本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年5月22日、申請(qǐng)?zhí)枮?01480023271.7(pct國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮閜ct/us2014/039072)、名稱(chēng)為“用于增強(qiáng)型4tx碼本的碼本子采樣的用戶(hù)設(shè)備和方法”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

優(yōu)先權(quán)聲明

本申請(qǐng)要求于2013年12月17日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)no.14/108,648的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)要求于2013年5月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)no.61/829,968的優(yōu)先權(quán)，這兩個(gè)專(zhuān)利申請(qǐng)中的每個(gè)申請(qǐng)都以其整體通過(guò)引用結(jié)合于此。

實(shí)施例與無(wú)線通信有關(guān)。一些實(shí)施例涉及蜂窩網(wǎng)絡(luò)(例如根據(jù)長(zhǎng)期演進(jìn)(lte)的3gpp標(biāo)準(zhǔn)(3gpplte)中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作的e-utran網(wǎng)絡(luò))中的多輸入多輸出(mimo)碼本子采樣(codebooksubsampling)。

背景技術(shù)：

閉環(huán)mimo系統(tǒng)通常通過(guò)反饋路徑將信道狀態(tài)信息從接收器發(fā)送到發(fā)送器。信道狀態(tài)信息可以被用于采用波束形成(beamforming)對(duì)當(dāng)前信道條件進(jìn)行補(bǔ)償以增加接收器處的信噪比(snr)水平。在這些傳統(tǒng)系統(tǒng)中的一些傳統(tǒng)系統(tǒng)中，波束形成矩陣可以基于信道條件在接收器處被生成。波束形成矩陣然后可以作為反饋被提供給發(fā)送器。該反饋消耗帶寬，否則消耗的帶寬可能可用于數(shù)據(jù)流量。為了降低與該反饋相關(guān)聯(lián)的開(kāi)銷(xiāo)，可以提供已知的碼本的碼字，而不是提供實(shí)際的波束形成矩陣。碼字可以指示哪個(gè)波束形成矩陣將被發(fā)送器使用。

在mimo系統(tǒng)中，碼本的尺寸可能隨發(fā)送天線的數(shù)量nt和發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量ns而顯著增加。在一些傳統(tǒng)系統(tǒng)中，碼本的尺寸可以基于發(fā)送天線的數(shù)量和數(shù)據(jù)流的數(shù)量。這引起反饋的顯著增加。

因此，針對(duì)用于具有減少的反饋的波束形成的mimo系統(tǒng)和方法存在通用的需求。針對(duì)可以利用較小的碼本的mimo系統(tǒng)和方法也存在通用的需求。針對(duì)提供改善的性能而未增加反饋的mimo系統(tǒng)和方法也存在通用的需求。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；以及

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用戶(hù)設(shè)備(ue)的功能框圖。

具體實(shí)施方式

下面的描述和附圖充分地說(shuō)明了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┑木唧w的實(shí)施例。其它實(shí)施例可以包含結(jié)構(gòu)、邏輯、電氣、過(guò)程和其它方面的改變。一些實(shí)施例的部分和特征可以被包括在其它實(shí)施例的部分和特征中或可以被其它實(shí)施例的部分和特征替代。權(quán)利要求中提出的實(shí)施例涵蓋那些權(quán)利要求的所有可用的等同形式。

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以被配置為根據(jù)長(zhǎng)期演進(jìn)(lte)的3gpp標(biāo)準(zhǔn)(3gpplte)中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。在這些實(shí)施例中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100可以包括一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)b(enb)104，該一個(gè)或多個(gè)enb104被布置用于與用戶(hù)設(shè)備(ue，例如ue102)進(jìn)行通信。如下面更詳細(xì)描述的，ue102可以給enb104提供反饋103用于執(zhí)行mimo波束形成等。

根據(jù)一些實(shí)施例，ue102可以被布置用于在3gpplte網(wǎng)絡(luò)中對(duì)增強(qiáng)型4tx碼本進(jìn)行碼本子采樣。在這些實(shí)施例中，ue102可以配置物理上行鏈路控制信道(pucch)用于傳輸信道狀態(tài)信息(csi)反饋，csi反饋包括秩指示符(ri)和預(yù)編碼矩陣(w1)，ue102可以對(duì)秩指示符(ri)和預(yù)編碼矩陣(w1)進(jìn)行聯(lián)合編碼，并且可以針對(duì)以下各項(xiàng)針對(duì)增強(qiáng)型4tx碼本執(zhí)行碼本子采樣：pucch1-1子模式1中的pucch報(bào)告類(lèi)型5(ri/第一pmi)；pucch1-1子模式2中的pucch報(bào)告類(lèi)型2c(cqi/第一pmi/第二pmi)；以及pucch2-1中的pucch報(bào)告類(lèi)型1a(子帶cqi/第二pmi)。下面更詳細(xì)地描述了這些實(shí)施例。

