專利名稱：在mimo系統(tǒng)中用于模式適配的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中通過(guò)使用碼本執(zhí)行反饋的反饋方 法，尤其是，涉及用于降低上行鏈路反饋信息量的方法。
背景技術(shù)：
閉環(huán)MIMO (CL-MIMO)系統(tǒng)在基于多個(gè)天線的所有MIMO系統(tǒng)之中按照用戶的信道 狀態(tài)自適應(yīng)地操作，其可以極大地改善整個(gè)系統(tǒng)的性能或者信息通過(guò)量(throughput)。該閉環(huán)ΜΙΜΟ系統(tǒng)可以劃分為用于報(bào)告預(yù)編碼矩陣索引(PMI)的基于碼本的預(yù)編 碼系統(tǒng)和用于報(bào)告信道的基于模擬反饋的預(yù)編碼系統(tǒng)?；诖a本的預(yù)編碼系統(tǒng)和基于模擬 反饋的預(yù)編碼系統(tǒng)可以具有以下的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?；诖a本的預(yù)編碼系統(tǒng)要求少量的反饋信息，具有少量的信道質(zhì)量指示符或者信 息(CQI)失配，并且根據(jù)碼字限制而降低閃爍效應(yīng)(flashlight effect) 0此時(shí)，可以基于 對(duì)預(yù)編碼器和干擾器兩者完整的理解，或者以midamble碼或者以公用導(dǎo)頻來(lái)測(cè)量CQI。基于碼本的預(yù)編碼系統(tǒng)具有以下的缺點(diǎn)。更詳細(xì)地，基于碼本的預(yù)編碼系統(tǒng)具有 許多量化誤差和低的波束形成增益。為了實(shí)現(xiàn)以上提及的基于碼本的預(yù)編碼系統(tǒng)，需要適 宜的碼本設(shè)計(jì)?；谀M反饋的預(yù)編碼系統(tǒng)降低量化誤差的數(shù)目，并且獲取高的波束形成增益。 另一方面，基于模擬反饋的預(yù)編碼系統(tǒng)要求過(guò)多的反饋信息或者反饋錯(cuò)誤，其具有大量的 CQI失配，并且產(chǎn)生閃爍效應(yīng)。特別地，如果基于模擬反饋的預(yù)編碼用于多用戶MIMO系統(tǒng)， 可以僅僅以專用的導(dǎo)頻對(duì)CQI進(jìn)行測(cè)量。此外，假若基于模擬反饋的預(yù)編碼系統(tǒng)沒有識(shí)別 干擾的預(yù)編碼器，則該移動(dòng)站不能測(cè)量CQI。為了實(shí)現(xiàn)基于模擬反饋的預(yù)編碼系統(tǒng)，需要探 測(cè)(sounding)信道。因此，基于碼本的預(yù)編碼系統(tǒng)具有以上提及的優(yōu)點(diǎn)，使得其已經(jīng)被廣泛地用于 3GPP LTE系統(tǒng)、WiMAX系統(tǒng)、和2GPP2超移動(dòng)寬帶(UMB)系統(tǒng)中。該MIMO系統(tǒng)根據(jù)用于分配空間資源的方法而被劃分為單用戶MIMO(SU-MIMO)系 統(tǒng)和多用戶MIMO (MU-MIMO)系統(tǒng)。圖1和2舉例說(shuō)明當(dāng)數(shù)據(jù)被以兩個(gè)或更多個(gè)空間復(fù)用速率傳送的時(shí)候的傳輸結(jié)構(gòu) 的方框圖。圖1示出使用垂直編碼(或者單個(gè)代碼字(SCW))的情形。圖2示出使用水平編 碼(或者多個(gè)代碼字(MCW))的另一個(gè)情形。SU-MIMO系統(tǒng)將所有空間資源僅僅分配給一個(gè)移動(dòng)站(MS)。當(dāng)SU-MIMO系統(tǒng)在閉 環(huán)MIMO方案之下操作的時(shí)候，每個(gè)移動(dòng)站(MS)選擇優(yōu)選的秩(即，空間復(fù)用速率)，并且 報(bào)告優(yōu)選的秩、預(yù)編碼矩陣索引(PMI)和信道質(zhì)量信息(CQI)，其適合于所選擇的秩?；?(BS)使用上述的反饋信息僅僅給一個(gè)移動(dòng)站(MS)分配資源(即，時(shí)間和頻率)。