在高級天線系統(tǒng)中確定信道質(zhì)量信息的制作方法
【專利摘要】一種用戶設(shè)備（UE)被配置為確定無線通信系統(tǒng)中的信道質(zhì)量信息（CQI)。所述UE包括：處理器，被配置為從演進節(jié)點B(eNB)接收與第一共同信道預(yù)編碼矩陣指示符（PMI)碼本相關(guān)的信號參數(shù)，基于確定的單用戶PMI(SU-PMI)和接收到的與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù)來確定第二共同信道PMI，基于第二共同信道PMI確定多用戶CQI(MU-CQI)，以及向eNB發(fā)送MU-CQI。
【專利說明】在高級天線系統(tǒng)中確定信道質(zhì)量信息

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請一般涉及無線通信，并且更具體地，涉及在高級天線系統(tǒng)中確定信道質(zhì)量 信息。

【背景技術(shù)】
[0002] 無線通信是近代史中的一個最成功的革新。最近，無線通信服務(wù)的用戶的數(shù)量超 過50億并且繼續(xù)迅速地增長。由于在智能電話及諸如平板、筆記本計算機、上網(wǎng)本和電子 書之類的其他移動數(shù)據(jù)設(shè)備當(dāng)中的日漸流行，導(dǎo)致對無線數(shù)據(jù)通訊的要求迅速地增長。為 了滿足移動數(shù)據(jù)通訊方面的高增長，在無線電接口效率和通信技術(shù)中的改進具有最高的重 要性。一個這樣的改進是越來越多地使用多用戶（MU)多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)通信系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 技術(shù)方案
[0004] 提供一種適用于用戶設(shè)備（UE)的確定信道質(zhì)量信息（CQI)的方法。所述方法包 括：從演進節(jié)點B(eNB)接收與第一共同信道預(yù)編碼矩陣指示符（ΡΜΙ)碼本相關(guān)的信號參 數(shù)，基于確定的單用戶PMI(SU-PMI)和接收到的與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù) 來確定第二共同信道PMI，基于第二共同信道PMI確定多用戶CQI (MU-CQI)，以及向eNB發(fā) 送 MU-CQI。
[0005] 提供一種被配置為在無線通信系統(tǒng)中確定CQI的用戶設(shè)備（UE)。所述UE包括： 處理器，被配置為從演進節(jié)點B (eNB)接收與第一共同信道預(yù)編碼矩陣指示符（PMI)碼本相 關(guān)的信號參數(shù)，基于確定的單用戶PMI(SU-PMI)和接收到的與第一共同信道PMI碼本相關(guān) 的信號參數(shù)來確定第二共同信道PMI，基于第二共同信道PMI確定多用戶CQI (MU-CQI)，以 及向eNB發(fā)送MU-CQI。
[0006] 提供一種適用于演進節(jié)點B的確定CQI的方法。所述方法包括：向UE發(fā)送與第一 共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù)，以及從UE接收MU-CQI?；诘诙餐诺繮MI確定所 述MU-CQI，該第二共同信道PMI基于SU-PMI以及發(fā)送的與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信 號參數(shù)。
[0007] 提供一種被配置為在無線通信系統(tǒng)中確定CQI的演進節(jié)點B。所述演進節(jié)點B包 括：處理器，被配置為向UE發(fā)送與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù)，以及從UE接收 MU-CQI?；诘诙餐诺繮MI確定所述MU-CQI，該第二共同信道PMI基于SU-PMI以及發(fā) 送的與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù)。