在一些實(shí)施例中，針對(duì)pucch1-1子模式1中的pucch報(bào)告類(lèi)型5(ri/第一pmi)，當(dāng)ue102支持最大四層數(shù)據(jù)傳輸(即，ri＝1、2、3或4)時(shí)，ue102可以在至少針對(duì)秩指示符二(ri＝2)配置csi傳輸(例如，見(jiàn)表2-1)之前通過(guò)采用碼本子采樣對(duì)r1和w1進(jìn)行聯(lián)合編碼。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)支持最大四層數(shù)據(jù)傳輸(例如，見(jiàn)表2-1)時(shí)，預(yù)編碼矩陣索引2、4、6、8、10、12和14被用于ri＝2的碼本子采樣，以將ri反饋的pucch有效載荷尺寸限制到5位。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)支持最大四層數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，預(yù)編碼矩陣索引0-7被用于ri＝2的碼本子采樣，以將ri反饋的pucch有效載荷尺寸限制到5位(例如，見(jiàn)表2-2)。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)支持最大四層數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，預(yù)編碼矩陣索引0-6和8-14被用于ri＝2的碼本子采樣，以將ri反饋的pucch有效載荷尺寸限制到5位(例如，見(jiàn)表3-1)。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)支持最大四層數(shù)據(jù)傳輸(例如，見(jiàn)表3-1)時(shí)，預(yù)編碼矩陣索引0-13被用于ri＝2的碼本子采樣，以將ri反饋的pucch有效載荷尺寸限制到5位。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)支持最大兩層數(shù)據(jù)傳輸(即，ri＝1或2)時(shí)，ri和w1被聯(lián)合編碼。在這些實(shí)施例中，ue102可以阻止執(zhí)行碼本采樣(見(jiàn)表1)。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)csi反饋包括信道質(zhì)量指示符(cqi)和預(yù)編碼矩陣指示符(pmi)時(shí)，ue102可以將pucch有效載荷配置為11位用于csi反饋。當(dāng)csi反饋包括ri時(shí)，ue102可以將pucch有效載荷配置為5位用于csi反饋。在這些實(shí)施例中，只要包括ri(即使無(wú)pmi)，有效載荷就應(yīng)該小于或等于5位。

在一些實(shí)施例中，針對(duì)pucch1-1子模式2中的pucch報(bào)告類(lèi)型2c(cqi/第一pmi/第二pmi)，該方法包括根據(jù)表4-1或表4-2執(zhí)行ri＝1或ri＝2的碼本子采樣。

在一些實(shí)施例中，針對(duì)pucch2-1中的pucch報(bào)告類(lèi)型1a(子帶cqi/第二pmi)，該方法包括根據(jù)表5、表6或表7執(zhí)行ri＝1、ri＝2、ri＝3或ri＝4的碼本子采樣。

在一些實(shí)施例中，雙碼本結(jié)構(gòu)可以被用于增強(qiáng)型4tx碼本。提出了如下的兩個(gè)解決方案用于向下選擇：

解決方案2a：

其中，n＝0，1，..，15

其中，q1＝e^j2π/32

針對(duì)秩1，

并且y∈{e1，e2，e3，e4}且α(i)＝q1^2(i-1)；

針對(duì)秩2，

并且(y1，y2)＝(ei，ek)∈{(e1，e1)，(e2，e2)，(e3，e3)，(e4，e4)，(e1，e2)，(e2，e3)，(e1，e4)，(e2，e4)}

解決方案2b：

其中，n＝0，1，..，15

其中q1＝e^j2π/32

針對(duì)秩1，

并且y∈{e1，e2，e3，e4}且α(i)＝q1^2(i-1)；

針對(duì)秩2，

并且

并且

類(lèi)似于8tx雙碼本，碼本子采樣應(yīng)該被應(yīng)用于定期的csi反饋以滿(mǎn)足pucch反饋信道容量。本公開(kāi)提出用于定期csi反饋中的增強(qiáng)型4tx碼本的碼本子采樣方案。

