TWI543554B - 使用多重預編碼器索引提供預編碼器回饋之方法及相關通信器件及系統 - Google Patents

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TWI543554B
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大衛 漢瑪威
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Description

使用多重預編碼器索引提供預編碼器回饋之方法及相關通信器件及系統
本揭示內容係旨在網路通信，且特定言之，旨在具有封閉迴路預編碼器回饋之系統中之無線通信。
在一典型蜂巢式無線電系統中，使用者設備單位節點(UE)(亦稱為無線終端機或行動台)係經由一無線電存取網路(RAN)而與一或多個核心網路通信。該RAN涵蓋分成小區區域之一地理區域，由在一些實施例中亦稱為一「NodeB」或一增強式NodeB「eNodeB」之一RAN節點(例如，一無線電基地台(BS))伺服各小區區域。一小區區域係由在一基地台位置處之基地台設備提供無線電涵蓋之一地理區域。該等基地台係透過無線電通信頻道而與該等基地台範圍內之UE通信。
多天線技術可明顯增大一無線通信系統之資料速率及/或可靠度。若傳輸器及接收器兩者裝備有多個天線(導致一多輸入多輸出(MIMO)通信頻道)，則可改良效能。此等系統及/或技術係通稱為MIMO。LTE標準係當前演進有增強式MIMO支援及MIMO天線部署。例如，進階式LTE可支援具有可能的頻道相依預編碼之8個傳輸天線之一8層空間多工模式。在有利頻道條件下，該空間多工模式提供高資料速率。
在自透過一MIMO頻道而自一天線陣列傳輸之一基地台至一UE之下行鏈路中，空間多工可因此允許在相同頻率同時傳輸多個符號串流。換言之，可透過相同時間/頻率資源元素(TFRE)而自該基地台傳輸多個符號串流至該UE。在此一系統中，在該基地台處執行預編碼以透過天線陣列而散佈一符號向量(包含該等各自符號串流)之能量，及可使用經選擇以匹配介於該基地台與該UE之間的MIMO下行鏈路頻道之特性之複數個預編碼器矩陣之一者來執行預編碼。
由於MIMO下行鏈路頻道特性係根據許多因素(包含該UE相對於該基地台之位置，該UE之移動之方向/速度等)而改變，所以可能需要大量預編碼器矩陣以近似匹配該等MIMO下行鏈路頻道特性之許多可能的變動。此外，MIMO下行鏈路頻道特性可在介於該基地台與該UE之間的一通信期間變更(例如，歸因於該UE之移動)。相應地，該UE可在一通信期間週期地/連續地監視下行鏈路頻道特性以選擇/重新選擇一預編碼器(自一預編碼器碼簿)以由該基地台使用於下行鏈路傳輸，及該UE可透過自該UE至該基地台之一上行鏈路而視需要及/或週期地傳輸一經選擇預編碼器之識別至該基地台以提供封閉迴路預編碼器選擇。
由於可在碼簿中定義/包含相對大量預編碼器矩陣，所以該等預編碼器識別可能相對冗長的以允許各預編碼器矩陣之唯一識別。透過自該UE至該基地台之該上行鏈路頻繁傳輸預編碼器識別以傳達預編碼器選擇可因此非期望地消耗該上行鏈路中之通信資源(例如，頻寬)。相應地，繼續需要在此項技術中提供改良式封閉迴路預編碼器選擇以及相關基地台及UE。
根據一些實施例，基於定義傳輸波束之一網格之預編碼器回饋使用多個天線而自一第一通信器件傳輸資料至一第二通信器件。更特定言之，可自該第二通信器件接收一第一預編碼器索引，及自該第二通信器件接收一第二預編碼器索引。可至少部分基於該第一預編碼器索引及該第二預編碼器索引而處理至少一符號以產生用於該多個天線之各自天線元件之天線信號，及可透過該多個天線傳輸該等天線信號至該第二通信器件。例如，可回應於該第一預編碼器索引及該第二預編碼器索引而提供一預編碼器矩陣，及可使用該經提供預編碼器矩陣來處理該至少一符號串流以產生該等天線信號。
藉由使用不同預編碼器索引以選擇一預編碼器之不同因數，可減少來自一接收器件之發信號附加項。藉由結構化傳輸預編碼器及該(等)預編碼器碼簿，使得各預編碼器包括對應於通信頻道之緩慢改變特性之一第一因數與對應於該通信頻道之更快速改變特性之一第二因數之一乘積，例如，可相對不頻繁地傳輸選擇該第一因數之之預編碼器索引，及可相對頻繁地傳輸選擇該第二因數之預編碼器索引。相較於每次需要/期望一預編碼器變更時用以選擇一總預編碼器之一單一索引，該第一預編碼器索引及該第二預編碼器索引可因此相對地短。根據本發明之一些實施例，一相對短的第二預編碼器索引可足以傳達所有預編碼器變更/推薦之大部分。
接收該第二預編碼器索引可包含接收一初始第二預編碼器索引，提供該預編碼器矩陣可包含回應於該第一預編碼器索引及該初始第二預編碼器索引而提供一第一預編碼器矩陣，及處理該至少一符號串流可包含使用該第一預編碼器矩陣來處理該至少一符號串流之一第一部分以產生各自第一天線信號，及傳輸該等天線信號可包含傳輸該等第一天線信號。繼處理該至少一符號串流之該第一部分之後，可自該第二通信器件接收一後續第二預編碼器索引。接著可至少部分基於該第一預編碼器索引及該後續第二預編碼器索引而處理該至少一符號串流之一第二部分以產生用於該多個天線之各自天線元件之第二天線信號，及可透過該多個天線傳輸該等第二天線信號。相較於該第一預編碼器索引，可因此更頻繁地更新該第二預編碼器索引，使得每個預編碼器更新無需一完全預編碼器矩陣之一完全識別。
該第一預編碼器索引可包含一轉換預編碼器索引，該轉換預編碼器索引係對應於各自複數個轉換預編碼器矩陣之複數個轉換預編碼器索引之一者。該第二預編碼器索引可包含一調諧預編碼器索引，該調諧預編碼器索引係對應於各自複數個調諧預編碼器矩陣之複數個調諧預編碼器索引之一者。處理包含使用一總預編碼器矩陣來處理，該總預編碼器矩陣包含對應於該經接收轉換預編碼器索引之一轉換預編碼器矩陣與對應於該經接收調諧預編碼器索引之一調諧預編碼器矩陣之一乘積。該複數個轉換預編碼器矩陣之各者可對應於該網格之該等傳輸波束之一各自群組，及該網格之該等傳輸波束之各群組可包含相同數目個傳輸波束。此外，該複數個轉換預編碼器矩陣之各者可包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線。
根據一些其他實施例，傳輸波束之各群組可包含至少兩個相鄰傳輸波束。此外，傳輸波束之至少一群組可包含在該網格之一第一邊緣處之一第一傳輸波束及在該網格之一第二邊緣處之一第二傳輸波束，使得該第一傳輸波束及該第二傳輸波束具有該網格之任何傳輸波束之一最大角距。此外，傳輸波束之一第二群組可介於且重疊於傳輸波束之第一群組與第三群組之間，使得介於該第一群組與該第二群組之間及該第二群組與該第三群組之間共用相同數目個傳輸波束。根據一些其他實施例，傳輸波束之各群組可僅包含正交傳輸波束。
根據一些其他實施例，可在一第一通信器件處選擇一無線頻道之預編碼器特性，透過該無線頻道使用多個天線而自一第二通信器件接收通信，該等預編碼器特性連同一預編碼器碼簿定義傳輸波束之一網格。可量測該無線頻道(透過該無線頻道而自該第二通信器件接收該等通信)之特性，及可回應於量測該無線頻道之該等特性而選擇一第一預編碼器索引。可回應於量測該無線頻道之該特性而選擇一第二預編碼器索引。該經選擇第一預編碼器索引及該經選擇第二預編碼器索引可傳輸至該第二通信器件，及可處理自該第二通信器件之該多個天線所接收之信號。
藉由針對一預編碼器之第一因數及第二因數提供相對短的第一預編碼器索引及第二預編碼器索引，可減少用以更新一傳輸預編碼器之發信號附加項。此外，藉由對第一預編碼器索引及第二預編碼器索引分群組，使得各第一預編碼器索引係與第二預編碼器索引之一各自群組相關聯，可減少在更新期間選擇第二預編碼器索引所需之處理額外耗用。例如，一旦已選擇一第一預編碼器索引，則僅需要考量來自與該經選擇第一預編碼器索引相關聯之該群組之第二預編碼器索引。
量測該無線頻道之該特性可包含在一第一時間或頻率處量測該無線頻道之一特性，選擇及傳輸該第二預編碼器索引可包含選擇及傳輸初始第一預編碼器索引，及處理信號可包含基於該第一預編碼器索引及該初始第二預編碼器索引而處理自該多個天線所接收之信號。可在不同於該第一時間或頻率之一第二時間或頻率處量測該無線頻道之一特性，及回應於在該第二時間或頻率處量測該無線頻道之該特性，可選擇不同於該初始第二預編碼器索引之一後續第二預編碼器索引。該後續第二預編碼器索引可傳輸至該第二通信器件，及繼傳輸該第二調諧預編碼器索引之後，可基於該第一預編碼器索引及該後續第二預編碼器索引而處理自該多個天線所接收之信號。相較於該第一預編碼器索引，可因此更頻繁地更新該第二預編碼器索引，使得每個預編碼器更新無需一完全預編碼器矩陣之一完全識別。
根據一些實施例，一第一通信器件可包含：多個天線，其等提供傳輸波束之一網格(基於預編碼器回饋)；及一接收器，其耦合至該多個天線。該接收器經組態以自一第二通信器件接收一第一預編碼器索引及一第二預編碼器索引。耦合至該多個天線及該接收器之一處理器可經組態以至少部分基於該第一預編碼器索引及該第二預編碼器索引而處理至少一符號串流以產生用於該多個天線之各自天線元件之天線信號。耦合至該處理器之一傳輸器可經組態以透過該多個天線之該等各自天線元件而傳輸該等天線信號至該第二通信器件。例如，該處理器可經組態以：回應於該第一預編碼器索引及該第二預編碼器索引而提供一預編碼器矩陣；及使用該經提供預編碼器矩陣來處理該至少一符號串流以產生該等天線信號。
根據一些實施例，一第一通信器件可包含一收發器，該收發器經組態以透過一天線及透過一無線頻道而提供無線通信給一第二通信器件，及該第二通信器件可包含多個天線，該多個天線提供傳輸波束之一網格(基於預編碼器回饋)。耦合至該收發器之一處理器可經組態以量測該無線頻道(透過該無線頻道而自該第二通信器件接收該等無線通信)之特性。該處理器可進一步經組態以：回應於量測該無線頻道之該等特性而選擇一第一預編碼器索引及一第二預編碼器索引；透過該收發器及該天線而傳輸該經選擇第一預編碼器索引及該經選擇第二預編碼器索引至該第二通信器件；及處理自該第二通信器件之該多個天線所接收之信號。
經包含以提供本揭示內容之一進一步瞭解以及併入本申請案之一部分中及構成本申請案之一部分之隨附圖式圖解說明本發明之某些非限制性實施例。
現在將於後文中更完全地參考隨附圖式而描述本發明，其中展示本發明之實施例之實例。然而，本發明可依許多不同形式來具體實施且不應解釋為限於本文所陳述之實施例。亦應注意，此等實施例係不相互排斥的。來自一實施例之組件可默許假定為存在於另一實施例中/在另一實施例中使用。
僅為了圖解說明及解釋目的，在透過無線電通信頻道而與UE通信之一RAN中操作之背景下，本文描述本發明之此等實施例及其他實施例。然而，將瞭解本發明不限於此等實施例及通常可在任何類型的通信網路中具體實施本發明。如本文所使用，一UE可包含自一通信網路接收資料之任何器件，及可包含(但不限於)一行動電話(「蜂巢式」電話)、膝上型電腦/可攜式電腦、口袋型電腦、手持型電腦及/或桌上型電腦。