[0008] 在下面做出發(fā)明的詳細(xì)說明之前，有益地是闡明遍及此專利文獻使用的特定詞匯 的定義：術(shù)語"包括"和"包含"以及其變型，指的是沒有限制的包括；術(shù)語"或"是廣泛的， 指的是和/或；短語"與...相關(guān)聯(lián)"和"與之相關(guān)聯(lián)"以及其變型，可以指的是包括、包括 在內(nèi)、與...互聯(lián)、包含、包容在內(nèi)、連接到或與...連接、耦接到或與...耦接、可與...通 信、與...合作、交錯、并列、鄰近于、綁定到或與...綁定、具有、具有...的性質(zhì)等等；并且 術(shù)語"控制器"指的是控制至少一個操作的任一設(shè)備、系統(tǒng)或其部分，這種設(shè)備可以實現(xiàn)為 硬件、固件或軟件、至少兩個相同部件的某些組合。應(yīng)該注意到，與任一特定控制器相關(guān)聯(lián) 的功能可以本地或遠(yuǎn)程地集中或分布。提供特定詞匯和短語的定義以用于本專利文件的通 篇文檔，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，即便不是在大多數(shù)情況下，那么在許多情況下，這 些定義也適用于現(xiàn)有的以及將來的對這些所定義詞匯和短語的使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 為了更全面地理解本公開及其優(yōu)點，現(xiàn)提供結(jié)合附圖的以下描述，附圖中相同的 附圖標(biāo)記代表相同的部件：
[0010] 圖1示出根據(jù)本公開的實施例的無線網(wǎng)絡(luò)；
[0011] 圖2示出根據(jù)本公開實施例的無線發(fā)送路徑的高層圖；
[0012] 圖3示出根據(jù)本公開實施例的無線接收通路的高層圖；
[0013] 圖4不出根據(jù)本公開的一個實施例的傳輸點；
[0014] 圖5示出根據(jù)本公開的一個實施例的從傳輸點到用戶設(shè)備的方位角和俯仰角；
[0015] 圖6示出根據(jù)公開實施例的具有二維陣列的多用戶ΜΙΜΟ系統(tǒng)的示例操作；
[0016] 圖7示出根據(jù)本公開實施例的、用于確定共同信道預(yù)編碼矩陣指示符（ΡΜΙ)和確 定多用戶信道質(zhì)量信息（MU-CQI)的示例方法；以及
[0017] 圖8到圖11示出根據(jù)本公開實施例的、在具有2D陣列的MU-MM0中的共同信道 干擾的示例。

【具體實施方式】
[0018] 下面討論的圖1到圖11以及在本專利文件中用來描述本公開原理的各種實施例 僅僅是示例性的，不應(yīng)以限制本公開范圍的方式進行解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在 任何適當(dāng)布置的系統(tǒng)或設(shè)備中實現(xiàn)本公開的原理。
[0019] 將以下文檔和標(biāo)準(zhǔn)說明書合并到本公開中，如同在本公開中對它們進行了充分描 述那樣：（i) 3GPP 技術(shù)規(guī)范第 36. 211 號，版本 10. 1. 0, "E-UTRA，Physical channels and modulation (物理信道和調(diào)制）"（下文中稱作"參考文件1"）；（ii) 3GPP技術(shù)規(guī)范第36. 212 號，版本1〇.1.〇，"￡_171狀，]\11111^161；[1^311(1013111161(30(1；[即（多路復(fù)用和信道編碼）"（下 文中稱作"參考文件2"）；以及（iii)3GPP技術(shù)規(guī)范第36. 213號，版本10. 1. 0，"E-UTRA， Physical Layer Procedures (物理層過程）"（下文中稱作"參考文件3"）。
[0020] 圖1示出根據(jù)本公開一個實施例的無線網(wǎng)絡(luò)100。圖1中示出的無線網(wǎng)絡(luò)100的 實施例僅作為圖解之用?？梢允褂脽o線網(wǎng)絡(luò)1〇〇的其他實施例而不脫離本公開的范圍。