根據(jù)實(shí)施例，為了實(shí)現(xiàn)可靠的csi反饋，pucch有效載荷應(yīng)該僅僅是：

如果當(dāng)前csi反饋實(shí)例包括cqi/pmi反饋，為11位；

如果當(dāng)前csi反饋實(shí)例包括ri反饋，為5位。

因而，碼本子采樣可以被應(yīng)用于：pucch1-1子模式1中的pucch報(bào)告類(lèi)型5(ri/第一pmi)；pucch1-1子模式2中的pucch報(bào)告類(lèi)型2c(cqi/第一pmi/第二pmi)；pucch2-1中的pucch報(bào)告類(lèi)型1a(子帶cqi/第二pmi)；用于增強(qiáng)型4tx碼本。

針對(duì)pucch1-1子模式1的碼本子采樣：

由于針對(duì)秩3～4增強(qiáng)型4tx碼本重新使用第8版(rel.8)碼本并且w1是單位矩陣，w1的子采樣(第一pmi)僅需要考慮秩1～2。為了將pucch報(bào)告類(lèi)型5的有效載荷尺寸限制在5位內(nèi)，可以使用下面的方案：

alt1)：如果ue支持最大2層傳輸，則不需要子采樣。ri和w1可以按表1被聯(lián)合編碼。

表1

如果ue支持的最大層是4，則ri和w1可以按表2-1或表2-2被聯(lián)合編碼。

秩1的原則是保持盡可能多的w1。針對(duì)秩2，表2-1被優(yōu)化以對(duì)秩2的w1均勻子采樣用于解決方案2a；表2-2被優(yōu)化用于解決方案2b以避免重復(fù)的碼字。

要注意的是，表2-1和表2-2還可以被用作統(tǒng)一的解決方案，即使ue支持最大2層傳輸。

表2-1

表2-2

alt2)：除表2-1和表2-2相應(yīng)地被變?yōu)楸?-2和表3-2以有效地使用可以在5位內(nèi)表示的32個(gè)w1假設(shè)外，另一替代方式與alt1)相同。

表3-1

表3-2

針對(duì)pucch1-1子模式2的碼本子采樣：

由于秩3～4的增強(qiáng)型4tx碼本重新使用第8版碼本并且w1是單位矩陣，針對(duì)秩3～4，w2可以由4位表示。因而，針對(duì)秩3～4中的pucch1-1子模式2，不需要子采樣。

針對(duì)秩1～2，表4-1或表4-2可以被用于碼本子采樣。秩1的子采樣的原則是在enb的aod(angleofdeparture，發(fā)射角)范圍內(nèi)均勻分布dft預(yù)編碼向量。秩2的子采樣的原則是保持所有2個(gè)可能的共相位(co-phasing)，而用w1盡可能多的覆蓋enb的aod范圍。

ei的定義相同，即，ei是4x1向量，其中第i個(gè)分量等于1并且其它分量等于0。例如，e1＝[1000]’；

表4-1

表4-2

針對(duì)pucch2-1的碼本子采樣：

關(guān)于pucch報(bào)告類(lèi)型1a，即子帶cqi/第二pmi報(bào)告，可以應(yīng)用表5或表6或表7的碼本子采樣。

表5

表6

表7

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的ue的功能框圖。ue200可以適用于用作ue102(圖1)。ue200可以包括物理層電路202，用于使用一個(gè)或多個(gè)天線201將信號(hào)發(fā)送到enb104(圖1)和從enb104接收信號(hào)。ue200還可以包括介質(zhì)訪問(wèn)控制層(mac)電路204，用于控制對(duì)無(wú)線介質(zhì)的訪問(wèn)。ue200還可以包括被布置為執(zhí)行本文所描述的操作的處理電路206和存儲(chǔ)器208。

