用于4Tx MIMO的PUCCH上的CSI反饋的碼書(shū)亞采樣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)，且更具體地涉及在多輸入多輸出（MMO)傳輸中，利用 基于碼書(shū)的反饋對(duì)物理下行鏈路共享信道（PDSCH)數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)的解調(diào)參考信號(hào)進(jìn)行預(yù)編 碼。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過(guò)正交頻分復(fù)用（OFDM)，多個(gè)符號(hào)在間隔開(kāi)的多載波上傳輸以提供正交性。 OFDM調(diào)制器通常將數(shù)據(jù)符號(hào)輸入到串并轉(zhuǎn)換器中，并且串并轉(zhuǎn)換器的輸出被認(rèn)為是頻域數(shù) 據(jù)符號(hào)。在頻帶任一邊的頻域音調(diào)可以設(shè)定為零并稱為保護(hù)音調(diào)。這些保護(hù)音調(diào)允許OFDM 信號(hào)適配到適當(dāng)?shù)念l譜屏蔽中。某些頻域音調(diào)被設(shè)定為接收器已知的值。在這些之中，包 括信道狀態(tài)信息參考信號(hào)（CSI-RS)和專用或解調(diào)基準(zhǔn)信號(hào)（DMRS)。這些基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)于接 收器處的信道估計(jì)是有用的。
[0003] 在具有多個(gè)發(fā)射/接收天線的多輸入多輸出（MMO)通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)由預(yù) 編碼來(lái)執(zhí)行。本文中，預(yù)編碼是指L流數(shù)據(jù)到P流的線性（矩陣）變換，其中，L表示層的數(shù) 量（也稱為傳輸?shù)燃?jí)）以及P表示發(fā)射天線的數(shù)量。通過(guò)使用專用（即，用戶指定）DMRS， 發(fā)射器諸如基站或eNB(eNB)，能夠執(zhí)行對(duì)充當(dāng)接收器的用戶設(shè)備（UE)是透明的預(yù)編碼操 作?；緩挠脩粼O(shè)備獲得預(yù)編碼矩陣建議是有益的。特別是在上行信道和下行信道占用頻 帶的不同部分（即上行鏈路和下行鏈路不對(duì)等）的頻分復(fù)用（FDD)的情況。因此，來(lái)自UE 的基于碼書(shū)的反饋對(duì)于eNB是優(yōu)選的。為允許基于碼書(shū)的反饋，需要設(shè)計(jì)預(yù)編碼碼書(shū)。
[0004] 3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)技術(shù)規(guī)范包括用于2天線傳輸、4天線傳輸和8天線傳輸?shù)?碼書(shū)。雖然那些碼書(shū)設(shè)計(jì)有效，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到更進(jìn)一步改善下行鏈路（DL)頻譜效率是可 能的。因此，下面描述的優(yōu)選實(shí)施例針對(duì)這些問(wèn)題并且改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 公開(kāi)用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的信道狀態(tài)信息（CSI)和預(yù)編碼矩陣指示符（PMI)反饋 的系統(tǒng)和方法。用于多天線傳輸?shù)念A(yù)編碼矩陣基于至少一個(gè)遠(yuǎn)程接收器的預(yù)編碼矩陣指示 符（PMI)反饋生成，其中，PMI指示分別從第一碼書(shū)和第二碼書(shū)的兩個(gè)矩陣的矩陣乘積導(dǎo)出 的預(yù)編碼矩陣的選擇。數(shù)據(jù)流的一層或更多層利用預(yù)編碼矩陣被預(yù)編碼并且被發(fā)射到遠(yuǎn)程 接收器。