在一RAN之一些實施例中，若干基地台可連接(例如，藉由固網或無線電頻道)至一無線電網路控制器(RNC)。該無線電網路控制器(有時亦稱為一基地台控制器(BSC))監督及協調連接至其之複數個基地台之各種活動。該等無線電網路控制器通常連接至一或多個核心網路。
通用行動電信系統(UMTS)係演進自全球行動通信系統(GSM)之一第三代行動通信系統，及係旨在基於寬頻分碼多重存取(WCDMA)存取技術而提供改良式行動通信服務。UTRAN(UMTS地面無線電存取網路之縮寫)係組成UMTS無線電存取網路之節點B及無線電網路控制器之一統稱。因此，UTRAN本質上係將寬頻分碼多重存取用於UE之一無線電存取。
第三代行動通信夥伴合作計畫(3GPP)已著手進一步演進基於UTRAN及GSM的無線電存取網路技術。在此點上，演進式通用地面無線電存取網路(E-UTRAN)之規範係在3GPP內正在進行。該演進式通用地面無線電存取網路(E-UTRAN)包括長期演進(LTE)及系統架構演進(SAE)。
應注意，雖然在本揭示內容中使用來自3GPP(第三代行動通信夥伴合作計畫)LTE(長期演進)之術語以例示本發明之實施例，但是此不應視為將本發明之範疇僅限於此等系統。其他無線系統(包含WCDMA(寬頻分碼多重存取)、WiMax(全球微波互通存取)、UMB(超行動寬頻)及GSM(全球行動通信系統))亦可自利用本文所揭示之本發明之實施例中獲益。
亦應注意，應認為術語(諸如eNodeB(演進節點B)及UE(使用者設備))係非限制性的及不隱含著介於eNodeB與UE之間的一特定等級關係。通常可認為一「eNodeB」及一「UE」係透過一無線無線電頻道而彼此通信之各自不同通信器件之實例。雖然本文所討論之實施例可集中於在自一eNodeB至一UE之一下行鏈路中之無線傳輸，但是(例如)可在上行鏈路中應用本發明之實施例。
圖1係經組態以根據本發明之一些實施例操作之一通信系統之一方塊圖。所展示之一例示性RAN 60可係一長期演進(LTE)RNA。該LTE RAN係一3GPP RAN之一變體，其中無線電基地台(例如，eNodeB)100直接連接至一或多個核心網路70，而非連接至無線電網路控制器(RNC)節點。在LTE中，由無線電基地台100執行一無線電網路控制器(RNC)節點之功能。該等無線電基地台100與在其等各自之通信服務小區內之使用者設備節點(UE)200通信。如熟習此項技術者所知，該等無線電基地台100可透過一X2介面而彼此通信及透過一S1介面而與該(等)核心網路70通信。
圖2係根據本發明之一些實施例之透過一無線頻道300通信之圖1之一基地台100與一UE 200之一方塊圖。如所展示，基地台100可包含：收發器109，其耦合於處理器101與天線陣列117(包含多個天線)之間；及記憶體118，其耦合至處理器101。此外，UE 200可包含：收發器209，其耦合於天線217與處理器201之間；以及使用者介面221及記憶體218，其等可耦合至處理器201。相應地，基地台100可透過收發器109及天線陣列117而傳輸通信以在UE 200處透過天線217及收發器209接收，及UE 200可透過收發器209及天線217而傳輸通信以在基地台100處透過天線陣列117及收發器109接收。
圖3係圖2之基地台100之天線陣列117之一方塊圖及由該天線陣列基於預編碼器回饋所提供之一波束場型。更特定言之，天線陣列117可包含8個天線元件，該8個天線元件係基於預編碼器回饋而提供16個傳輸波束B0至B15之一網格(稱為GoB波束之一網格)。天線陣列117(例如)可包含4對交叉極化天線元件，各對叉極化天線元件包含：一天線元件，其具有一第一極化；及一第二天線元件，其具有相對於該第一極化正交之一第二極化。此外，可在由基地台100所服務之一小區之一120度扇區上有角度地散佈該等傳輸波束B0至B15，及相鄰波束可重疊。
圖4係根據本發明之一些實施例之圖2之一基地台之一放大方塊圖。如圖4中所展示，處理器101可經組態以處理一符號向量S，該符號向量S包含由層103-1至103-r所提供用於傳輸至UE 200之複數個符號串流S-1至S-r。更特定言之，處理器101定義一預編碼器矩陣105(亦稱為一預編碼器WNtxr)，該預編碼器矩陣105經組態以處理層103-1至103-r及產生各自天線信號以透過傳輸器元件111-1至111-Nt及天線元件117-1至117-Nt傳輸。例如，可由預編碼器矩陣105產生天線信號，及透過逆快速傅立葉變換(IFFT)元件107-1至107-Nt處理該等天線信號及透過傳輸器109之傳輸器元件111-1至111-Nt以透過天線陣列117之天線元件117-1至117-Nt傳輸。處理器101可自儲存於記憶體118中之預編碼器碼簿119(包含複數個預編碼器)選擇預編碼器105。收發器115亦可包含接收器115，該接收器115經組態以透過頻道300及天線陣列117而自UE 200接收通信。
如本文所討論，秩r係提供各自符號串流S-1至S-r之MIMO層103-1至103-r之數目，及Nt係包含於天線陣列117中之天線元件117-1至117-Nt之數目。如上文關於圖3所討論，天線陣列117可包含4對交叉極化天線元件117-1至117-8(即，Nt=8)，該4對交叉極化天線元件117-1至117-8具有：奇數天線元件117-1、117-3、117-5及117-7，其等具有一第一極化；及偶數天線元件117-2、117-4、117-6及117-8，其等具有正交於該第一極化之一第二極化。
如圖4中所展示，可自一單一預編碼器碼簿119選擇一單一預編碼器105。更特定言之，在預編碼器碼簿119中之各預編碼器(且因此可用於由處理器101選擇之各預編碼器)可包括一轉換預編碼器矩陣與一調諧預編碼器矩陣之一乘積，及可在碼簿119中如此排列該等預編碼器(例如，具有具相同轉換預編碼器因數之預編碼器列及具有具相同調諧預編碼器因數之預編碼器行)。相應地，可由處理器101使用單獨接收之轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引(識別符)以選擇自具有經識別轉換預編碼器矩陣及經識別調諧預編碼器矩陣之碼簿119選擇一預編碼器作為因數。UE 200可因此量測頻道300之特性以選擇轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引及在不同時間處及/或在不同頻率處傳輸此等索引。處理器101可因此使用此等單獨接收之轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引以提供來自碼簿119之一適當的預編碼器。
如圖5中所展示，預編碼器105可包含自記憶體118中之分開的轉換預編碼器碼簿119a及調諧預編碼器碼簿119b所選擇之分開的轉換預編碼器105a(亦稱為轉換預編碼器矩陣及/或W(c))及調諧預編碼器105b(亦稱為調諧預編碼器矩陣及/或W(t))。圖5之該總預編碼器105因此係自分開的碼簿119a及119b所選擇之兩個分開的預編碼器之一乘積。除此之外圖5之所有元件係與圖4中所圖解說明之該等元件相同之元件。相應地，可由處理器101使用單獨接收之轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引(識別符)以自碼簿119a及119b選擇一轉換預編碼器及一調諧預編碼器。UE 200可因此量測頻道300之特性以選擇轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引以及以在不同時間處及/或在不同頻率處傳輸此等索引。處理器101可因此使用此等單獨接收之轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引以提供來自碼簿119a及119b之一適當的轉換預編碼器及調諧預編碼器。
如圖6中所展示，預編碼器105可包含分開的轉換預編碼器105a(亦稱為轉換預編碼器矩陣及/或W(c))及調諧預編碼器105b'(亦稱為調諧預編碼器矩陣及/或W(t))，調諧預編碼器105b'包含分開的選擇預編碼器105b1(亦稱為選擇預編碼器矩陣及/或W(sel))及調整預編碼器105b2(亦稱為調整預編碼器矩陣及/或W(adj))。在圖6中，處理器101可自記憶體118中之分開的轉換預編碼器碼簿119a、選擇預編碼器碼簿119b1及調整預編碼器碼簿119b2選擇轉換預編碼器105a、選擇預編碼器105b1及調整預編碼器105b2。圖6之總預編碼器105因此係自分開的預編碼器119a、119b1及119b2所選擇之三個分開的預編碼器。除此之外圖6之所有元件係與圖4及圖5中所圖解說明之該等元件相同之元件。相應地，可由處理器101使用單獨接收之轉換預編碼器索引、選擇預編碼器索引及調整預編碼器索引(識別符)以自碼簿119a、119b1及119b2選擇一轉換預編碼器、選擇預編碼器及調整預編碼器。UE 200可因此量測頻道300之特性以選擇轉換預編碼器索引、選擇預編碼器索引及調整預編碼器索引以及以在不同時間處及/或在不同頻率處傳輸此等索引。處理器101可因此使用此等單獨接收之轉換預編碼器索引、選擇預編碼器索引及調整預編碼器索引以提供來自碼簿119a及119b之適當的轉換預編碼器及調諧預編碼器。為了本文之揭示內容之目的，可認為選擇預編碼器105b1及調整預編碼器105b2係一調諧預編碼器105b'之元素，及可認為選擇預編碼器索引及調整預編碼器索引係一調諧預編碼器索引之元素。
再次參考圖2，UE 200收發器209經組態以透過天線217及透過無線頻道300而提供無線通信給基地台100。此外，處理器201經組態以：量測無線頻道300(透過該無線頻道300而自基地台100接收無線通信)之特性；回應於量測該無線頻道300之該等特性而選擇一轉換預編碼器索引及一調諧預編碼器索引；及透過該收發器209及該天線217傳輸該經選擇轉換預編碼器索引及該經選擇調諧預編碼器索引至基地台100。此外，處理器201可經組態以在不同時間/頻率處選擇/傳輸該轉換預編碼器索引及該調諧預編碼器索引。處理器201接著經組態以繼傳輸該經選擇轉換預編碼器索引及該經選擇調諧預編碼器索引之後處理自該基地台100之該天線陣列117所接收之信號。如上文關於圖6所討論，該調諧預編碼器索引可包含分開的選擇預編碼器索引及調整預編碼器索引。
圖4因此圖解說明在LTE中之預編碼空間多工，其中r層(層1至層r)產生包含r個符號串流S-1至S-r之符號向量S，由預編碼器矩陣WNtxr及Nt個逆快速傅立葉變換IFFT-1至IFFT-Nt處理該r個符號串流S-1至S-r以產生用於各自傳輸天線元件117-1至117-Nt之Nt個天線信號，其中r係傳輸符號之數目及Nt係傳輸天線元件之數目。