[0021] 無線網(wǎng)絡(luò) 100 包括演進節(jié)點 B(eNB) 101、eNB 102 和 eNB 103。eNB 101 與 eNB 102 和eNB 103通信。eNB 101還與諸如互聯(lián)網(wǎng)、專有IP網(wǎng)絡(luò)或其他數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之類的因特網(wǎng)協(xié) 議（IP)因特網(wǎng)130通信。
[0022] 取決于網(wǎng)絡(luò)類型，可以使用諸如"基站"或"接入點"之類的其他的公知術(shù)語來代 替"演進節(jié)點B"。為了方便起見，此處使用術(shù)語"演進節(jié)點B"來指示向遠(yuǎn)程終端提供無線 訪問的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)組件。
[0023] eNB 102向eNB 102的覆蓋范圍120之內(nèi)的第一多個用戶設(shè)備（UE)提供對因特網(wǎng) 130的無線寬帶訪問。第一多個UE包括UE 111，其可以位于小型企業(yè)中；UE 112,其可以位 于公司中；UE 113,其可以位于WiFi熱點中；UE 114,其可以位于第一住宅中；UE 115,其可 以位于第二住宅中；以及UE 116,其可以是諸如蜂窩電話、無線便攜式計算機、無線PDA等 等之類的移動設(shè)備。UE 111-116可以是任一無線通信設(shè)備，諸如，但不限于，移動電話、移動 PDA和任一移動站（MS)。
[0024] 為了方便起見，此處使用術(shù)語"用戶設(shè)備"或"UE"來指示無線訪問eNB的任一遠(yuǎn) 程無線設(shè)備，不管該UE是移動設(shè)備（例如，蜂窩電話）還是通常認(rèn)為的固定設(shè)備（例如，臺 式個人計算機、自動販?zhǔn)蹤C等）。在其他系統(tǒng)中，可以使用其他的公知術(shù)語來代替"用戶設(shè) 備"，諸如"移動站"（MS)、"用戶站"（SS)、"遠(yuǎn)程終端"（RT)、"無線終端"（WT)等等。
[0025] eNB 103向eNB 103的覆蓋范圍125之內(nèi)的第二多個UE提供無線寬帶訪問。第二 多個UE包括UE 115和UE 116。在一些實施例中，eNB 101-103可以使用LTE或LTE-A技 術(shù)相互通信并與UE 111-116通信。
[0026] 虛線示出覆蓋區(qū)域120和125的近似范圍，將其示出為近似圓形僅為了例示和說 明的目的。應(yīng)該清楚地理解，與基站相關(guān)聯(lián)的覆蓋區(qū)域，例如，覆蓋區(qū)域120和125,可以取 決于基站的配置以及與自然和人工障礙相關(guān)聯(lián)的無線電環(huán)境方面的變化而具有其他形狀， 包括不規(guī)則的形狀。
[0027] 雖然圖1描繪無線網(wǎng)絡(luò)100的一個示例，但是可以對圖1做出多種改變。例如，諸 如有線網(wǎng)絡(luò)之類的其它類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以代替無線網(wǎng)絡(luò)100。在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)路終端可 以替換eNB 101-103以及UE 111-116。有線連接可以替換圖1中描繪的無線連接。
[0028] 圖2是無線發(fā)送路徑的高層圖。圖3是無線接收路徑的高層圖。在圖2和圖3中， 例如，發(fā)送路徑200可以實現(xiàn)在eNB 102中，并且，例如，接收路徑300可以實現(xiàn)在諸如圖 1的UE 116的UE中。然而，將理解地是，接收路徑300可以實現(xiàn)在eNB(例如，圖1的eNB 102)中并且發(fā)送路徑200可以實現(xiàn)在UE中。
[0029] 發(fā)送路徑200包括信道編碼和調(diào)制塊205、串行到并行（S到P)塊210、大小為N的 快速傅里葉逆變換（IFFT)塊215、并行到串行（P到S)塊220、添加循環(huán)前綴塊225、上轉(zhuǎn)換 器（UC) 230。接收路徑300包括下轉(zhuǎn)換器（DC) 255、去除循環(huán)前綴塊260、串行到并行（S到 P)塊265、大小為N的快速傅里葉變換（FFT)塊270、并行到串行（P到S)塊275、信道解碼 和解調(diào)塊280。