[0006] 在一個(gè)實(shí)施例中，信道狀態(tài)信息（CSI)反饋由無(wú)線通信系統(tǒng)中的用戶設(shè)備發(fā)射。 用戶設(shè)備經(jīng)由物理上行鏈路控制信道（PUCCH)發(fā)射CSI反饋信號(hào)。如果UE被配置處于第 一反饋模式，那么CSI包括共同編碼秩指示符（RI)和第一預(yù)編碼矩陣指示符（PMIl)的第 一報(bào)告和編碼信道質(zhì)量指示符（CQI)和第二預(yù)編碼矩陣指示符（PMI2)的第二報(bào)告。如果 UE被配置處于第二反饋模式，那么CSI包括編碼RI的第一報(bào)告和編碼CQI、PMI 1以及PMI2 的第二報(bào)告。共同編碼RI和PMIl采用碼書(shū)亞采樣，且共同編碼PMI1、PMI2和CQI采用碼 書(shū)亞采樣。如果選擇子模式1，那么在報(bào)告1中使用碼書(shū)亞采樣共同編碼RI和W1。如果選 擇子模式2,那么在報(bào)告2中使用碼書(shū)亞采樣共同編碼Wl和W2。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1示出一個(gè)示例性無(wú)線電信網(wǎng)絡(luò)100。
[0008] 圖2為示出根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的報(bào)告過(guò)程的流程圖。
[0009] 圖3為示出一個(gè)示例性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的移動(dòng)UE和eNB的內(nèi)部細(xì)節(jié)的框圖。
[0010] 圖4示出用于PUCCH模式1-1子模式UPUCCH模式1-1子模式2以及PUCCH模式 2-1的時(shí)域報(bào)告序列。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 圖1示出示例無(wú)線電信網(wǎng)絡(luò)100。網(wǎng)絡(luò)100包括多個(gè)基站101、102和103。在操 作中，電信網(wǎng)絡(luò)必然包括更多的基站。每個(gè)基站1〇1、1〇2和103(eNB)可在對(duì)應(yīng)的覆蓋區(qū)域 104、105和106上操作。每個(gè)基站的覆蓋區(qū)域進(jìn)一步被劃分為小區(qū)。在示出的網(wǎng)絡(luò)中，每 個(gè)基站的覆蓋區(qū)域被劃分為三個(gè)小區(qū)l〇4a- C、105a-c、106a-c。用戶設(shè)備（UE)107(諸如手 持話機(jī)）在小區(qū)A 104a中示出。小區(qū)A 104a在基站101的覆蓋區(qū)域104中?；?01向 UE 107發(fā)射和從UE 107接收傳輸。在UE 107移出小區(qū)A 104a并移入小區(qū)B 105b時(shí)，UE 107可以移交到基站102。因?yàn)閁E 107與基站101同步，UE 107能夠采用非同步隨機(jī)存取 以啟動(dòng)到基站102的移交。
[0012] 非同步UE 107也采用非同步隨機(jī)存取以要求上行鏈路108時(shí)間或頻率或代碼資 源的分配。如果UE 107具有準(zhǔn)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可以是業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)、測(cè)量報(bào)告、跟蹤 區(qū)域更新，那么UE 107能夠在上行鏈路108上傳輸隨機(jī)存取信號(hào)。隨機(jī)存取信號(hào)通知基 站101 :UE 107要求上行鏈路資源以傳輸U(kuò)E數(shù)據(jù)?；?01通過(guò)經(jīng)由下行鏈路109傳輸 消息到UE107來(lái)響應(yīng)，該消息包含為UE 107上行鏈路傳輸分配的資源參數(shù)以及可能的時(shí)序 誤差校正。在接收通過(guò)基站101在下行鏈路109上傳輸?shù)馁Y源分配和可能的時(shí)序演進(jìn)消息 以后，UE 107可選地調(diào)節(jié)其傳輸時(shí)序并在規(guī)定的時(shí)間間隔期間采用分配的資源在上行鏈路 108上傳輸數(shù)據(jù)。