如圖4中所展示，資訊載送符號向量S(包含r個符號串流S-1至S-r)乘以預編碼器105之N T x r預編碼器矩陣WNtxr以散佈在N T維(對應於N T個傳輸天線元件)向量空間之一子空間中之該符號向量S之傳輸能量。可自儲存於記憶體118中之可能的預編碼器矩陣之一預編碼器碼簿119選擇該預編碼器矩陣WNtxr，及可使用一唯一預編碼器矩陣指示項(PMI)以針對給定數目個符號串流識別在碼簿119中之各預編碼器矩陣。若該預編碼器矩陣係侷限於具有正交行，則預編碼器矩陣之該碼簿119之設計可對應於一格拉斯曼(Grassmannian)子空間封裝問題。符號向量S之該r個符號各對應於一各自層(層1至層r)及r係稱為傳輸秩。可因此實現空間多工，此係因為可透過相同時間/頻率資源元素(TFRE)而同時傳輸多個符號至相同通信器件(例如，UE 200)。該數目個符號r通常經調適以適應當前頻道屬性。
LTE在下行鏈路中使用OFDM(正交頻分多工)及在上行鏈路中使用DFT(離散傅立葉變換)預編碼OFDM，且因此藉由方程式(1)來因此模型化在副載波n(或替代地資料TFRE數目n)上之一特定TFRE之經接收N R x 1向量y n ：
其中e n 係由於實現一隨機程序所獲得之一雜訊/干擾向量。該預編碼器WNtxr可係一頻率恆定或頻率選擇性寬頻預編碼器。
該預編碼器矩陣WNtxr通常經選定以匹配N R×N T MIMO頻道矩陣H之特性，導致所謂的頻道相依預編碼。此亦通常稱為封閉迴路預編碼及本質上致力於將傳輸能量集中於在載運大多數傳輸能量至該UE之意義上係強大的之一子空間中。此外，該預編碼器矩陣WNtxr亦可經選擇以致力於使該頻道正交化，意謂著繼在該UE 200處適當線性等化之後，可減少層間干擾。
在一LTE下行鏈路之封閉迴路預編碼中，UE 200傳輸對於一適合預編碼器矩陣以供使用之推薦(基於在前向鏈路或下行鏈路中之頻道量測)至基地台100。可回饋提議涵蓋一大頻寬(寬頻預編碼)之一單一預編碼器矩陣。此亦可有利於匹配該頻道之頻率變動及替代地回饋一頻率選擇性預編碼報告(例如，若干預編碼器，每個副頻帶具有一預編碼器)。此係頻道狀態資訊(CSI)回饋之更一般情況之一實例，其亦涵蓋回饋其他實體(而非預編碼器)以協助基地台100至UE 200之後續傳輸。此其他資訊可包含頻道品質指示項(CQI)以及傳輸秩指示項(RI)。
對於LTE上行鏈路，封閉迴路預編碼之使用意謂著基地台100正選擇預編碼器及傳輸秩，且此後用信號發送提議該UE使用之經選擇預編碼器。該預編碼器矩陣之行數目r反映該傳輸秩r及(因此)空間多工層(層1至層r)之數目。對於有效效能，選擇匹配頻道屬性之一傳輸秩亦係重要的。通常，選擇預編碼器之器件亦(例如)藉由以下步驟而負責選擇該傳輸秩：評估各可能的秩之一效能度量及根據該效能度量而挑選提供最高效能之秩。此等類型的計算可係計算繁重的，且若可跨不同傳輸秩來重新使用計算，則其可因此係一優勢。藉由設計預編碼器碼簿119以滿足一所謂的秩嵌套屬性而促進計算之重新使用，藉此該碼簿經設計使得始終存在一更高秩預編碼器(亦為一有效更低秩預編碼器)之一行子組。
在一LET下行鏈路中之4 Tx House Holder碼簿係滿足該秩嵌套屬性之一碼簿之一實例。此屬性不僅可用於降低計算複雜度，而且可簡化在另一器件(而非已選定該傳輸秩之器件)處置換一秩選擇。考量(例如)UE 200正選擇預編碼器及秩以及以此一選擇為條件之一LET下行鏈路計算表示藉由該經選擇預編碼器所形成之有效頻道及該頻道之品質之CQI。由於以一特定傳輸秩為條件而報告該CQI，所以在基地台100處執行秩置換可使得難以知道如何調整該CQI以考量新秩。然而，若預編碼器碼簿118滿足該秩嵌套屬性，則藉由選擇原始預編碼器之一行子組，置換該秩至一更低秩預編碼器係可行的。由於該新預編碼器係該原始預編碼器之一行子組，所以若使用該新降低秩預編碼器，則與該原始預編碼器有關之該CQI給定一更低CQI約束。可利用此約束以減少與秩置換相關聯之CQI錯誤，藉此改良鏈路調適之效能。
另一問題係考量當設計預編碼器時提供(例如)包含於各自傳輸器元件111-1至111-Nt中之傳輸功率放大器(PA)之一有效使用。通常，不可跨不同傳輸器及/或一陣列之天線元件借用功率，此係因為各天線元件117-1至117-Nt具有一分開的PA。因此，對於PA資源之增大/最大使用，自各傳輸器元件111-1至111-Nt及天線元件117-1至117-Nt傳輸相同數量的功率可係所期望的或重要的，例如，一預編碼器矩陣W應滿足方程式2：
因此，自一PA利用觀點，此可有利於當設計預編碼器碼簿119時強制實行此限制。亦可藉由所謂的恆定模量屬性確保充分功率利用，此意謂著在一預編碼器中之所有純量元素具有相同範數(模量)。容易證實一恆定模量預編碼器亦滿足方程式2中之充分PA利用限制，且因此該恆定模量屬性可構成充分PA利用之一充分(但不是必需的)條件。
在一無線通信系統中，維持低發信號附加項可係重要的或甚至關鍵的設計目標。除非周密地設計，否則預編碼器之發信號很容易消耗大部分資源。可能的預編碼器之結構及預編碼器碼簿119之總設計可在降低發信號附加項時發揮重要作用。一有希望預編碼器結構涉及將該預編碼器分解成兩個矩陣(稱為一因式分解預編碼器)，其中該預編碼器可接著撰寫為如方程式3中所展示之兩個因數之一乘積：
其中一N T ×k轉換預編碼器致力於捕捉頻道300之寬頻/長期屬性(例如，一相關性)，同時一k×r調諧預編碼器係以頻道300之頻率選擇性/短期屬性為目標。該轉換預編碼器與該調諧預編碼器之該乘積一起形成由發信號實體所誘導之該總預編碼器。可由UE 200(但不是必需)依與該調諧預編碼器相比更粗糙時間及/或頻率粒度來報告該轉換預編碼器以節省附加項及/或複雜度。該轉換預編碼器可作用於利用相關性屬性以將該調諧預編碼器集中於該頻道平均係「強大的」之「方向」。此可藉由減少該調諧預編碼器應涵蓋之維數k而完成，即，該轉換預編碼器可變成具有減少數目個行之一相對高的矩陣，且因此亦可減少該調諧預編碼器之行數目k。運用此減少數目個維數，可使該調諧預編碼器(其可容易消耗用於預編碼器更新之大多數發信號資源，此係因為其需要依一相對精細的粒度更新)之碼簿更小，同時維持良好的效能。
該轉換預編碼器及該調諧預編碼器可具有儲存於如圖5中所展示之記憶體118中之各自不同的碼簿119a及119b。該轉換預編碼器105a係以具有高空間解析度為目標，且因此轉換預編碼器碼簿119a可具有相對許多元素。相比之下，該調諧預編碼器碼簿119b可需要相對小以保持該發信號附加項處於一合理位準。
為了瞭解如何利用相關性屬性及實現維數減少，考量總共具有N T個天線元件117-1至117-Nt之一天線陣列117配置成N T/2緊密分隔交叉桿之一情況。基於該等天線元件之極化方向，在緊密分隔交叉桿設置中之該等天線元件可分成兩個群組，其中各群組係具有N T/2個天線元件(例如，具有具一第一極化之偶數天線元件及具有具正交於該第一極化之一第二極化之奇數天線元件)之一緊密分隔共同極化ULA(統一線性陣列)。緊密分隔天線元件通常可導致高頻道相關性及可繼而利用該相關性以維持低發信號附加項。對應於各此類天線群組ULA之頻道分別表示為H/及H\。為了標記方便，下標表示矩陣之維數，以及後文省略下標n。現在假定該轉換預編碼器W (c)具有如方程式(4)中所展示之一方塊對角線結構：
該MIMO頻道300與該總預編碼器之乘積可接著撰寫為：
如所見，該矩陣單獨地預編碼形成一更小及改良式有效頻道H eff 之各天線元件群組ULA。若對應於一波束形成向量，則該有效頻道將減少至僅具有兩個虛擬天線元件，此減少當追蹤瞬時頻道屬性時用於第二調諧預編碼器矩陣W (t)之碼簿之所需大小。在此情況下，瞬時頻道屬性很大程度上係取決於介於兩個正交極化之間的相對相位關係。
現在將提供關於波束(GoB)之網格及基於DFT的預編碼之一些理論以供後文參考。可依方程式(5)中所展示之形式撰寫N T個傳輸天線元件之基於DFT的預編碼器向量：
其中係第m個天線元件之相位，n係預編碼器向量索引(即，其係如圖3中所展示之QN T個波束B中之波束)，及Q係超取樣因數。為了提供良好效能，在角域中兩個連貫波束B之陣列增益函數重疊使得當自一波束至另一波束時該增益不會下降地太多可係重要的。通常，此需要至少Q=2之一超取樣因數。因此，對於N T個天線元件，可需要至少2N T個波束B。在圖3之實例中，可提供使用8個天線元件(例如，天線元件117-1至117-8)之16個波束(例如，波束B0至B15)，使得Nt=8。
在下文方程式(6)中展示上文基於DFT的預編碼器向量之一替代參數化：
for
m=0,…,N T-1,l=0,…,N T-1,q=0,1,…,Q-1,
其中l及q經由n=Ql+q而共同判定預編碼器向量索引。此參數化亦強調存在波束B之Q個群組，其中在各群組內之該等波束B係關於彼此正交。可由產生器矩陣表示第q個群組：
藉由確信共同使用僅來自相同產生器矩陣之預編碼器向量作為相同預編碼器中之行，可相對容易形成用於在單式預編碼(unitary precoding)中使用之預編碼器向量組，其中在一預編碼器矩陣內之該等行應形成一正交組。
為了增大/最大化基於DFT的預編碼之效能，將波束(由該傳輸天線陣列之該等傳輸天線元件所產生)之該網格對稱地集中在該陣列之寬大小周圍亦可係有用的。可藉由上文留下的DFT向量乘以具有以下元素之一對角線矩陣W rot而完成該等波束B之此旋轉：
該旋轉可包含於該預編碼器碼簿中或替代地實行為一分開步驟，其中依相同方式旋轉所有信號，且可因此自接收器觀點來看，將該旋轉併入至頻道中(透通至該接收器)。後文中，當討論基於DFT的預編碼時，默許假定可能已實行或可能未實行旋轉，即，在未明確必須揭示之情況下，兩者替代皆係可行的。
可提供來自轉換預編碼器之行之動態選擇。因式分解預編碼器結構可係靈活性。在方程式(4)中之方塊對角線實例展示一因式分解預編碼器結構可如何完成維數減少以依一頻率選擇性/短期方式減少在發信號該調諧預編碼器W (t) 中之通常大的附加項。但是亦可能藉由增加該轉換預編碼器W (c) 中之行數目及使W (t) 執行來自W (c) 之行選擇而緩和對維數減少之需求。如圖6中所展示，調諧預編碼器碼簿119b可包含分開的選擇預編碼器碼簿119b1及調整預編碼器碼簿119b2，及預編碼器105(W)可分解成分開的轉換預編碼器105a(W (c) )、選擇預編碼器105b1(W (sel) )及調整預編碼器105b2(W (adj) )。通常，總預編碼器W(105)可因此分解成如方程式(8)中所展示之三個因數：