[0030] 圖2和圖3中的至少一些組件可以以軟件實現(xiàn)，而其他組件可以通過可配置的硬 件（例如，處理器）或者軟件和可配置的硬件的混合來實現(xiàn)。具體來說，注意到本公開文檔 中描述的FFT塊和IFFT塊可以實現(xiàn)為可配置的軟件算法，其中可以根據(jù)實現(xiàn)方式修改大小 N的值。
[0031] 此外，雖然本公開教導(dǎo)了實現(xiàn)快速傅里葉變換和快速傅里葉逆變換的實施例，但 是這僅是例示的方式并且將不解釋為限制本公開的范圍。將理解地是，在本公開的替換實 施例中，快速傅里葉變換功能和快速傅里葉逆變換功能可以分別用離散傅里葉變換（DFT) 功能和離散傅里葉逆變換（IDFT)功能替換。將理解地是，對于DFT和IDFT函數(shù)來說，變量 N的值可以是任一整數(shù)（即，1、2、3、4等等），而對于FFT和IFFT功能，N變量的值可以是二 的冪的任一整數(shù)（SP，1、2、4、8、16等等）。
[0032] 在發(fā)送路徑200中，信道編碼和調(diào)制塊205接收一組信息比特，向輸入比特應(yīng)用編 碼（例如，LDPC編碼）和調(diào)制（例如，四相移相鍵控（QPSK)或正交幅度調(diào)制（QAM))以產(chǎn)生 頻域調(diào)制碼元的序列。串行到并行塊210將串行調(diào)制的碼元轉(zhuǎn)換（即，解多路復(fù)用）為并 行數(shù)據(jù)以產(chǎn)生N個并行碼元流，其中N是eNB 102和UE 116中使用的IFFT/FFT大小。然 后大小為N的IFFT塊215對N個并行碼元流執(zhí)行IFFT操作以產(chǎn)生時域輸出信號。并行到 串行塊220轉(zhuǎn)換（S卩，多路復(fù)用）來自大小為N的IFFT塊215的并行時域輸出碼元以產(chǎn)生 串行的時域信號。然后添加循環(huán)前綴塊225向時域信號插入循環(huán)前綴。最終，上轉(zhuǎn)換器230 將添加循環(huán)前綴塊225的輸出調(diào)制（即，上轉(zhuǎn)換）到RF頻率以用于經(jīng)由無線信道的傳輸。 信號還可以在轉(zhuǎn)換到RF頻率之前在基帶中被過濾。
[0033] 發(fā)送的RF信號在通過無線信道之后到達(dá)UE 116,并且執(zhí)行在eNB 102處的那些操 作的反向操作。下轉(zhuǎn)換器255將接收到的信號下轉(zhuǎn)換到基帶頻率，并且去除循環(huán)前綴塊260 去除循環(huán)前綴以產(chǎn)生串行的時域基帶信號。串行到并行塊265將時域基帶信號轉(zhuǎn)換為并行 時域信號。然后，大小為N的FFT塊270執(zhí)行FFT算法以產(chǎn)生N個并行頻域信號。并行到 串行塊275將并行的頻域信號轉(zhuǎn)換為經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)碼元的序列。信道解碼和解調(diào)塊280對 已調(diào)制的碼元進行解調(diào)然后進行解碼以恢復(fù)原始輸入數(shù)據(jù)流。
[0034] eNB 101-103中的每一個可以實現(xiàn)類似于在下行鏈路中向UE 111-116進行發(fā)送 的發(fā)送路徑，并且可以實現(xiàn)類似于在上行鏈路從UE 111-116進行接收的接收路徑。類似 地，UE 111-116中的每一個可以實現(xiàn)相應(yīng)于用于在上行鏈路中向eNB 101-103進行發(fā)送的 構(gòu)造的發(fā)送路徑，并且可以實現(xiàn)相應(yīng)于用于在下行鏈路中從eNB 101-103進行接收的構(gòu)造 的接收路徑。
[0035] 圖4示出根據(jù)本公開的一個實施例的傳輸點。圖4中示出的傳輸點400的實施例 僅作為圖解之用?？梢允褂脗鬏旤c400的其他實施例而不脫離本公開的范圍。
