行動台基於 正父分頻多工（output orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)技術來進行通訊。此外，行動台可以以 2〇千米/小時（kilometer/hour)的速度移動。 19 201108773 29380twf.doc/n 例如’行動台從基地台接收〇FDM符號（symb〇1)的多個

訊框（frame)，以及每一訊框包括1(^〇FDM符號^基於〇FDM 符號的訊框，行動台可以估測基地台與行動台之間的通訊通道 的CSI。圖9A-9C繪示爲根據本發明示例實施例的已壓縮的

一個通訊通道的已估測通道狀態資訊的圖形。例如，圖9A 和圖9B分別繪示了參數a和B如何隨著〇1?1)]^符號索引而 父化。如上所述，在分類之後，藉由採用直線丫 = a + Βχ 以配適通道取無的，從通道喊t的通道取樣點的強度 以產生參數A和B，此通道回應是根據通訊通道以計算出的。 鲁 圖9C繪示了通道取樣點的相位如何隨著〇FDM符號索引而 變化。 在本發明的一個實施例中，行動台可以使用上述的 DPCM方法來發送基於每—訊框中的第一 〇FDM符號而估 測的csi給基地台。典型地，通道回應在對應於〇fdm符號 的-個訊框的顧可以不變化太大。因此，基於訊框中的 第-OEDM符號而估測的CSI可以表示對應於訊框 的期間的CSI。 又 圖10A-10C!會示爲根據本發明示例實施例的對於通訊 參 通道中的-個’藉由基地台而重新建構的⑶的圖形。例 如，根據上述的DPCM方法，基地台可以重新建構cSl。 圖10A和圖腦分別繪示了已重新建構的參數 由圖10A和圖聰中的小星星所指示的已重新建構的表^

A和B是相對於藉由圖10A和圖咖中的小圓圈所指示 由行動台所產生的原始參數（original parameter) a和B 20 201108773.rw 29380twfdoc/n 而言的。圖ioc繪示了通道取樣點的已重新建構的相位。 藉，圖10C中的小星星所指示的已重新建構的相位是相對 於藉由圖10C中的小圓圈所指示的由行動台所估測的原始 相位（original phase)而言的。 雖然本發明已以上述示範性揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 着 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 '° 【圖式簡單說明】 圖1徐示爲根據本發明示例實施例的無線通訊系統的 示意方塊圖。 圖2繪米爲根據本發明示例實施例的根據通訊通道來 計算的示例通道回應的圖形。 圖3A-3C繪示爲根據本發明示例實施例的用於行動台 壓縮通訊通道的已估測的CSI的方法的圖形。 〇 鲁 圖4Α和圖4Β繪示爲根據本發明另一示例實施例的用 於行動台壓縮通訊通道的已估測的CSI的方法的圖形。 圖5繪米爲根據本發明示例實施例的示例的已重新建 構的整個通道回應的圖形。 圖6繪杀爲根據本發明另一示例實施例的示例的已重 新建構的整個通道回應的圖形。 圖7繪斧爲根據本發明示例實施例的開略差動脈碼調 變方法的圖形。 21 201108773 »» 29380twf.doc/n 你丨實施例的閉路差動脈碼調 圖8繪示爲根據本發明、 變方法的圖形。 士 #明示例實施例的示例的已 圖9A-9C繪示爲根據未1離資訊的圖形。 壓縮的通訊通道的已估測通道：:示例實施例的用於通訊 圖10A-10C繪示爲根據水知 w的「ST的冃裉。 通道中的、祕地㈣重―的^的_ 【主要元件符號說明】 100 :無線通訊系統 102、710、812 :基地台 104、702、802 :行動台 102-1 :第一發射天線 102-2 :第二發射天線 102-3 ··第三發射天線 102-4 :第四發射天線 104-1 :第一接收天線 104-2 :第二接收天線 106-1、106-2、...、106-8 :通訊通道 200、302、306 :通道回應 202-卜 202-2、...、202-6、3044、304-2、...、304-6 : 通道取樣點

Pi、P2、…、P6 :時間延遲 ai+bij (i = 1，2,…，6):複值

300:用於行動台1〇4壓縮通訊通道的已估測的CSI 22 201108773 29380twf.doc/n 的方法 310 :直線Y1 320 :曲線Y2 400 :用於行動台104壓縮通訊通道106-1、106-2、…、 106-8的已估測的CSI的方法 402 :整個通道回應 404 :頻譜 412、414 :數值 500、600 :整個通道回應 .700 :開路差動脈碼調變方法 704 :預測器 706、714、816 :加法器 708、810 :量化器 712、808、814 :預測器 800 :閉路差動脈碼調變方法 804 :第一加法器 806 :第二加法器 23

Claims (1)