其中表示該轉換預編碼器W ( c )之第k行，及現在該調諧預編碼器W ( t )係分解為如方程式(9)中所展示之一矩陣(其自W (c)中選擇N行)與如方程式(10)中所展示之一調整預編碼器(其藉由相位及/或振幅調整而預編碼有效N r×N頻道矩陣H eff=HW (t) W (sel))之一乘積：
在此，0 k 表示具有等於0之所有元素之一k×1行向量。
此種類的快速行選擇結構之一可能的優點係可使維數減小度適應頻道案例及存在依一頻率選擇性/短期方式直接預編碼全頻道之可能性。因此，甚至若相關性係低的，亦可預期維持預編碼增益。
然而，當執行如方程式(8)至(10)中之動態轉換預編碼器選擇時，發信號附加項可係大的，除非做出在W (c) 中包含哪些行之一小心選擇。例如，在選擇16個不同GoB(波束網格)波束(例如，圖3之波束B0至B15)之一典型情況下， K 將係16，及經由W (sel)之選擇其本身每次更新W將需要4位元(除需要發信號W (adj)之附加項之外)。此可導致一高發信號附加項及高UE預編碼器選擇複雜度。
根據本發明之一些實施例，可藉由將一組預編碼器基行分成更小的基行群組及使在各基行群組中之預編碼器基行形成一轉換預編碼器W (c) 而減少上文所揭示之因式分解預編碼之動態行選擇技術之發信號附加項及UE複雜度之問題。針對回饋報告之一轉換預編碼器W (c) 之該選擇接著對應於選擇一基行群組，及後文在自此更小群組選擇預編碼行中涉及該調諧預編碼器W (t) 。
劃分成基行群組使得可基於長期/寬頻頻道屬性(預編碼器基行之減少)而執行轉換預編碼器W (c) 之選擇，同時在一群組內之預編碼器基行允許追蹤頻率/時間改變頻道屬性。預編碼器分群組策略可包含：在具有及不具有在相關頻道案例中之信號子空間精緻化之波束包封之基於GoB(波束網格)的波束之一滑動窗；在相關頻道案例中之粗糙信號子空間操縱之完全正交波束之群組；精緻化及粗糙子空間操縱之組合；及允許轉換預編碼器維數之動態選擇。
預編碼器行可係基於DFT的及/或基於House Holder的(在具有/不具有精緻化之情況下)，及該轉換預編碼器可遵循特定結構(諸如對角線或方塊對角線)(在具有或不具有方塊調整之情況下)。亦可依相反次序撰寫形成總預編碼器之矩陣相乘，其中該調諧預編碼器係直接在頻道上操作及實施如上文所提及之相似子空間精緻化/操縱策略。
亦應記住，所描述之預編碼器矩陣可建構更大碼簿之子組。因此，本發明之實施例可連同遵守其它結構的額外預編碼器元素一起應用。此外，在預編碼器碼簿中的元素可乘以固定且共同之矩陣並且仍被視為等同於本文中所論述之碼簿。
如上文所提及，本發明之一些實施例係關於將該組可能的預編碼器行(更精確地係稱為預編碼器基行)分成若干基行群組及僅使該調諧預編碼器W (t) 自此等更小群組選擇。使下文方程式(11)
P c ={v 0,v 1,…,v M -1},　(11)
表示預編碼器基行之M個元素之組。此組係分成基行群組，其中由K個預編碼器基行之一K值組及各K值組之預編碼器基行表示各群組，可直接置於一轉換預編碼器中。自(例如)如在方程式(12)中所展示之該組可能的轉換預編碼器選擇用於回饋之該轉換預編碼器W ( c )：
其中C (c)係該轉換預編碼器W (c) 之一轉換預編碼器碼簿119a。
通常，該轉換預編碼器W (c) 之該等行無需必須直接來自該K值組。可基於P c 經由一矩陣值函數(諸如方程式13)而替代地形成該轉換預編碼器：
最簡單矩陣值函數係如方程式(14)中所展示之恆等函數(identity function)：
其對應於形成直接來自之各轉換預編碼器之上文情況。其他可能性包含引進如方程式(15)中所展示之具有可能的不同方塊之一方塊對角線結構：
或如方程式(16)所展示之一方塊對角線結構：
其中該等方塊係相同的。亦可能具有與任一者組合之兩個以上方塊，此使所有方塊相同或允許不同方塊。方塊對角線結構尤其適合於交叉極化天線部署，但是該等方塊對角線結構亦同樣有效於其他部署。
如前文所提及，該調諧預編碼器W (t) 亦係用於行選擇及可分解成如圖6中所展示之一選擇矩陣W (sel)及一調整矩陣W (adj)。在最簡單情況下，在該選擇矩陣中之各行自該轉換預編碼器W (c)中選擇一單一行，即，各行僅具有一非0元素且因此：
但是針對在該選擇預編碼器W (sel) 中之各行而自W (c)選擇多行亦係一可能性。此尤其適合於上文所描述之方塊對角線結構。例如，在方程式(15)中，選擇兩行(每行係來自各方塊)可係有利的。換言之，該選擇預編碼器矩陣可具有如方程式(18)中所展示之結構：
其中係針對在該選擇矩陣中之第n行判定第m選擇轉換預編碼器行。使=+K/2結合方程式(16)中之該轉換預編碼器結構確保自該轉換預編碼器之兩個經選擇行係來自相同預編碼器基行。此排列可尤其對於一緊密分隔交叉極化天線有意義，其中對於在相同天線群組(對應於相同天線極化)內之頻道而言，相關性通常係相同的，且因此相同預編碼器適合於兩個天線群組。若亦期望介於極化之間的相位調整，則可用(例如)自一PSK字母取得之複值相量來替代在方程式(18)中之列之第二列。
亦應注意，本發明無需限於應用在根據W (t)=W (sel) W (adj)所分解之調諧預編碼器之情況下。亦可能藉由不強加一乘積結構而具有選擇及調整之更多隨意組合。如將在下文實例中所見，亦可能交換該選擇矩陣及該調整矩陣之次序，即，W (t)=W (sel) W (adj)。
同樣，可交換轉換預編碼器及調諧預編碼器之次序。即，有時考量當如方程式(19)中所展示般獲得總預編碼器時之問題可係更簡單的：
w=w (t) w (c) 　(19)
在此情況下，調諧預編碼器可係調諧由轉換預編碼器所給定之發信號子空間之一對角線矩陣。
將預編碼器基行分成群組需要特殊注意力以確保有效操作。例如，若忽略該等預編碼器基行之次序及此外避免重複，則存在種方式針對W (c) 自P c 中之M個預編碼器基行中選擇K行。因此，若M對應於16個不同GoB預編碼器之可能情況，及w (c) 係K=4行寬，則存在種不同方式選擇W (c) 。若發信號附加項及/或UE預編碼器選擇複雜度有意義，則顯然不可支援所有該等方式。分群組策略可因此係本發明之一些實施例之重要態樣及存在下文所例示之若干可能性。
根據本發明之一些實施例，可使用來自波束(B0至B15)之該網格之預編碼器行之一滑動窗以對基行分群組。在此實例中，依一預定及固定序列v m (m=0、1、...M-1)排序在P c 中之M個預編碼器基行，及各基行群組對應於來自所有基行的排序序列之K個連貫預編碼器基行。藉由選定(例如)如方程式(20)中所展示之基行群組之不同開始點而獲得不同的基行群組：
其中索引m(l)判定在所有預編碼器基行之該排序序列中之該開始點。此分群組方法之一歸納係基於每第n基行(而非來自連貫基行)而形成一群組。藉由參考圖3之波束之該網格之實例，可根據以下連貫波束分群組而對預編碼器行分群組：B0-B3；B1-B4；B2-B5；B3-B6；B4-B7；B5-B8；B6-B9；B7-B10；B8-B11；B9-B12；B10-B13；B11-B14；及B12-B15。接著，該等基行群組將似：
可依不同方式改變開始索引m(l)。一方式係使該開始索引m(l)根據具有個預編碼器基行之m(l)= l,l=0，1,…,L-1依自一基行群組增量至下一基行群組之方式線性增加。此將對應於藉由滑動速率係恆定的及等於之一滑動窗操作而獲得該等基行群組。
迄今，所有此等實施例涉及依嚴格遞增次序之基行。一替代係藉由執行包封而稍微緩和對基行之限制，使得認為預編碼器基行之排序序列之起點及終點係彼此緊鄰。可經由如方程式(22)中所見之模運算子而完成包封：
該滑動窗方法之一典型實例係使該等預編碼器基行對應於一組波束網格，其中排序對應於該等波束之主波瓣之遞增角。在一天線陣列包含8 Tx(傳輸)個傳輸元件之情況下，可使用一有希望方塊對角線轉換預編碼器，其中各方塊係4×4，自4個連貫波束選定該方塊，及在啟用包封之情況下該滑動窗每次移動一波束。此產生具有如方程式(23)中所展示之結構之16個不同的轉換預編碼器：
藉由參考圖3之波束之該網格之實例，可根據以下波束分群組來對預編碼器行分群組：B0-B3；B1-B4；B2-B5；B3-B6；B4-B7；B5-B8；B6-B9；B7-B10；B8-B11；B9-B12；B10-B13；B11-B14；B12-B15；B13-B15及B0；B14-B15及B0-B1；以及B15及B0-B2。
可定製此一結構以用於具有4對緊密分隔交叉桿之一天線設置，其中在 X l 中之行對4個共同極化天線之一天線群組處理預編碼。在此情況下，可使用一調諧預編碼器而聯合執行自W (c)選擇行與介於該等極化之間的相位調整，如下文所展示：
其中
可經強制實行以確保選擇來自X l 之相同行(而不管天線群組)及選擇兩個相同行兩次以在總預編碼器W中產生一對正交行。針對在W(t)中之每對行2i-1,2i重複此程序，同時在W(t)中之所有行對自W(c)選擇唯一一對行。
值得注意的係在方程式(24)中之該調諧預編碼器如何提供多個傳輸秩的預編碼器。藉由採取W(t)之一第一r個行而形成一秩r總預編碼器。如在下文中將清楚，後續例示性設計亦可使用此種類的調諧預編碼器以產生不同傳輸秩的預編碼器。
在來自一GoB碼簿之基行之一滑動窗中之向量之間的一選擇可視為在一副頻帶/短期位準上執行子空間精緻化。因此，該轉換預編碼器之該選擇可粗糙地設定發信號子空間，同時自給定轉換預編碼器之行選擇執行信號子空間精緻化以追蹤跨頻率/時間之小規模頻道變動。此一方法可搭配相關頻道案例，其中在一副頻道/瞬時基礎上僅需要小規模精緻化以稍微調整由該頻道相關性在很大程度上所判定之一轉換預編碼器。
亦可關於交換如方程式(19)中所展示之該轉換預編碼器及該調諧預編碼器之次序而在在某種程度上描述滑動窗技術。接著，該調諧預編碼器基於調整該等基行之一者之相位而產生先前包含於基行群組中之多個行之一對角線矩陣，現在該基行群組係置於該轉換預編碼器中之僅一者。在此情況下，不執行行選擇並且仍可產生基行之一滑動窗。接著，該轉換預編碼器之該選擇作用為藉由指定一粗糙波束而指出該滑動窗之位置，同時該調諧預編碼器精緻化該粗糙波束及對在該窗中之該等精緻化波束有效地實施一列舉。藉由將該對角線調諧預編碼器分成兩個部分而實現介於極化之間的相位調整，其中該等對角線元素之第二半部分具有相對於第一半部分相位偏移之可能性。
根據本發明之額外實施例，預編碼器之UE選擇之相對低複雜度的演算法可進一步促進新預編碼器回饋。雖然對所有轉換預編碼器及調諧預編碼器之徹底搜尋係可行的，但是此一徹底搜尋可過於昂貴。根據本發明之一些實施例，可因此針對回饋之預編碼器選擇提供結合預編碼器設計運作之相對低複雜度的演算法。
UE 200可藉由以下步驟而選擇該轉換預編碼器：例如使用方程式(26)來匹配該轉換預編碼器至頻道相關性矩陣(或其之一估算)：
