用于多输入多输出（mimo）的空间信道状态信息反馈的方法和系统的利记博彩app
【专利摘要】用于连接用户设备的接收天线和多个发射天线的整个空间信道的空间CSI的反馈的方法和系统。连接用户设备和小区的发射机和接收机处的空间判别信息被作为反馈来提供。利用用户设备提供发射机和接收机侧的每个子信道的空间判别信息作为反馈，可以确定发射天线多个部分上的合成空间CSI。用户设备可能具有一个或多个接收天线，并且所述空间判别信息可以是子带的短期信息。在一些实施方式中，接收机侧的空间判别信息是根据实际的空间信道并同时考虑接收机的实现推导出的。通过使用MIMO预编码的码本，发射机和接收机的空间判别信息可以作为反馈提供。
【专利说明】用于多输入多输出(ΜΙΜΟ)的空间信道状态信息反馈的方法和系统
[0001]背景
1.发明领域
[0002]本发明的领域涉及提供用于MMO技术的下行通信的空间信道状态信息(CSI)，特别是当发射天线的数目是四个或更多时的空间信道状态信息(CSI)。具体地，本发明的领域涉及使用多个成员CSI的空间CSI反馈，其中的每个成员CSI用适当的码本中的码字表示。
[0003]2.发明背景
[0004]依赖于发射机、接收机、或发射机和接收机处的多个天线，MIMO技术可以显著提高数据吞吐量和传输可靠性。数据吞吐量可以在链路级、在系统级、或在链路级和系统级提高。空间复用和波束成形已经被用来提高频谱效率和数据吞吐量。因为多个数据流通过并行信道被同时传送给同一用户，所以空间复用直接提高了链路级吞吐量和峰值速率。对于发射天线和接收电线，当天线之间的空间相关性低时，空间复用是最有用的。波束成形或预编码提高了信道的信干噪比(SINR)，并且从而提高了信道速率。预编码是指在多个发射天线上运用适当的权重。权重的计算基于来自信道的互易性或反馈的空间CSI。
[0005]当发射天线的数目大于接收天线的数目时，发射器处的多余的空间维度允许更有效地执行预编码。例如，在信道互易性通常不能保持的频分复用(FDD)系统中，预编码需要空间CSI反馈。出于开销的考虑，CSI反馈不能使用太多的比特。通常，随着比特数目的增力口，量化误差会降低。因此，通常使用码本来量化空间CSI。有效的码本设计能导致有效的量化，同时减少所用的比特数。
[0006]预编码MMO可以在两种情形中起作用:单用户MMO (SU-MIMO)和多用户MMO(MU-MIMO)0在SU-MMO中，空间复用流被发送给一个用户，并且预编码主要用来提高接收机的SINR。在MU-MMO中，多个用户的数据流在相同的时频资源上共享同一组发射天线。通过适当的预编码和接收机处理可以获得数据解耦。然而，空间CSI反馈中的量化误差对SU-MIMO和MU-MMO性能的影响十分不同。对于SU-MM0，当预编码不能完美地匹配MMO信道的空间特性时，有限的码本分辨率引起一定的SINR损失。这种SINR损失在不同的信噪比(SNR)工作点，在低信噪比或高信噪比区域是几乎一致的。换句话说，因为解耦同一个用户的多个流完全在接收机完成，这与发射机的预编码无关，所以在空间复用时没有损失。然而，如从图1看到的，并在中兴公司于2009年10月在日本宫崎县召开的3GPPRAN1#58第二次会议上的提案号为 R1-093818 的名称为 “Performance sensitivity to feedbacktypes”的提案中描述的，对于MU-MMO，量化误差直接引起了交叉用户干扰的提高，所述交叉用户干扰随着SNR的提高迅速饱和MMO的信道速率。
[0007]当发射机天线是相关的(例如，波束成形天线)，因为MIMO信道特性退化为线性相位旋转，所以码本设计问题能被显著减少。然而，如果受限于CSI反馈可以承受的比特数目，不相关信道的码本设计通常是困难的。不相关天线的一种典型结构是大间距交叉极化。在散射环境中，两组之间的间隔(通常>4倍波长)保证了它们之间的低相关性。正交极化(+45/-45度)导致每个极化方向上的相当独立的衰落。