[0013] 基站101配置UE 107以用于周期性上行鏈路探測(cè)參考信號(hào)（SRS)傳輸?；?01 根據(jù)SRS傳輸估計(jì)上行鏈路信道狀態(tài)信息（CSI)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例利用基于碼書(shū)的反 饋通過(guò)預(yù)編碼的多天線傳輸提供改善的通信。在蜂窩通信系統(tǒng)中，UE在給定時(shí)間唯一連接 到單蜂窩基站或eNB并由該基站或eNB服務(wù)。此類系統(tǒng)的一個(gè)示例為3GPP LTE系統(tǒng)，該系 統(tǒng)包括LTE-Advanced(LTE-A)系統(tǒng)。利用在eNB處增加傳輸天線的數(shù)量，設(shè)計(jì)具有預(yù)期特 性的高效碼書(shū)的任務(wù)是有挑戰(zhàn)性的。
[0014] 對(duì)于蜂窩通信系統(tǒng)中的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸，UE經(jīng)由下行鏈路參考信號(hào)測(cè)量下行鏈 路無(wú)線信道并向eNB報(bào)告測(cè)量的信道狀態(tài)信息（CSI)。eNB利用CSI報(bào)告執(zhí)行下行鏈路自 適應(yīng)和安排計(jì)劃以確定到UE的數(shù)據(jù)傳輸方案，包括，但不限于，時(shí)間/頻率資源分配、調(diào)制 及編碼方案。UE進(jìn)行信道估計(jì)使用的參考信號(hào)能夠是LTE中的小區(qū)特定參考信號(hào)（CRS)或 信道狀態(tài)信息參考信號(hào)（CSI-RS)。CSI以推薦的MMO傳輸特性集合的形式被報(bào)告給eNB。 CSI包括信道質(zhì)量指示符（CQI)、預(yù)編碼矩陣指示符（PMI)、預(yù)編碼類型指示符（PTI)和/或 秩指示符（RI)組成。RI指示UE推薦eNB進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)層的數(shù)目。PMI是eNB和UE提 前知道的預(yù)定碼書(shū)中的推薦預(yù)編碼矩陣的索引。在所推薦的RI/PMI用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r 下，CQI反映UE預(yù)計(jì)體驗(yàn)的信道質(zhì)量。eNB控制能夠由UE使用以報(bào)告CSI的時(shí)間和頻率資 源。較高層半靜態(tài)配置UE以周期性地反饋物理上行鏈路控制信道（PUCCH)上的不同CSI 分量（CQI、PMI、PTI和/或RI)。能夠配置不同的PUCCH模式以進(jìn)行CSI反饋。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，用于CSI反饋的雙級(jí)碼書(shū)基于以下公式中提出的乘積結(jié)構(gòu)：
[0016] W=W1W2 (1)
[0017] 其中Wl針對(duì)寬帶/長(zhǎng)期信道特性且W2針對(duì)頻率選擇性/短期信道特性。分量 W1、W2中的每個(gè)均配有碼書(shū)。因此，需要兩個(gè)不同的碼書(shū)：CBjP CB 2。W稱為復(fù)合預(yù)編碼器。 分別經(jīng)由PMIjP PMI 2指示W(wǎng)l和W2的選擇。
[0018] LTE版本（Release)S 4Tx碼書(shū)用于信道反饋至4天線基站并且使用豪斯霍爾德 (Householder)結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)，其中秩r(rank-r) (r = 1，2, 3,4)的碼書(shū)包括承擔(dān)4位反饋開(kāi) 銷的16個(gè)預(yù)編碼矩陣。對(duì)于LTE Releasel2,4Tx碼書(shū)可以被增強(qiáng)至更大的碼書(shū)大小。