[0036] 傳輸點（TP)400裝備有包括多個天線元件402的二維的（2D)有源天線陣列，并 且被配置用于多用戶多輸入多輸出（MU-MIM0)傳輸。在一些實施例中，TP 400還可以被配 置用于全維（FD)MMO傳輸。如本文使用的，術(shù)語"傳輸點"是指可以在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送下 行鏈路信號和接收上行線路信號的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。TP的示例可以包括基站、節(jié)點B、增強節(jié)點 B(eNB)、遠(yuǎn)程無線電頭端（RRH)等等。作為特定示例，TP 400可以表示圖1的一個或多個 eNB101-103。控制至少一個TP的實體被稱作控制器、網(wǎng)絡(luò)或eNB。如圖4中所示，TP 400 包括控制器404。每個有源天線陣列可以具有分離的基本頻帶，其可以以頻率選擇方式動態(tài) 地控制天線權(quán)重（antenna weight)。
[0037] TP 400包括N(N = NH X Nv)個2D有源天線元件402,并且N個天線元件402放置 在ΝΗ X Νν的2D網(wǎng)格中。任意兩個鄰近的天線元件402之間的水平間隔通過dH表示，并且 任意兩個鄰近的天線元件402之間的垂直間隔通過dV表示。
[0038] 圖5示出根據(jù)本公開的一個實施例的從傳輸點400到用戶設(shè)備的方位角和俯仰 角。圖5中示出的TP 400的實施例僅作為圖解之用?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公 開的范圍。
[0039] 圖5示出從TP 400的天線元件的2D天線陣列到UE k的方位角和俯仰角。如圖 5中所示，TP 400的天線元件402在正交XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)中的XZ平面上以矩形排列。XYZ坐 標(biāo)系統(tǒng)的原點位于矩形的中心。用于UE k的方位（水平）角<pk被定義為Y軸以及TP 400 和UE k之間的直線到XY平面的投影向量之間的角度。俯仰（垂直）角0,被定義為Y軸 與TP 400和UE k之間的直線到Y(jié)Z平面的投影向量之間的角度。
[0040] 在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)利用來自UE的信道狀態(tài)信息（CSI)來調(diào)度時間-頻率資源， 并且選擇用于每個個別UE的預(yù)編碼器以及調(diào)制和編碼方案（MCS)。為了在UE中方便CSI 的估計，網(wǎng)絡(luò)可以配置并發(fā)送CSI參考信號（CSI-RS)。同時，每個UE可以被配置為通過接 收和處理CSI-RS來反饋估計的預(yù)編碼矩陣指示符（ΡΜΙ)、信道質(zhì)量信息（CQI)以及階次信 息（RI)。多數(shù)情況下，來自UE的CSI反饋主要與水平CSI相關(guān)聯(lián)，該水平CSI與方位角相 關(guān)聯(lián)。例如，LTE中的用于下行鏈路波束成形的PMI/CQI反饋向eNB通知水平方向（或方 位角）以及關(guān)聯(lián)的信道強度，其中UE沿該水平方向接收最強信號。當(dāng)在垂直域也引入有源 天線陣列元件時，出現(xiàn)垂直CSI反饋的使用。
[0041] 可以基于64天線ΜΙΜΟ系統(tǒng)設(shè)計用于反饋的碼本。然而，為了在UE接收器中促進 合理的碼本大小和可接受的計算復(fù)雜性而簡化碼本設(shè)計是有益的。可以對于相應(yīng)于2D有 源天線陣列的信道行為做出一些觀察。相應(yīng)于8x8陣列中的全部64個天線的總體發(fā)送協(xié) 方差矩陣可以使用直積分解被分成兩個分量作為近似值，
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 一種在無線通信系統(tǒng)中的用戶設(shè)備（UE)中使用的確定信道質(zhì)量信息（CQI)的方法， 所述方法包括： 從演進節(jié)點B(eNB)接收與第一共同信道預(yù)編碼矩陣指示符（PMI)碼本相關(guān)的信號參 數(shù)； 基于確定的單用戶PMI (SU-PMI)和接收到的與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù) 來確定第二共同信道PMI ; 基于第二共同信道PMI確定多用戶CQI(MU-CQI);以及 向 eNB 發(fā)送 MU-CQI。