應注意此選擇可運作為仿佛該轉換預編碼器可係一正方矩陣，此係因為該轉換預編碼器仍表示歸因於上文所揭示的該滑動窗所引起的一有限子空間。一旦已如上文般判定該轉換預編碼器，則可藉由評估(例如)各可能的調諧預編碼器之預期輸送量及傳輸秩之一徹底搜尋而發現該調諧預編碼器。有時，相關性匹配步驟僅給定添加至其他候選轉換預編碼器之一清單之一候選轉換預編碼器，該等其他候選轉換預編碼器係後文中降級選擇為對該組調諧預編碼器之一徹底搜尋之部分。
在一替代中，可基於如方程式(27)中所展示之遍歷頻道容量之公式而選擇該轉換預編碼器：
其中假定該轉換預編碼器係固定於頻道實現之系集上。然而，預期操作可能難以依一封閉形式執行且可能因此不切實際的。然而，可藉由撰寫以下公式而獲得頻道容量之一易處理更低約束：
可接著使用方程式(29)來選定該轉換預編碼器：
相較於該相關性匹配方法，根據方程式(29)之選擇可致力於更平均地沿頻道相關性之本徵方向(eigen-direction)散佈經傳輸能量，且可因此更適合於介於具有不同數目個行之轉換預編碼器之間選擇。然而，若對於所有可能的轉換預編碼器而言該數目個行係相同的，則該相關性匹配方法亦可運作。
在使用一滑動窗之前文實例中，將在一定意義上彼此「接近」之基行(例如，對應於相鄰波束之群組)一起被分群組於相同轉換預編碼器中。通常，在一群組中之該等基行係因此彼此不正交，因此激發由該調諧預編碼器所執行之發信號子空間精緻化之解譯。然而，現在所考量的實施例可依相反方式工作，其中替代的係在一群組中之該等基行係選定為正交的。相對於該滑動窗方法之精緻化，藉由該調諧預編碼器之行選擇接著構成粗糙信號子空間操縱，且因此適合於更少相關的頻道案例。
再次考量自具有依一主波瓣之遞增角序列排序之波束超取樣因數Q之基於DFT的波束網格所產生之基行 ν m (m=0、1、...、M-1)之實例。現在藉由依該排序序列採取每一第Q個基行而形成具有正交元素之一基行群組以獲得方程式(30)：
其中開始索引可改變以產生不同組的基行群組並且一可能性係限於：
m(l)=0,1,...,Q-1　(31)
及使K=Q。可介於該基行群組與Q個不同基行群組之一最大者中之連貫波束之間提供一固定索引偏移。另一替代係選定該組基行索引{}使得：
此保證在一基行內之正交性，同時允許基行組具有更少行(相較於Q)之方案，例如，選擇K=2同時Q=4。藉由參考圖3之波束之該網格之實例，可根據以下正交波束群組而對預編碼器行分群組：B0、B4、B8及B12；B1、B5、B9及B13；B2、B6、B10及B14；以及B3、B7、B11及B15。
可使用該等基行群組以依與精緻化情況中大致相同之方式形成一轉換預編碼器，即，直接給定該轉換預編碼器之行，或(例如)在一方塊對角線結構中形成一天線群組預編碼器。
如在此章節之開始中所提示，藉由該調諧預編碼器之行選擇執行發信號子空間之一粗糙操縱。相比之下，轉換預編碼器之選擇涉及在一寬頻/長期基礎上之信號子空間之一精緻化一與該滑動窗方法完全相反。
應注意可組合精緻化理念與正交預編碼器行。因此，在一基行群組中之一些行可係正交的，同時一些其他行提供該等正交行之精緻化。例如，若該基行群組包含K=4個行，則可將該等行分成兩個子群組，其中在一子群組中之該兩個行係彼此正交，及該第二子群組中之行係在該第一子群組中之該等行之一輕微擾動。
相比於該滑動窗情況，基於直接匹配該轉換預編碼器至頻道相關性而選擇該轉換預編碼器可能運作不佳，例如，當該等正交行跨越所有維數時。接著，一可能的精緻化方法係：首先執行頻道相關性分別匹配組成該等基行群組之該等基行之各者，及此後選定包含最佳匹配該通道相關性之該基行之該轉換預編碼器。應注意，對於一方塊對角線轉換預編碼器，通常使用來自各方塊之一基行以連同行選擇形成新串連行，應在匹配該頻道相關性中使用此一串連行。因此，當基於方程式(23)及(24)而形成總預編碼器W=W (c) W (t)時，對於一些固定相位調整θ q ,q=1,2,…,Q，在各W內之各行可分別匹配該頻道相關性及接著該轉換預編碼器W (c)係固定於對應於具有最佳匹配之該行之該者上。此使在一寬頻/長期基礎上選擇該轉換預編碼器，同時該調諧預編碼器仍具有藉由介於該轉換預編碼器之若干行之間選擇執行粗糙子空間操縱之可能性。
具有方塊調整之一方塊對角線轉換預編碼器涉及允許在一方塊對角線轉換預編碼器中之不同方塊係不同的。因此，在兩個方塊(及依一相似方式之兩個以上方塊)之情況下：
此可尤其有利於傳輸秩3或高於3，其中必須選擇每方塊一個以上行以亦利用共極化天線以產生不同層之唯一空間特徵(spatial signature)，此係因為極化可單獨支援最多兩層。當利用更高傳輸秩時在對應一方塊之天線內之頻道相關性最多係適度的，且因此無法保證該等方塊應具有相同預編碼器。可使用如上文所描述之滑動窗方法以及正交預編碼器行技術或其等之組合。亦可根據任何所描述之技術而執行轉換預編碼器之選擇。該等方塊可係不同的，此係因為該等方塊除具有一擾動因數外亦包含不同基行或該等方塊可係該等方塊之一者之一函數。例如，在該等方塊可係一函數之情況下，X l '=g p (X l )，其中索引p及l共同對應於某數l'，且其中矩陣值函數g p (‧)可採取若干不同形式(包含對應於經由X l '=X l Λ p 或X l '=Λ p X l 引進一擾動X l ，其中Λ p 係具有採取自一些PSK群集之類型e j φ之元素之對角線矩陣)。
在一些實施例中，若可動態地調適產生該轉換預編碼器之基行數目，則此係有利的。大體言之，此取決於由頻道相關性矩陣所給定之本徵方向之相對強度。若該相關性係高的，則傳輸信號應侷限於一小子空間，且因此應可接收使用更少(或甚至一單一)基行(通常亦導致在該轉換預編碼器中具有更少行)來執行積極維數減少及經由該調諧預編碼器執行較少行選擇或不執行行選擇。相反地，若該相關性係低的，則發信號子空間應更大且因此基行數目應增大。低頻道相關性亦可意謂著可能需要依一頻率選擇性/時間改變方式追蹤頻道實現，且因此效能可自使該調諧預編碼器自若干行選擇中獲益。
高相關性案例之預編碼器可經選定以對應於方程式(4)中之該方塊對角線結構，或替代地對應於使用上文關於方程式20至25所討論之一滑動窗方法，同時可藉由使用如上文關於方程式30至32所討論之正交預編碼器行之一設計來處置低相關性案例。該低相關性案例之另一選項係使該轉換預編碼器係一固定N T×N T矩陣(例如，恆等矩陣(identity matrix)、DFT矩陣、Hadamard矩陣或一方塊對角線矩陣)，且接著使該調諧預編碼器對所有頻道維數操作。一高固定矩陣亦係可行的，該調諧預編碼器將自該高固定矩陣選擇並調整行。
隨著UE 200在環境中移動，頻道相關性條件可隨時間而改變。為了考量頻道相關性條件之此變動，UE 200將需要自動判定形成該轉換預編碼器之基行數目。此亦影響該調諧預編碼器之發信號附加項，使得可認為在UE 200中之轉換預編碼器之選擇判定該調諧預編碼器之回饋傳輸格式。避免一完全徹底搜尋之計算複雜度係待記於心中之另一潛在重要態樣。
可藉由在方程式(28)中利用基於容量的準則以介於對應於不同數目個基行之轉換預編碼器之間選擇(即，選擇增大該基於容量的準則函數之該轉換預編碼器(而不管基行數目))而實現判定基行數目。後文中，該基行數目將係固定的及該UE可前進至選擇該調諧預編碼器及總預編碼器之傳輸秩。
另一替代係使用相關性匹配或基於容量的準則以選擇各可能數目個基行之一候選轉換預編碼器及接著結合發現最佳數目個基行藉由利用該等候選預編碼器(每個基行數目具有一候選預編碼器)而針對調諧預編碼器及傳輸秩執行一徹底搜尋。該UE之複雜度可仍係易管理的，此係因為候選轉換預編碼器之選擇可實質上減小該徹底搜尋之搜尋空間。
可根據一些實施例使用一基於精緻化House Holder的轉換預編碼器。在此等實施例中，基於DFT的行充當為處理頻道之主要相關性方向之「錨定」行，及該等基於DFT的行連同充當為與該錨定行相對之擾動(可認為係一種與該錨定行相對之差分預編碼)之非基於DFT的行係包含於該轉換預編碼器之行中。該等擾動可涉及採取該等錨定行及藉由稍微調整相位而產生新行，雖然就基於DFT的行而言，不涉及跨天線之線性遞增相位。
「圍繞」該錨定行選擇行之另一方式係自一更大組的基行選擇行以減小及/或最小化介於經選擇預編碼器之間的一最大距離。適合的距離度量(除包含在Grassmanian流形(Grassmanian manifold)上之任何其他子空間距離度量之外)亦包含Chordal距離、Fubini-Study距離及兩投影正規化距離。此一最小至最大設計可以具有高相關性(但不是完全相關)之案例為目標。另一方面係選擇行以藉由增大及/或最大化最小距離而伴隨該錨定行之設計準則。此方法致力於跨越頻道之本徵方向之一更多樣化組及可更適合於不相關的頻道，同時仍確保可經由許多錨定行而實現精確的波束形成增益。
可使用已用於4 Tx LTE版本8碼簿之16個基於House Holder的秩1預編碼器以產生一第一組基行。該碼簿已包含8個基於DFT的行。為了進一步增加空間解析度，可藉由以下步驟而延伸該第一組基行：使該第一組基行與執行相位調整之一對角線矩陣相乘以增加該等基於DFT的行之波束超取樣因數。若該波束超取樣因數增加倍Q u倍，則基行之總數目係16Q u。現在各基行群組包含該等基於DFT的行之一者(在House Holder碼簿中之原始基於DFT的行或透過增加波束超取樣所獲得之一基行)。可藉由剩餘基行或其等之一子組之間的一最小至最大或一最大至最小搜尋而獲得其他K-1行。適合的搜尋子組包含省去的所有其他基於DFT的行，使得僅該錨定行係基於DFT的。替代地，可排除一些最接近(在一主波瓣角意義上)的基於DFT的行，同時其他更遠的基於DFT的行亦可係該搜尋子組之一部分。省去接近該錨定行之基於DFT的行之動機可係當相關性降低時頻道衰退不再遵循一DFT相似結構。
根據一些實施例，一設計可涉及使DFT預編碼器之波束超取樣因數加倍至4。接著存在32個不同基行，其中16個基行係基於DFT的。使各基於DFT的行係一錨定行，此意謂著存在16個不同基行群組。進一步使各基行群組包含K=4個行。可依所描述之最小至最大或最大至最小方式自不包含任何基於DFT的行之一搜尋子組選定3個非錨定行。使用該等基行群組以形成具有如方程式(23)中之兩個方塊之方塊對角線轉換預編碼器，因此存在16個不同轉換預編碼器，及/或可執行方塊調整亦作為一替代。該調諧預編碼器係在與方程式(24)中相似之各方塊中之4個行之間選擇及亦使用來自一4-PSK字母之4個不同相位來執行相位調整。
根據本發明之一些實施例，可提供有效預編碼效能，同時維持一預編碼器設置中之一低發信號附加項及合理的UE預編碼器選擇複雜度，其中自兩個預編碼器之一乘積形成一總預編碼器。可依一方式利用發信號子空間精緻化及粗糙發信號子空間操縱技術以實現此等目標。亦揭示用於執行轉換預編碼器維數之動態調適之技術及該等技術可提供能夠有效對付頻道中之不同程度的相關性之一益處。