為 了避免大量增加反饋開(kāi)銷，LTE Released 4Tx碼書(shū)可以使用雙碼書(shū)結(jié)構(gòu)被增強(qiáng)，例如用在 LTE Release 10中的8Tx MMO采用的碼書(shū)中使用的雙碼書(shū)結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)預(yù)編碼矩陣被表 示為W = W1W2。W在此表示復(fù)合預(yù)編碼矩陣，Wl是對(duì)應(yīng)寬帶/長(zhǎng)期信道特性的寬帶第一預(yù) 編碼矩陣，且W2是對(duì)應(yīng)于短期/窄帶信道特性的窄帶第二預(yù)編碼矩陣。因?yàn)閷?duì)于整個(gè)系統(tǒng) 帶寬僅需要報(bào)告一次W1，因此即使復(fù)合碼書(shū)（W)大小明顯大于LTE Releases碼書(shū)，反饋開(kāi) 銷仍能夠被有效限制。此外，因?yàn)閃l反映長(zhǎng)期信道特性，相比于針對(duì)短期信道特性的W2， Wl能夠以明顯更低的速率反饋。
[0019] LTE Releasel2中的增強(qiáng)型4Tx碼書(shū)被設(shè)計(jì)成具有雙碼書(shū)結(jié)構(gòu)。對(duì)于rank-l/2，Wl 和W2碼書(shū)兩者都是4位大小，包括16個(gè)預(yù)編碼器。對(duì)于rank-3/4,重新使用Release8碼 書(shū)，使得Wl碼書(shū)包括單個(gè)4X4單位矩陣，且W2碼書(shū)重新使用Release8碼書(shū)，即每個(gè)rank 有16個(gè)預(yù)編碼器。因此，對(duì)于rank-1/2/3/4, W1+W2的總有效負(fù)載是8/8/4/4位。由于最 大PUCCH有效負(fù)載是11位，因此需要實(shí)施碼書(shū)亞采樣以滿足PUCCH有效負(fù)載限制。本發(fā)明 概述與I 3UCCH模式1-1的子模式1和子模式2以及PUCCH模式2-1相關(guān)的碼書(shū)亞采樣機(jī)制。
[0020] 子模式I :W1和W2在不同時(shí)間實(shí)例中（例如，在不同的子幀中）被報(bào)告。
[0021] 子模式2 :W1和W2在相同時(shí)間實(shí)例中（例如，在相同的子幀中）被報(bào)告。
[0022] 表1是I3UCCH模式1-1的報(bào)告結(jié)構(gòu)。具有形式x+y的表格項(xiàng)表示共同編碼的可能 性。每個(gè)CSI報(bào)告（報(bào)告1或報(bào)告2)在Ims持續(xù)時(shí)間的一個(gè)子幀中通過(guò)一個(gè)PUCCH發(fā)射。 PUCCH的最大有效負(fù)載是11位；因此PUCCH上的任何CSI反饋不應(yīng)當(dāng)超過(guò)11位有效負(fù)載限 制。總的CSI有效負(fù)載取決于在PUCCH上報(bào)告的CSI的內(nèi)容，例如，RI、W1、W2、CQI或其組 合。對(duì)于4Tx MMO信道，由UE報(bào)告的最大秩（RI)對(duì)于能夠進(jìn)行最大2層數(shù)據(jù)通信的UE為 2,且對(duì)于能夠進(jìn)行最大4層數(shù)據(jù)通信的UE為4。因此，RI位寬對(duì)于能夠進(jìn)行2層或4層通 信的UE而言分別為1位或2位。CQI位寬是PUCCH模式和RI的函數(shù)。如果RI = 1，那么 UE使用4位報(bào)告用于單層數(shù)據(jù)通信的一個(gè)CQI。對(duì)于大于1的RI，UE報(bào)告用于兩個(gè)數(shù)據(jù)碼 字的兩個(gè)CQI。用于第一碼字的第一 CQI具有4位，且相對(duì)于使用3位的第一碼字的CQI， 用于第二碼字的CQI被差分編碼。因此，總的CQI開(kāi)銷對(duì)于RI = 1時(shí)為4位且對(duì)于RI>1 時(shí)為7位。Wl和W2的位寬取決于碼書(shū)大小并且對(duì)于不同秩可以不同。例如，如果非亞采 樣的Wl碼書(shū)是4位且非亞采樣的Wl碼書(shū)是4位，那么沒(méi)有碼書(shū)亞采樣的CQI+W1+W2的總 有效負(fù)載對(duì)于I3UCCH模式1-1子模式2的報(bào)告2為7+8 =