1. 29380twf.doc/n 201108773 七、申請專利範圍： 1·—種用於行動台提供關於所述行動台以及基地台之 間的多個通訊通道的通道狀態資訊的回饋給所述基地台的 方法’所述方法包括： 藉由計算多個通道回應以估測所述通道狀態資訊’所 述多個通道回應中的每一個用於所述通訊通道中的一個； 壓縮所述已估測的通道狀態資訊；以及 發送作為所述回饋的所述已壓縮的通道狀態資訊給所 述基地台。 2. 如申請專利範圍第1項所述之用於行動台提供關於 所述行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態資 訊的回饋給所述基地台的方法，其中於所述估測的步驟更 包括： 從每一所述已計算的通道回應中選擇多個通道取樣點 (channeltaps)，以估測所述通道狀態資訊。 3. 如申請專利範圍第1項所述之用於行動台提供關於 所述行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態資 訊的回饋給所述基地台的方法，其中每一所述已計算的通 道回應包括多個通道取樣點，而於所述壓縮的步驟更包括： 產生多個參數，以表示關於所述多個通道取樣點之強 度的資訊。 4. 如申請專利範圍第3項所述之用於行動台提供關於 所述行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態資 訊的回饋給所述基地台的方法，其中於所述產生的步驟更 ifW 29380twf.doc/n 包括： 對於每一所述已計算的通道回應，分類所述通道取樣 點的所述強度； 對於每一所述已計算的通道回應，採用直線或者曲線 配適（fitting)所述已分類的強度；以及 基於所述直線或者曲線，產生所述多個參數。

   5. 如申請專利範圍第4項所述之用於行動台提供關於 所述行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀鮮、資 訊的回饋給所述基地台的方法’其中於所述配適的步驟包 括： 乂 基於最小平方法，採用直線或者曲線以配適所述已分 類的強度。 6. 如申請專利範圍第3項所述之用於行動台提供關於 所述行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態資 訊的回饋給所述基地台的方法，其中於所述產生的步驟更 包括： 7

   對於每一所述已計算的通道回應 π匙通道取橡 點的所述強度 對所述已分類的強度執行離散餘弦轉換，以產生所述 已分類之強度的頻譜，所述頻譜包括多個數值；以及 選擇具有相對大之強度的所述數值中的多個作 多個參數。 7.如申請專職圍第3項所述之用於行動台提供關於 所述行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀熊資 25 201108773^ 29380twf.doc/n 訊的回饋給所述基地㈣方法，其巾於麟壓縮的步驟包 括： 對已所述產生的參數執行差動脈碼調變。 &如申睛專利細第3項所述之用於行動台提供關於 所述灯動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態資 訊的回饋給所述基地台的方法，其中於所述發送的步驟更 包括： 在所述發送之前量化所述已產生的參數。 9·如申請專利範圍第1項所述之用於行動台提供關於 所边行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態資 汛的回饋給所述基地台的方法，其中每一所述已計算的通 道回應包括多個通道取樣點，而於所述壓縮的步驟更包括： 對所述通道取樣點的相位執行差動脈碼調變。 ίο.如申請專利範圍第1項所述之用於行動台提供關 於所述行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態 資訊的回饋給所述基地台的方法，其中每一所述已計算的 通道回應包括多個通道取樣點，而於所述發送的步驟更包 括： 在所述發送之前量化關於每一所述已計算的通道回應 中的所述通道取樣點之相位的資訊。 11·如申請專利範圍第1項所述之用於行動台提供關 於所述行動台以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀維 資訊的回饋給所述基地台的方法，其中每一所述已計算的 通道回應包括多個通道取樣點，而於所述發送的步驟更包 26 201108773 χ FW 29380twf.doc/n 括： 在所述發送之前量化關於每一所述已計异的通道回應 中的所述通道取樣點之時間延遲的資訊。 12. —種行動台’所述行動台用於提供關於所述行動台 以及基地台之間的多個通訊通道的通道狀態資訊的回饋給 所述基地台’所述行動台經組態以： 藉由計算多個通道回應以估測所述通道狀態資訊，所 述多個通道回應中的每一個用於所述通訊通道中的一個； 厘縮所述已估測的通道狀態資訊；以及 發送作為所述回饋的所述已壓縮的通道狀態資訊給所 述基地台。 13·如申請專利範圍第ι2項所述之行動台，其中所述 行動台為多輸入多輪出通訊系統或者正交分頻多工通訊系 統中的行動台。 14. 如申請專利範圍第12項所述之行動台，其中每一 所述已叶算的通道回應包括多個通道取樣點，所述行動台 更經組態以： 產生多個參數，以表示關於所述多個通道取樣點之強 度的資訊。 15. 如申請專利範圍第14項所述之 其中所述 行動台更經組態以： 對於每一所述已計算的通道回應，分類所述通道取樣 點的所述強度； 對於每一所述已計算的通道回應，採用直線或者曲線 27 201108773 V 29380twf.doc/n 配適所述已分類的強度；以及 基於所述直線或者曲線，崖生所述多個參數。 16.如申請專利範圍第η項所述之行動台，其中所述 行動台更經組態以： 對於每一所述已計算的通道回應，分類所述通道取樣 點的所述強度； 對所述已分類的強度執行離散餘弦轉換，以產生所述 已分類之強度的頻譜，所述頻譜包括多個數值；以及 選擇具有相對大之強度的數值中的多個作為所述多個 參數。 17·如申請專利範圍第14項所述之行動台，其中所述 行動台更經組態以： 對所述已產生的參數執行差動脈碼調變。 18. —種用於基地台從行動台獲取關於所述行動台以 及所述基地台之間的多個通訊通道的通道狀態資訊之回饋 的方法’所述方法包括： 從所述行動台接收所述回饋，所述回饋包括有已壓縮 的通道狀態資訊；以及 基於所述已壓縮的通道狀態資訊，重新建構多個通道 口應所述夕個通道回應中的每一個用於所述通訊通道中 的一個。 19. 如申睛專利範圍第ι8項所述之用於基地台從行動 台獲取關於所述行動台以及所述基地台之間的多個通訊通 道的通道狀態資訊之回饋的方法，其中所述已壓縮的通道 28 羞 rw 29380tw£doc/n 狀態資訊包括多個參數’所述多個參數表示關於所述多個 通訊通道中之第一個的通道取樣點之強度的資訊，而於所 述重新建構的步驟更包括： 基於所述多個參數’產生所述多個通訊通道中的所述 第一個的所述通道取樣點的所述強度的近似值。 /〇·如申請專園第19項所述之祕基地台從行動 台獲取關於所述行動台以及所述基地台之_多個通訊通