現在將關於圖8之流程圖更詳細討論UE 200(如圖2中所展示)之操作。如上文所討論，UE 200透過無線頻道300透過天線217及收發器209而自基地台100接收通信。回應於該等經接收通信，在方塊701處，處理器201量測該無線頻道300之初始特性。回應於量測該無線頻道300之該等初始特性，在方塊703處，處理器201選擇一初始轉換預編碼器索引(亦稱為一初始第一預編碼器索引)及一初始調諧預編碼器索引(亦稱為一初始第二預編碼器索引)。接著在方塊705處，透過收發器209及天線217而傳輸該經選擇轉換預編碼器索引及該經選擇調諧預編碼器索引至基地台100。繼傳輸該經選擇轉換預編碼器索引及該經選擇調諧預編碼器索引之後，在方塊707處，處理器201經組態以處理自基地台100之該天線陣列117所接收之信號。
如上文所討論，可使用複數個轉換預編碼器索引之各者以識別來自複數個轉換預編碼器W(c)之一各自轉換預編碼器索引，及可使用複數個調諧預編碼器索引之各者以識別來自複數個調諧預編碼器W(t)之一各自調諧預編碼器。雖然藉由實例討論轉換預編碼器及調諧預編碼器之實施例，但是可使用其他轉換預編碼器結構及調諧預編碼器結構。此外，本發明之實施例使用多個不同預編碼器索引以個別識別一傳輸器預編碼器矩陣之多個因數。相應地，藉由適當設計由該基地台所使用之該(等)預編碼器碼簿，可相對頻繁地更新總預編碼器之一調諧預編碼器元素/因數以模型化具有相對低發信號附加項之頻道300之頻繁地變更屬性，同時可相對不頻繁地更新該總預編碼器之一轉換預編碼器元素/因數以模型化頻道300之不頻繁地變更屬性。
在方塊707處，處理器201可基於該初始調諧預編碼器索引及該初始轉換預編碼器索引而繼續處理自基地台100所接收之信號，直至選擇一新調諧預編碼器索引及/或一新轉換預編碼器索引為止。更特定言之，處理器201可週期性地重新量測頻道300之特性，同時處理自基地台100所接收之信號。在方塊711處，處理器201可判定是否需要一新轉換預編碼器，及在方塊715處，處理器201可判定是否需要一新調諧預編碼器(在不變更既有轉換預編碼器之情況下)。在頻道300之特性保持如方塊711及715處所判定之未充分變更之條件下，處理器201可基於相同轉換預編碼器及調諧預編碼器(由最新近發送轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引所定義)而處理經接收信號。
因此可使用一轉換預編碼器索引以自隨時間相對不頻繁地改變及因此需要相對不頻繁的更新之預編碼器105選擇基地台100之一轉換預編碼器因數。相比之下，可使用一調諧預編碼器索引以自隨時間相對頻繁地改變及因此需要相對頻繁的更新之預編碼器105選擇基地台100之一調諧預編碼器因數。相應地，在方塊709處，處理器201可在不發送任何新調諧預編碼器索引及/或新轉換預編碼器索引之情況下重複地量測頻道300之特性。若在方塊711處頻道300之量測特性未充分變更以啟始一新轉換預編碼器之選擇，則在方塊715處，處理器201判定頻道300之量測特性是否充分變更以在方塊715處選擇一新調諧預編碼器索引。若是，則在方塊717處透過收發器209及天線217傳輸該經選擇調諧預編碼器索引至基地台100，及在方塊707處，處理器201接著基於先前轉換預編碼器(由該新調諧預編碼器索引所識別)及基於該新調諧預編碼器(由該新調諧預編碼器索引所識別)而處理自基地台100所接收之信號。由於調諧預編碼器對應於相對頻繁改變之頻道屬性，所以在方塊715及717處，處理器201可選擇及傳輸數個新調諧預編碼器索引，而無需在方塊711及712處傳輸任何新轉換預編碼器索引。
若在方塊711處處理器201判定頻道300之特性已在方塊711處充分變更，則在方塊711及方塊712處，可選擇及傳輸新轉換預編碼器索引及新調諧預編碼器索引至基地台100。藉由適當設計轉換預編碼器及調諧預編碼器(及碼簿或各自碼簿)以及轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引，各轉換預編碼器(或調諧預編碼器因數)可與調諧預編碼器(或調諧預編碼器因數)之一各自群組相關聯，使得各轉換預編碼器索引與調諧預編碼器索引之一各自群組相關聯。相應地，一旦處理器201選擇一轉換預編碼器索引，則處理器201僅需自與該經選擇轉換預編碼器索引相關聯之調諧預編碼器索引之該群組進行選擇。
相應地，該轉換預編碼器索引可係對應於各自複數個轉換預編碼器矩陣或轉換預編碼器因數之複數個轉換預編碼器索引之一者。該調諧預編碼器索引可係對應於各自複數個調諧預編碼器矩陣之複數個調諧預編碼器索引之一者。此外，一經推薦預編碼器矩陣包括對應於該經選擇轉換預編碼器索引之一轉換預編碼器矩陣或因數與對應於該經選擇調諧預編碼器索引之一調諧預編碼器矩陣或因數之一乘積。
該複數個轉換預編碼器矩陣之各者可對應於圖3中所展示之該網格之傳輸波束B0至B15之一各自群組，及該網格之該等傳輸波束之各群組包含相同數目個傳輸波束(例如，4個傳輸波束)。此外，該複數個轉換預編碼器矩陣之各者包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線。
根據一些實施例，對應於一各自轉換預編碼器之傳輸波束之各分群組可包含至少兩個相鄰傳輸波束，及根據一些實施例，一些群組可包含至少4個相鄰傳輸波束(上文稱為一滑動窗)。此外，傳輸波束之至少一群組可包含在該網格之一第一邊緣處之一第一傳輸波束及在該網格之一第二邊緣處之一第二傳輸波束，使得該第一傳輸波束及該第二傳輸波束具有該網格之任何傳輸波束之一最大角距(上文稱為包封)。此外，對應於一第一轉換預編碼器之傳輸波束之一第一群組可介於且重疊於傳輸波束之第二群組與第三群組之間，使得介於該第一群組與該第二群組之間及介於該第二群組與該第三群組之間共用相同數目個傳輸波束。
如上文關於圖3所討論，例如，可如下般對該等波束分群組：B0-B3；B1-B4；B2-B5；B3-B6；B4-B7；B5-B8；B6-B9；B7-B10；B8-B11；B9-B12；B10-B13；B11-B14；B12-B15；B13-B15及B0；B14-15及B0-B1；以及B15及B0-B2。波束之各群組可包含相同數目個波束，及大多數群組包含相鄰波束。此外，波束之一第一群組(例如，波束B10-B13)係介於且重疊於波束之第二群組與第三群組之間(例如，波束B9-B12及波束B11-B14)。此外，在該網格之邊緣處之波束群組(例如，波束B13-B15及B0；B14-B14及B0-B1；以及B15及B0-B2)可包含來自具有最大角距之該網格之非相鄰波束(例如波束B0及B15)。
根據一些其他實施例，對應於一各自轉換預編碼器之傳輸波束之各群組可僅包含正交傳輸波束。如上文關於圖3所討論，例如，可如下般對該等波束分群組：B0、B4、B8及B12；B1、B5、B9及B13；B2、B6、B10及B14；以及B3、B7、B11及B15。
現在將關於圖7之流程圖更詳細討論基地台100(如在圖2及圖4至圖6中所展示)之操作。當基地台100與UE 200通信時，該基地台100透過頻道300透過天線陣列117及收發器109而在處理器101處接收上行鏈路通信，及如上文關於圖8所討論，UE 200在此等上行鏈路通信中傳輸轉換預編碼器索引及/或調諧預編碼器索引。在方塊601及方塊603處，處理器101接收當由UE 200發送時之一初始轉換預編碼器索引(亦稱為一初始第一預編碼器索引)及一初始調諧預編碼器索引(亦稱為一初始第二預編碼器索引)。回應於接收該初始轉換預編碼器索引及該初始調諧預編碼器索引，在方塊605處，處理器101提供一預編碼器矩陣105。處理器101接著使用該經提供預編碼器矩陣105來處理至少一符號串流以產生用於該天線陣列117之各自天線元件之各自天線信號，及可透過該等各自天線元件傳輸該等天線信號至UE 200。
在方塊609及方塊611處，只要未自UE 200接收新轉換預編碼器索引及/或新調諧預編碼器索引，則在方塊607處，處理器101可使用基於該初始轉換預編碼器索引及該初始調諧預編碼器索引所選擇的預編碼器矩陣105來處理該(等)符號串流，及在方塊608處傳輸該等所得天線信號。若由UE 200提供一後續調諧預編碼器索引(但不接收後續轉換預編碼器索引)，則在方塊611及方塊603處，處理器101接收該後續調諧預編碼器索引，及在方塊605處基於該初始轉換預編碼器索引及該後續調諧預編碼器索引而提供一新預編碼器矩陣105。相應地，可在不更新該轉換預編碼器索引之情況下接收複數個經更新調諧預編碼器索引，及在方塊605處可基於相同轉換預編碼器索引及不同調諧預編碼器索引而提供不同預編碼器矩陣。接著，可使用該(等)新預編碼器矩陣以在方塊607處處理該(等)符號串流以在方塊608處傳輸至UE。
若由UE 200提供一後續轉換預編碼器索引，則在方塊609及方塊611處，處理器101接收該後續轉換預編碼器索引。此外，由於調諧預編碼器索引之一各自群組與各轉換預編碼器索引相關聯，所以當任何時候接收一新轉換預編碼器索引時，在方塊603處可接收一後續調諧預編碼器索引。相應地，在方塊605處，處理器101可基於該新調諧預編碼器索引及該新轉換預編碼器索引而提供一新預編碼器矩陣。接著可使用該新預編碼器矩陣以在方塊607處提供該(等)符號串流以在方塊608處傳輸至UE。
如圖4中所展示，處理器101可提供預編碼器105作為自一單一預編碼器碼簿119所選擇之一單一矩陣。該單一矩陣可包括轉換預編碼器因數與調諧預編碼器因數之一乘積，及可在碼簿119中排列預編碼器，使得可使用該轉換預編碼器索引及該調諧預編碼器索引來單獨地對預編碼器編索引/識別預編碼器。例如，可辨識碼簿119，使得在相同列中排列具有相同轉換預編碼器因數之預編碼器矩陣，及使得在相同行中排列具有相同調諧預編碼器因數之預編碼器矩陣，反之亦然。相應地，可使用該轉換預編碼器索引以選擇一碼簿列，及可使用該調諧預編碼器索引以選擇一行。
如圖5中所展示，處理器101可提供預編碼器105作為自各自轉換預編碼器碼簿119a及調諧預編碼器碼簿119b所選擇之分開的轉換預編碼器105a及調諧預編碼器105b。相應地，可使用轉換預編碼器索引及調諧預編碼器索引以自分開的碼簿選擇。如圖6中所展示，可提供調諧預編碼器105作為自各自選擇預編碼器碼簿119b1及調整預編碼器碼簿119b2所選擇之分開的選擇預編碼器105b1及調整預編碼器105b2。相應地，可在兩部分(例如，選擇預編碼器索引及調整預編碼器索引)中提供調諧預編碼器索引，使得可使用3個索引(例如，轉換索引、選擇索引及調整索引)以識別總預編碼器105之分開的預編碼器元素(例如，轉換預編碼器元素、選擇預編碼器元素及調整預編碼器元素)。