2. -種被配置為在無線通信系統(tǒng)中確定信道質(zhì)量信息（CQI)的用戶設(shè)備（UE)，所述UE 包括： 處理器，被配置為： 從演進節(jié)點B(eNB)接收與第一共同信道預(yù)編碼矩陣指示符（PMI)碼本相關(guān)的信號參 數(shù)； 基于確定的單用戶PMI (SU-PMI)和接收到的與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù) 來確定第二共同信道PMI ; 基于第二共同信道PMI確定多用戶CQI (MU-CQI);以及 向 eNB 發(fā)送 MU-CQI。
3. -種在無線通信系統(tǒng)中的演進節(jié)點B中使用的確定信道質(zhì)量信息（CQI)的方法，所 述方法包括： 向用戶設(shè)備（UE)發(fā)送與第一共同信道預(yù)編碼矩陣指示符（PMI)碼本相關(guān)的信號參數(shù)； 以及 從UE接收多用戶CQI (MU-CQI)， 其中基于第二共同信道PMI確定所述MU-CQI，該第二共同信道PMI基于單用戶 PMI (SU-PMI)以及發(fā)送的與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù)。
4. 一種被配置為在無線通信系統(tǒng)中確定信道質(zhì)量信息（CQI)的演進節(jié)點B，所述演進 節(jié)點B包括： 處理器，被配置為： 向用戶設(shè)備（UE)發(fā)送與第一共同信道預(yù)編碼矩陣指示符（PMI)碼本相關(guān)的信號參數(shù)； 以及 從UE接收多用戶CQI (MU-CQI)， 其中基于第二共同信道PMI確定所述MU-CQI，該第二共同信道PMI基于單用戶 PMI (SU-PMI)以及發(fā)送的與第一共同信道PMI碼本相關(guān)的信號參數(shù)。
5. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的方法或如權(quán)利要求2所述的UE或如權(quán)利要求4 所述的演進節(jié)點B，其中從多個預(yù)定義的共同信道PMI碼本中選擇所述第一共同信道PMI碼 本。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法或UE或演進節(jié)點B，其中所述UE與多個維當(dāng)中的第一維 相關(guān)聯(lián)，并且所述第一共同信道PMI碼本包括用于與第一維正交的維中的每一個的矢量。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法或UE或演進節(jié)點B，其中所述UE與多個維當(dāng)中的第一維 相關(guān)聯(lián)，所述第一維包括水平域中的第一劃分和垂直域中的第一劃分的交叉，并且所述第 一共同信道PMI碼本包括用于不彼此重疊、或不與水平域或垂直域中的任何一個中的第一 維重疊的維的子集中的每一個的矢量。
8. 如權(quán)利要求5所述的方法或UE或演進節(jié)點B，其中所述UE與多個維當(dāng)中的第一維 相關(guān)聯(lián)，所述第一維包括水平域中的第一劃分和垂直域中的第一劃分的交叉，并且所述第 一共同信道PMI碼本包括用于不與水平域或垂直域中的任何一個中的第一維重疊的維的 子集中的每一個的矢量。
9. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的方法或如權(quán)利要求2所述的UE或如權(quán)利要求4 所述的演進節(jié)點B，其中所述無線通信系統(tǒng)是全維多輸入多輸出（FD-MMO)系統(tǒng)。
【文檔編號】H04L1/20GK104221318SQ201380018188
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月4日
【發(fā)明者】K.塞亞娜, B.L.恩格, J.張 申請人:三星電子株式會社