[0008]N.Jindal 在 2OO6 年 11 月的 IEEE Transaction on Information Theory 的第 52卷，第 11 期，第 5045-5060 页发表的文章 “ΜΙΜΟ broadcast channels with f inite-ratefeedback”证明了，为了获得MU-MMO的全部复用增益，每个用户的CSI量化需要的比特数应该随着以dB为单位的工作SNR线性增加，表示如下:
[0009]
【权利要求】
1.一种用于一个或多个空间信道的空间CSI的反馈方法，所述空间信道连接UE和一个或多个小区，所述方法包括: 把多个发射天线分割成多个子集，每个子集对应一个子信道； 测量每个子信道的空间CSI ； 分解每个子信道的空间CSI，每个子信道产生至少两个成员CSI，每个子信道的第一成员CSI表征相应的发射天线子集的空间判别信息，并且每个子信道的第二成员CSI表征相应的接收机的空间判别信息；以及 将每个子信道的成员CSI作为反馈来提供。
2.如权利要求1所述的方法，其中每个子信道的成员CSI被表示成矢量或矩阵中的一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述分解包括矩阵乘法。
4.如权利要求1所述的方法，还包括: 使用至少一个码本量化每个子信道的至少两个成员CSI ;以及 将每个子信道的量化成员CSI作为所述反馈提供。
5.如权利要求4所述的方法，其中至少两个相应的索引是短期子带。
6.如权利要求1所述的方法，还包括: 在考虑相应的接收机实现的同 时推导每个子信道的空间CSI。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述推导包括奇异值分解。
8.如权利要求1所述的方法，其中将每个子信道的成员CSI作为反馈提供包括使用MIMO预编码的一个或多个码本。
9.如权利要求1所述的方法，还包括通过使用每个子信道的成员CSI来确定合成的空间 CSI。
10.一种用于连接UE和多个发射天线的空间信道的空间信道状态信息的反馈系统，所述系统包括: 一个或多个UE以及发射机的多个发射天线的一个或多个部分，所述发射机被配置成建立所述一个或多个UE和所述多个发射天线的一个或多个部分之间的一个或多个空间子信道连接，其中每个子信道的空间CSI对应空间子信道连接； 用来将每个子信道的空间CSI分解成每个子信道的至少两个成员CSI的装置，其中第一成员CSI表征所述发射机的空间判别信息，并且第二成员CSI表征接收机的空间判别信息；以及 用来将每个子信道的至少两个成员CSI作为反馈提供的装置。
11.如权利要求10所述的系统，还包括用来确定对应所述多个天线的合成的空间CSI的装置。
12.如权利要求10所述的系统，还包括将每个子信道的成员CSI表示成矢量或矩阵的>j-U ρ?α装直。
13.如权利要求10所述的系统，其中用于分解的装置被配置成用于矩阵乘法。
14.如权利要求10所述的系统，还包括: 使用至少一个码本来量化每个子信道的至少两个成员CSI的装置；以及 将每个子信道的量化的成员CSI作为所述反馈提供的装置。
15.如权利要求14所述的系统，其中每个子信道的至少两个相应的索引是短期子带。
16.如权利要求10所述的系统，还包括用于考虑接收机实现的同时推导每个子信道的空间CSI的装置。
17.如权利要求16所述的系统，其中用于推导的装置被配置成用于奇异值分解。
18.如权利要求10所述的系统，其中用于将每个子信道的量化的成员CSI作为反馈提供的装置被配置成使用MIMO预编码的一个或多个码本。
【文档编号】H04L1/06GK103493393SQ201280018046
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月18日 优先权日:2011年4月21日
【发明者】袁弋非, 霍大卫 申请人:中兴通讯股份有限公司, 中兴通讯美国公司