該轉換預編碼器索引可係對應於各自複數個轉換預編碼器矩陣之複數個轉換預編碼器索引之一者，及該調諧預編碼器索引可係對應於各自複數個調諧預編碼器矩陣之複數個調諧預編碼器索引之一者。此外，該經提供預編碼器矩陣可包括對應於該經接收轉換預編碼器索引之一轉換預編碼器矩陣與對應於該經接收調諧預編碼器矩陣之一調諧預編碼器矩陣之一乘積。此外，該複數個轉換預編碼器矩陣之各者可對應於該網格之該等傳輸波束(B0-B15)之一各自群組，該各自群組包含相同數目個傳輸波束。此外，該複數個轉換預編碼器矩陣之各者可包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線。
根據一些實施例，傳輸波束之各群組包含至少兩個相鄰傳輸波束。例如，傳輸波束之至少一群組可包含在該網格之一第一邊緣處之一第一傳輸波束B0及在該網格之一第二邊緣處之一第二傳輸波束B15，使得該第一傳輸波束及該第二傳輸波束(例如，波束B0及波束B15)具有該網格之任何傳輸波束之一最大角距。此外，傳輸波束之一第一群組可介於且重疊於傳輸波束之第二群組與第三群組之間，使得介於該第一群組與該第二群組之間及該第二群組與該第三群組之間共用相同數目個傳輸波束。根據一些其他實施例，傳輸波束之各群組僅包含正交傳輸波束。
在本發明之各種實施例之上文描述中，應瞭解本文所使用之術語僅係為了描述特定實施例之目的及並非旨在限制本發明。如通常由一般技術者所瞭解，除非以其他方式定義，否則本文所使用之所有術語(包含技術術語及科學術語)具有相同含意。進一步將瞭解如本文所明白定義之術語(諸如字典通常所使用定義之術語)應解釋為具有與在此說明書及相關技術之背景下之術語之含意一致之一含意，及在一理想化或過度正式化意義上將不解釋該等術語。
當一元件被提及「連接」至另一元件、「耦合」至另一元件、「回應」於另一元件或其等之變體至另一元件時，該元件可直接連接至該另一元件、耦合至該另一元件或回應於該另一元件或可存在中介元件。相比之下，當一元件被提及「直接連接」至另一元件、「直接耦合」至另一元件、「直接回應」於另一元件或其等之變體至另一元件時，不存在中介元件。自始至終相同數字係指相同元件。此外，如本文所使用之「連接」、「耦合」、「回應」或其等之變體可包含無線耦合、連接或回應。如本文所使用，單數形式「一」、「一個」及「該一個」亦係旨在包含複數形式，除非除此之外內容另有清楚指示。為了簡短及/或清楚，可不詳細描述熟知功能或結構。術語「及/或」包含一或多個相關聯的列出項目之任何組合及所有組合。
如本文所使用，術語「包括」、「包含」、「具有」或其等之變體係開放式的，及包含一或多個規定特徵、整數、元件、步驟、組件或功能，但是不排除存在或附加一或多個其他特徵、整數、元件、步驟、組件、功能或其等之群組。此外，如本文所使用，可使用「例如」以引進或指定一般實例或前文所提及項目之實例，及「例如」並非旨在限制此項目。可使用「即」以指定來自一更一般列舉之一特定項目。
本文參考電腦實施方法、裝置(系統及/或器件)及/或電腦程式產物之方塊圖及/或流程圖圖解說明來描述例示性實施例。應瞭解可藉由由一或多個電腦電路所執行之電腦程式指令實施該等方塊圖及/或該等流程圖圖解說明之一方塊及在該等方塊圖及/或該等流程圖圖解說明中之方塊之組合。可提供此等電腦程式指令給一通用電腦電路、專用電腦電路及/或其他可程式化資料處理電路之一處理器電路以產生一機制，使得經由該等電腦及/或其他可程式化資料處理裝置之該處理器執行之該等指令變換及控制電晶體、儲存於記憶體位置中之值及在此電路內之其他硬體組件以實施在該等方塊圖及/或流程圖方塊或方塊中所指定之功能/動作，且藉此產生用於實施在該等方塊圖及/或該(等)流程圖中所指定之該等功能/動作之方法(功能)及/或結構。
此等電腦程式指令亦可儲存於可引導一電腦或其他可程式化資料處理裝置依一特定方式運行之一有形電腦可讀媒體，使得儲存於該電腦可讀媒體中之該等指令產生一製品，其包含實施在該等方塊圖及/或流程圖或方塊中所指定之該等功能/動作之指令。
一有形非暫時性電腦可讀媒體可包含一電子、磁性、光學、電磁或半導體資料儲存系統、裝置或器件。該電腦可讀媒體之更特定實例將包含如下：一可攜式電腦磁片、一隨機存取記憶體(RAM)電路、一唯讀記憶體(ROM)電路、一可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)電路、一可攜式光碟唯讀記憶體(CD-ROM)及一可攜式數位視訊碟唯讀記憶體(DVD/BlueRay)。
該等電腦程式指令亦可載入至一電腦及/或其他可程式化資料處理裝置以導致在該等電腦及/或其他可程式化裝置上執行一系列操作步驟以產生一電腦實施程序，使得在該等電腦或其他可程式化裝置上執行之該等指令提供用於實施在該等方塊圖及/或流程圖方塊或方塊中所指定之該等功能/動作之步驟。相應地，可在可統稱為「電路」、「一模組」或其等之變體之一處理器(諸如一數位信號處理器)上運行之硬體及/或軟體中(包含韌體、常駐軟體、微程式碼等)具體實施本發明之實施例。
亦應注意，在一些替代實施例中，可不依該等流程圖中所註釋之次序發生在該等方塊中所註釋之該等功能/動作。例如，取決於所涉及之該等功能/動作，事實上可實質上同時執行接連展示之兩個方塊或有時可依相反次序執行該等方塊。此外，該等流程圖及/或方塊圖之一給定方塊之功能可分成多個方塊，及/或可至少部分整合該等流程圖及/或方塊圖之兩個或兩個以上方塊之功能。最終，可介於圖解說明之該等方塊之間添加/嵌入其他方塊。此外，雖然一些圖包含通信路徑之箭頭以展示通信之一主要方向，但是應瞭解在可依與所描繪之箭頭相反之方向發生通信。
本文已結合上文描述及圖式揭示許多不同實施例。將瞭解字面描述及圖解說明此等實施例之每個組合及子組合將係過度重複及令人模糊的。相應地，包含該等圖式之本說明書應解釋為構成實施例之各種例示性組合及子組合以及進行及使用實施例之該各種例示性組合及子組合之方式及程序之一完整書面描述，及本說明書應支援任何此組合或子組合之技術方案。
可在不實質上悖離本發明之原理之情況下對該等實施例做出許多變動及修改。本文中，所有此等變動及修改係旨在包含於本發明之範疇中。
60．．．無線電存取網路
70．．．核心網路
100．．．基地台/演進節點B
101．．．處理器
103-1-103-r．．．符號串流
105．．．預編碼器
105a．．．轉換預編碼器
105b'．．．調諧預編碼器
105b1．．．選擇預編碼器
105b2．．．調整預編碼器
107-1-107-Nt．．．逆快速傅立葉變換(IFFT)元件
109．．．收發器
111．．．傳輸器
111-1-111-Nt．．．傳輸器元件
115．．．接收器
117．．．天線陣列
117-1-117-Nt．．．天線元件
118．．．記憶體
119．．．預編碼器碼簿
119a．．．轉換預編碼器碼簿
119b．．．調諧預編碼器碼簿
119b1．．．選擇預編碼器碼簿碼簿
119b2．．．調整預編碼器碼簿碼簿
200．．．使用者設備
201．．．處理器
209．．．收發器
217．．．天線
218．．．記憶體
221．．．使用者介面
300．．．無線頻道
B0-B15．．．傳輸波束
S1．．．介面
S-1-S-r．．．符號串流
X2．．．介面
圖1係根據一些實施例之一經組態通信系統之一方塊圖；
圖2係根據一些實施例之透過一無線頻道通信之一基地台與一UE之一方塊圖；
圖3係根據一些實施例之圖2之一基地台天線陣列之一方塊圖及藉此所提供之一波束場型；
圖4係根據一些實施例之圖2之一基地台之一放大方塊圖；
圖5係根據一些其他實施例之圖2之一基地台之一放大方塊圖；
圖6係根據又其他實施例之圖2之一基地台之一放大方塊圖；
圖7係圖解說明根據一些實施例之圖2之一基地台之操作之一流程圖；及
圖8係圖解說明根據一些實施例之圖2之一UE之操作之一流程圖。
100．．．基地台/eNodeB
101．．．處理器
109．．．收發器
117．．．天線陣列
118．．．記憶體
200．．．使用者設備
201．．．處理器
209．．．收發器
217．．．天線
218．．．記憶體
221．．．使用者介面
300．．．無線頻道

Claims (27)

  1. 一種基於定義傳輸波束之一網格之預編碼器回饋而使用多個天線(117)自一第一通信器件(100)傳輸資料至一第二通信器件(200)之方法，該方法之特徵為：自該第二通信器件(200)接收一第一預編碼器索引(601)；自該第二通信器件(200)接收一第二預編碼器索引(603)；至少部分基於該第一預編碼器索引及該第二預編碼器索引而處理至少一符號串流(607)以產生用於該多個天線(117)之各自天線元件之天線信號；及透過該多個天線(117)而傳輸該等天線信號(608)至該第二通信器件(200)。
  2. 如請求項1之方法，其中該第一預編碼器索引包括一轉換預編碼器索引，該轉換預編碼器索引係對應於各自複數個轉換預編碼器矩陣之複數個轉換預編碼器索引之一者，其中該第二預編碼器索引包括一調諧預編碼器索引，該調諧預編碼器索引係對應於各自複數個調諧預編碼器矩陣之複數個調諧預編碼器索引之一者，且其中處理包括使用一總預編碼器矩陣來處理該至少一符號串流，該總預編碼器矩陣包括對應於該經接收轉換預編碼器索引之一轉換預編碼器矩陣與對應於該經接收調諧預編碼器索引之一調諧預編碼器矩陣之一乘積。
  3. 如請求項2之方法，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者對應於該網格之該等傳輸波束之一各自群組，其中該網格之該等傳輸波束之各群組包含相同數目個傳輸波束，且其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線。
  4. 如請求項3之方法，其中傳輸波束之各群組包含至少兩個相鄰傳輸波束。
  5. 如請求項4之方法，其中傳輸波束之至少一群組包含在該網格之一第一邊緣處之一第一傳輸波束及在該網格之一第二邊緣處之一第二傳輸波束。
  6. 如請求項4之方法，其中該等轉換預編碼器矩陣之第一轉換預編碼器矩陣、第二轉換預編碼器矩陣及第三轉換預編碼器矩陣分別對應於傳輸波束之該等群組之第一群組、第二群組及第三群組，且其中傳輸波束之該第二群組係介於且重疊於傳輸波束之該第一群組與該第三群組之間，使得介於該第一群組與該第二群組之間及介於該第二群組與該第三群組之間共用相同數目個傳輸波束。
  7. 如請求項3之方法，其中傳輸波束之各群組僅包含正交傳輸波束。
  8. 如請求項3至7任一項中之方法，其中該多個天線包含8個天線元件(117-1至117-8)，且其中傳輸波束之該網格包含16個波束。