   道的通道狀H資訊之回制方法，其巾_職生的步驟 更包括： 基於所述多個參數以產生直線或者曲線；以及 基於所述直線或者曲線以產生所述強度的所述近似 值。 /1.如申料利範㈣18項所述之用於基地台從行動 口 ϋ取關於所述行動台以及所述基地台之間的個

   _通道狀態資訊之回饋的方法，其中所述已壓縮的通^ 狀悲貝a包括多個參數，所述多個參數表示關於所述多個 通訊通道的通道取樣點的強度的資訊，而於所述重新建構 .基於所述多個參數，產生所述多個通訊通道的所述诵 道取樣點的所述強度的近似值。 ~22.如申請專概®第2丨項所狀用於基地台從行勤 台獲取關於所述行動台以及所述基地台之間的多個通訊通 道的通道狀態資訊之回饋的方法，其中於所述產生的 更包括： 29 201108773 29380twf.doc/n 基於所述多個參數以產生所述通道取樣點的所述強度 的近似頻譜；以及 對所述近似頻譜執行離散餘弦反轉換，以產生所述通 道取樣點的所述強度的所述近似值。 23.如U利範圍第20項所述之用於基地台從行動 台獲取關於所述行動台以及所述基地台之_多個通訊通 道的通道狀㈣訊之_的方法，其中於所述 步輝更包括： 再幻 基於所述已壓縮的通道狀態資訊以產生用於所述多個 通訊通道中的第一個的通道取樣點的相位。 重新==第18項所述之方法，其中於所述 基=述已壓縮的通道狀態資訊以產生用於所述多個 通訊通道中的個的通道取樣點的時間延遲。 地台’所述基地台用於從_ 二=:所述回饋，饋包括有已壓縮 基於所述已雜的通道狀態資訊，重新建 :應個所述多個通道回應中的每—個用於所述通訊通二 26.如申請專利範圍第25項所述 基地台為多輸入多輸出通訊系統“ _rw 29380twf.doc/n 統中的基地台。 27.如申请專利範圍第25項所述之基地台，其中所述 已壓縮的通道狀態資訊包括多個參數，所述多個參數表示 關於所述多個通訊通道中的第一個的通道取樣點的強度的 資訊，所述基地台更經組態以： 基於所述多個參數’產生所述多個通訊通道中的所述 第一個通訊通道的所述通道取樣點的所述強度的近似值。 28·如申請專利範圍第27項所述之基地台’其中所述 ® 基地台更經組態以： 基於所述多個參數以產生直線或者曲線；以及 基於所述的直線或者曲線以產生所述強度的所述近似 值。 29. 如申請專利範圍第25項所述之基地台，其中所述 已壓縮的通道狀態資訊包括多個參數，所述多個參數表示 關於所述多個通訊通道的通道取樣點的強度的資訊，所述 基地台更經組態以： 鲁 基於所述多個參數，產生所述多個通訊通道中的所述 通道取樣點的所述強度的近似值。 30. 如申請專利範圍第21項所述之基地台，其中所述 基地台更經組態以： 基於所述多個參數以產生所述通道取樣點的所述強度 的近似頻譜；以及 對所述近似頻譜執行離散餘弦反轉換，以產生所述強 度的所述近似值。 r r· λ I ύ ί 31