在一些實(shí)施例中，ue200可以是以下便攜式無(wú)線通信設(shè)備的一部分：例如，個(gè)人數(shù)字助手(pda)、具有無(wú)線通信能力的膝上型計(jì)算機(jī)或便攜式計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)平板、無(wú)線電話、智能手機(jī)、無(wú)線耳機(jī)、尋呼機(jī)、即時(shí)通訊設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、接入點(diǎn)、電視、醫(yī)療設(shè)備(例如，心率監(jiān)測(cè)器、血壓監(jiān)測(cè)器等)或可以無(wú)線接收和/或發(fā)送信息的其它設(shè)備。在一些實(shí)施例中，ue200可以包括以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)：鍵盤(pán)、顯示器、非易失性存儲(chǔ)器端口、多個(gè)天線、圖形處理器、應(yīng)用處理器、揚(yáng)聲器、以及其它移動(dòng)設(shè)備元件。顯示器可以是包括觸摸屏的lcd屏幕。

由ue200所利用的一個(gè)或多個(gè)天線201可以包括一個(gè)或多個(gè)定向天線或全向天線，例如包括偶極天線、單極天線、貼片天線(patchantennas)、環(huán)形天線(loopantennas)、微帶天線或適用于傳輸rf信號(hào)的其它類(lèi)型的天線。在一些實(shí)施例中，替代兩個(gè)或多個(gè)天線，可以使用具有多個(gè)孔徑的單個(gè)天線。在一些多輸入多輸出(mimo)實(shí)施例中，天線可以被有效地分離，以利用可在每個(gè)天線與發(fā)送站的天線之間產(chǎn)生的空間分集和不同的信道特征。在一些mimo實(shí)施例中，這些天線可以被分開(kāi)高達(dá)1/10的波長(zhǎng)或更遠(yuǎn)。

雖然ue200被示出為具有數(shù)個(gè)獨(dú)立的功能元件，但是這些功能元件中的一個(gè)或多個(gè)可以被組合并且可以由軟件配置的元件(例如，包括數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)的處理元件)和/或其它硬件元件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，一些元件可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、dsp、專(zhuān)用集成電路(asic)、射頻集成電路(rfic)以及用于執(zhí)行至少本文所描述的功能的各種硬件和邏輯電路的組合。在一些實(shí)施例中，功能元件可以是在一個(gè)或多個(gè)處理元件上操作的一個(gè)或多個(gè)處理。

實(shí)施例可以在硬件、固件和軟件中的一個(gè)或其組合中被實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例還可以被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的指令，指令可以由至少一個(gè)處理器讀取和執(zhí)行從而執(zhí)行本文所描述的操作。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括用于將信息存儲(chǔ)為機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī))可讀的形式的任何非暫態(tài)機(jī)制。例如，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、磁盤(pán)存儲(chǔ)介質(zhì)、光存儲(chǔ)介質(zhì)、閃速存儲(chǔ)器設(shè)備、以及其它存儲(chǔ)設(shè)備和介質(zhì)。在這些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)處理器可以被配置有用于執(zhí)行本文所描述的操作的指令。

在一些實(shí)施例中，ue200可以被配置為根據(jù)ofdma通信技術(shù)在多載波通信信道上接收ofdm通信信號(hào)。ofdm信號(hào)可以包括多個(gè)正交子載波。在一些寬帶多載波實(shí)施例中，enb(包括宏enb104和微微(pico)enb)可以是以下寬帶無(wú)線接入(bwa)網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)的一部分：例如，全球微波接入互操作性(wimax)通信網(wǎng)絡(luò)或第三代合作伙伴計(jì)劃(3gpp)通用陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)(utran)長(zhǎng)期演進(jìn)(lte)或長(zhǎng)期演進(jìn)(lte)通信網(wǎng)絡(luò)，但是本發(fā)明的范圍不限于此。在這些寬帶多載波實(shí)施例中，ue200和enb可以被配置為根據(jù)正交頻分多址(ofdma)技術(shù)進(jìn)行通信。

在一些lte實(shí)施例中，無(wú)線資源的基本單元是物理資源塊(prb)。prb可以包括頻域中的12個(gè)子載波x時(shí)域中的0.5ms。prb可以成對(duì)分配(在時(shí)域中)。在這些實(shí)施例中，rpb可以包括多個(gè)資源要素(re)。re可以包括一個(gè)子載波x一個(gè)符號(hào)。

enb可以發(fā)送兩種類(lèi)型的參考信號(hào)，包括解調(diào)制參考信號(hào)(dm-rs)、信道狀態(tài)信息參考信號(hào)(cis-rs)和/或公共參考信號(hào)(crs)。dm-rs可以被ue用于數(shù)據(jù)解調(diào)制。參考信號(hào)可以在預(yù)定的prb中被發(fā)送。