  9. 如請求項1至7任一項中之方法，其中接收該第二預編碼器索引包括接收一初始第二預編碼器索引(603)，其中處理該至少一符號串流包括至少部分基於該第一預編碼器索引及該初始第二預編碼器索引而處理該至少一符號串流(607)之一第一部分以產生各自第一天線信號，該方法進一步包括：自該第二通信器件(200)接收一後續第二預編碼器索引(611，603)；及至少部分基於該第一預編碼器索引及該後續第二預編碼器索引而處理該至少一符號串流(607)之一第二部分以產生用於該多個天線之各自天線元件之各自第二天線信號。
  10. 一種選擇一無線頻道(300)之預編碼器特性之方法，透過該無線頻道(300)使用多個天線(117)而自一通信器件(100)接收通信，該等預編碼器特性連同一預編碼器碼簿定義傳輸波束之一網格，該方法包括：量測該無線頻道(300)之特性(701，709)，透過該無線頻道(300)而自該通信器件(100)接收該等通信；回應於量測該無線頻道(300)之該等特性，選擇一第一預編碼器索引(703，711)；回應於量測該無線頻道(300)之該特性，選擇一第二預編碼器索引(703，715)；及傳輸該經選擇第一預編碼器索引及該經選擇第二預編碼器索引(705，712，717)至該通信器件(100)。
  11. 如請求項10之方法，其中該第一預編碼器索引包括一轉換預編碼器索引，該轉換預編碼器索引係對應於各自複數個轉換預編碼器矩陣之複數個轉換預編碼器索引之一者，其中該第二預編碼器索引包括一調諧預編碼器索引，該調諧預編碼器索引係對應於各自複數個調諧預編碼器矩陣之複數個調諧預編碼器索引之一者，且其中一總預編碼器矩陣包括對應於該經選擇轉換預編碼器索引之一轉換預編碼器矩陣與對應於該經選擇調諧預編碼器索引之一調諧預編碼器矩陣之一乘積。
  12. 如請求項11之方法，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者對應於該網格之該等傳輸波束之一各自群組，其中該網格之該等傳輸波束之各群組包含相同數目個傳輸波束，且其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線。
  13. 如請求項12之方法，其中傳輸波束之各群組包含至少兩個相鄰傳輸波束。
  14. 如請求項13之方法，其中傳輸波束之至少一群組包含在該網格之一第一邊緣處之一第一傳輸波束及在該網格之一第二邊緣處之一第二傳輸波束。
  15. 如請求項13之方法，其中該等轉換預編碼器矩陣之第一轉換預編碼器矩陣、第二轉換預編碼器矩陣及第三轉換預編碼器矩陣分別對應於傳輸波束之該等群組之第一群組、第二群組及第三群組，且其中傳輸波束之該第二群組係介於且重疊於傳輸波束之該第一群組與該第三群組之間，使得介於該第一群組與該第二群組之間及介於該第二群組與該第三群組之間共用相同數目個傳輸波束。
  16. 如請求項12之方法，其中傳輸波束之各群組僅包含正交傳輸波束。
  17. 如請求項10至16任一項中之方法，其中量測該無線頻道(300)之該特性包括在一第一時間或頻率處量測該無線頻道(300)之一特性(701)，其中選擇及傳輸該第二預編碼器索引包括選擇及傳輸一初始第二預編碼器索引(703，705)，該方法進一步包括：在不同於該第一時間或頻率之一第二時間或頻率處量測該無線頻道(300)之一特性(709)；回應於在該第二時間或頻率處量測該無線頻道之該特性，選擇不同於該初始第二預編碼器索引之一後續第二預編碼器索引(715)；及傳輸該後續第二預編碼器索引(717)至該通信器件(100)。
  18. 一種第一通信器件(100)，其包括：多個天線(117)，其等基於預編碼器回饋而提供傳輸波束之一網格；一接收器(115)，其耦合至該多個天線(117)，其中該接收器(115)經組態以自一第二通信器件(200)接收一第一預編碼器索引及一第二預編碼器索引；一處理器(101)，其耦合至該多個天線(117)及該接收器(115)，其中該處理器(101)經組態以至少部分基於該第一預編碼器索引及該第二預編碼器索引而處理至少一符號串流以產生用於該多個天線(117)之各自天線元件之天線信號；及一傳輸器(111)，其耦合至該處理器(101)，其中該傳輸器(111)經組態以透過該多個天線(117)之該等各自天線元件(111-1至111-Nt)傳輸該等天線信號至該第二通信器件(200)。
  19. 如請求項18之第一通信器件(100)，其中該第一預編碼器索引包括一轉換預編碼器索引，該轉換預編碼器索引係對應於各自複數個轉換預編碼器矩陣之複數個轉換預編碼器索引之一者，其中該第二預編碼器索引包括一調諧預編碼器索引，該調諧預編碼器索引係對應於各自複數個調諧預編碼器矩陣之複數個調諧預編碼器索引之一者，且其中該處理器(101)經組態以使用一總預編碼器矩陣來處理該至少一符號串流，該總預編碼器矩陣包括對應於該經接收轉換預編碼器索引之一轉換預編碼器矩陣與對應於該經接收調諧預編碼器索引之一調諧預編碼器矩陣之一乘積。
  20. 如請求項19之第一通信器件，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者對應於該網格之該等傳輸波束之一各自群組，其中該網格之該等傳輸波束之各群組包含相同數目個傳輸波束，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線，其中傳輸波束之各群組包含至少兩個相鄰傳輸波束，且其中傳輸波束之至少一群組包含在該網格之一第一邊緣處之一第一傳輸波束及在該網格之一第二邊緣處之一第二傳輸波束。
  21. 如請求項19之第一通信器件，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者對應於該網格之該等傳輸波束之一各自群組，其中該網格之該等傳輸波束之各群組包含相同數目個傳輸波束，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線，其中傳輸波束之各群組包含至少兩個相鄰傳輸波束，其中該等轉換預編碼器矩陣之第一轉換預編碼器矩陣、第二轉換預編碼器矩陣及第三轉換預編碼器矩陣分別對應於傳輸波束之該等群組之第一群組、第二群組及第三群組，且其中傳輸波束之該第二群組係介於且重疊於傳輸波束之該第一群組與該第三群組之間，使得介於該第一群組與該第二群組之間及該第二群組與該第三群組之間共用相同數目個傳輸波束。
  22. 如請求項18至21任一項中之第一通信器件(100)，其中接收該第二預編碼器索引包括接收一初始第二預編碼器索引，其中處理該至少一符號串流包括至少部分基於該第一預編碼器索引及該初始第二預編碼器索引而處理該至少一符號串流之一第一部分以產生第一天線信號，且其中傳輸該等天線信號包括傳輸該等第一天線信號，其中該處理器(101)經組態以：自該第二通信器件接收一後續第二預編碼器索引；至少部分基於該第一預編碼器索引及該後續第二預編碼器索引而處理該至少一符號串流之一第二部分以產生用於該多個天線之各自天線元件之第二天線信號，且其中該傳輸器(111)經組態以透過該多個天線(117)之該等各自天線元件(117-1至117-Nt)傳輸該第二天線信號。
  23. 一種第一通信器件(200)，其包括：一收發器(209)，其經組態以透過一天線(217)及透過一無線頻道(300)而提供無線通信給一第二通信器件(100)，其中該第二通信器件(100)使用多個天線(117)；及一處理器(201)，其耦合至該收發器(209)，其中該處理器經組態以：量測該無線頻道(300)之特性，透過該無線頻道(300)而自該第二通信器件(100)接收該等無線通信；回應於量測該無線頻道(300)之該等特性而選擇一第一預編碼器索引及一第二預編碼器索引；透過該收發器(209)及該天線(217)傳輸該經選擇第一預編碼器索引及該經選擇第二預編碼器索引至該第二通信器件(100)；及處理自該第二通信器件(100)之該多個天線(117)所接收之信號。
  24. 如請求項23之第一通信器件，其中該第一預編碼器索引包括一轉換預編碼器索引，該轉換預編碼器索引係對應於各自複數個轉換預編碼器矩陣之複數個預編碼器索引之一者，其中該第二預編碼器索引包括一調諧預編碼器索引，該調諧預編碼器索引係對應於各自複數個調諧預編碼器矩陣之複數個調諧預編碼器索引之一者，且其中一總預編碼器矩陣包括對應於該經選擇轉換預編碼器索引之一轉換預編碼器矩陣與對應於該經選擇調諧預編碼器索引之一調諧預編碼器矩陣之一乘積。
  25. 如請求項24之第一通信器件，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者對應於網格之傳輸波束之一各自群組，其中該網格之該等傳輸波束之各群組包含相同數目個傳輸波束，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線，其中傳輸波束之各群組包含至少兩個相鄰傳輸波束，且其中傳輸波束之至少一群組包含在該網格之一第一邊緣處之一第一傳輸波束及在該網格之一第二邊緣處之一第二傳輸波束。
  26. 如請求項24之第一通信器件，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者對應於該網格之該等傳輸波束之一各自群組，其中該網格之該等傳輸波束之各群組包含相同數目個傳輸波束，其中該複數個轉換預編碼器矩陣之各者包含對應於該各自群組之該等傳輸波束之各自元素線，其中傳輸波束之各群組包含至少兩個相鄰傳輸波束，其中該等轉換預編碼器矩陣之第一轉換預編碼器矩陣、第二轉換預編碼器矩陣及第三轉換預編碼器矩陣分別對應於傳輸波束之該等群組之第一群組、第二群組及第三群組，且其中傳輸波束之該第二群組係介於且重疊於傳輸波束之該第一群組與該第三群組之間，使得介於該第一群組與該第二群組之間及該第二群組與該第三群組之間共用相同數目個傳輸波束。
  27. 如請求項23至26任一項中之第一通信器件，其中量測該無線頻道(300)之該特性包括在一第一時間或頻率處量測該無線頻道(300)之一特性，其中選擇及傳輸該第二預編碼器索引包括選擇及傳輸一初始第二預編碼器索引，且其中處理信號包括基於該第一預編碼器索引及該初始第二預編碼器索引而處理自該多個天線(117)所接收之信號，其中該處理器(201)經組態以：在不同於該第一時間或頻率之一第二時間或頻率處量測該無線頻道(300)之一特性；回應於在該第二時間或頻率處量測該無線頻道之該特性而選擇不同於該初始第二預編碼器索引之一後續第二預編碼器索引；傳輸該後續第二預編碼器索引至該第二通信器件；及基於該第一預編碼器索引及該後續第二預編碼器索引而處理自該多個天線所接收之信號。
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