在一些實(shí)施例中，ofdma技術(shù)可以是頻域雙工(fdd)技術(shù)和時(shí)域雙工(tdd)技術(shù)中的一者，其中fdd技術(shù)使用不同的上行鏈路和下行鏈路頻譜，tdd技術(shù)使用相同的頻譜用于上行鏈路和下行鏈路。

在一些實(shí)施例中，ue200和enb可以被配置為傳送使用一個(gè)或多個(gè)其它調(diào)制技術(shù)(例如，擴(kuò)頻調(diào)制(例如，直接序列碼分多址(ds-cdma)和/或跳頻碼分多址(fh-cdma))、時(shí)分多路復(fù)用(tdm)調(diào)制、和/或頻分多路復(fù)用(fdm)調(diào)制)被發(fā)送的信號(hào)，但是實(shí)施例的范圍不限于此。

在一些lte實(shí)施例中，ue200可以計(jì)算數(shù)個(gè)不同的反饋值，這些不同的反饋值可以被用于執(zhí)行針對(duì)閉環(huán)空間多路復(fù)用傳輸模式的信道適應(yīng)。這些反饋值可以包括信道質(zhì)量指示符(cqi)、秩指示符(ri)和預(yù)編碼矩陣指示符(pmi)。通過(guò)cqi，發(fā)送器選擇數(shù)個(gè)調(diào)制符號(hào)集和編碼速率組合中的一個(gè)。ri通知發(fā)送器關(guān)于當(dāng)前mimo信道的有用傳輸層的數(shù)量，并且pmi指示被應(yīng)用在發(fā)送器處的預(yù)編碼矩陣的碼本索引(取決于發(fā)送天線的數(shù)量)。enb所使用的編碼速率可以基于cqi。pmi可以是由ue計(jì)算的并且被報(bào)告給enb的向量。在一些實(shí)施例中，ue可以發(fā)送包含cqi/pmi或ri的格式2、2a或2b的物理上行鏈路控制信道(pucch)。

在這些實(shí)施例中，cqi可以是關(guān)于ue200所經(jīng)歷的下行鏈路移動(dòng)無(wú)線電信道質(zhì)量的指示。cqi允許ue200向enb提出針對(duì)給定無(wú)線電鏈路質(zhì)量使用的最佳調(diào)制方案和編碼速率，從而使得產(chǎn)生的傳輸塊錯(cuò)誤率將不超過(guò)特定值(例如，10％)。在一些實(shí)施例中，ue可以報(bào)告帶寬cqi值，該值指系統(tǒng)帶寬的信道質(zhì)量。ue還可以報(bào)告可以由更高層配置的特定數(shù)量資源塊的每個(gè)子帶的子帶cqi值。子帶的完整的集合可以覆蓋系統(tǒng)帶寬。在空間多路復(fù)用的情況下，可以報(bào)告每個(gè)碼字的cqi。

在一些實(shí)施例中，pmi可以指示針對(duì)給定無(wú)線電條件，enb所使用的最佳預(yù)編碼矩陣。pmi值引用碼本表。網(wǎng)絡(luò)配置由pmi報(bào)告表示的資源塊的數(shù)量。在一些實(shí)施例中，為了覆蓋系統(tǒng)帶寬，可以提供多個(gè)pmi報(bào)告。pmi報(bào)告還可以被提供用于閉環(huán)空間多路復(fù)用、多用戶(hù)mimo和閉環(huán)秩1預(yù)編碼mimo模式。

在一些協(xié)作多點(diǎn)(comp)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)可以被配置用于向ue進(jìn)行聯(lián)合傳輸，其中兩個(gè)或多個(gè)協(xié)作/協(xié)同點(diǎn)(例如，遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端(rrh))聯(lián)合發(fā)送。在這些實(shí)施例中，聯(lián)合傳輸可以是mimo傳輸并且協(xié)作點(diǎn)被配置為執(zhí)行聯(lián)合波束形成。

摘要是為了符合要求摘要允許讀者確定本技術(shù)公開(kāi)的性質(zhì)和主旨的37c.f.r部分1.72(b)而提供的。摘要是按照不被用于限制或解釋權(quán)利要求的范圍或意義的理解而提交的。下面的權(quán)利要求因此被合并到詳細(xì)的描述中，其中每個(gè)權(quán)利要求自己作為單獨(dú)的實(shí)施例。