在這種情 況下，該空間資源都由移動(dòng)站(MS)使用。在這里，SCW或者M(jìn)CW可以用作傳輸結(jié)構(gòu)。MU-MIMO系統(tǒng)用于將空間資源分配給幾個(gè)移動(dòng)站。當(dāng)MU-MIMO系統(tǒng)在CL-MIMO方案之下操作的時(shí)候，每個(gè)移動(dòng)站(MS)按照MU-MIMO條件傳送CQI和PMI。在這種情況下， MU-MIMO條件是預(yù)編碼矩陣組、MU-MIMO類型(PU2RC，ZF-BF,...)等等。該基站(BS)使用 接收的信息選擇滿足特定條件的移動(dòng)站(MS)，并且將選擇的移動(dòng)站分配給資源(即，時(shí)間 和頻率)。在這里，該傳輸結(jié)構(gòu)被設(shè)置為MCW。通常，如果用戶的數(shù)目較少，SU-MIMO系統(tǒng)具有優(yōu)于MU-MIMO系統(tǒng)的好的信息通過(guò) 量。如果用戶的數(shù)目較大，MU-MIMO系統(tǒng)具有優(yōu)于SU-MIMO系統(tǒng)的好的信息通過(guò)量。當(dāng)在 MU-MIMO系統(tǒng)中若干用戶相互配對(duì)的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)相互正交的用戶對(duì)，MU-MIMO系統(tǒng)的信 息通過(guò)量變得更好。用戶的數(shù)目越大，產(chǎn)生相互正交的配對(duì)的概率越高。圖3是示出在SU-MIMO系統(tǒng)和MU-MM0系統(tǒng)之間的信息通過(guò)量對(duì)比的曲線圖。在圖3中，如果在一個(gè)小區(qū)中有大約5人或更多人，MU-MIMO系統(tǒng)具有優(yōu)于 SU-MIMO系統(tǒng)的好的信息通過(guò)量。這個(gè)特定的點(diǎn)被稱作SU-MU切換點(diǎn)。這個(gè)切換點(diǎn)可以根 據(jù)信道狀態(tài)、用戶狀態(tài)等等在不同的位置上出現(xiàn)。更詳細(xì)地，最佳系統(tǒng)的信息通過(guò)量必須遵循SU-MIMO信息通過(guò)量和MU-MIMO信息 通過(guò)量的包絡(luò)。對(duì)于這個(gè)操作，該移動(dòng)站(MS)必須不僅執(zhí)行適用于SU-MIMO系統(tǒng)的反饋操 作，而且必須執(zhí)行另一個(gè)適用于MU-MIMO系統(tǒng)的反饋操作。因此，反饋開銷量不可避免地提
尚ο通常，碼本結(jié)構(gòu)被預(yù)先決定。特別地，在MU-MIMO模式的情況下，如果用戶的數(shù)目 不是非常大，碼本大小必須很小，使得配對(duì)增益上升。因此，用于MU-MIMO模式的碼本大小 通常已經(jīng)設(shè)計(jì)成小于SU-MIMO模式的碼本大小，使得波束形成增益降低。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題因此，本發(fā)明涉及了一種通過(guò)在MIMO系統(tǒng)中使用碼本來(lái)執(zhí)行反饋的反饋方法，其 基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而造成的一個(gè)或多個(gè)的問(wèn)題。技術(shù)解決方案本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于最大化系統(tǒng)信息通過(guò)量，而同時(shí)有效地降低反 饋信息量的反饋方法。本發(fā)明的額外的優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)的部分可以通過(guò)下面的描述中得到闡述，并且 其部分可以通過(guò)本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員在參閱以下內(nèi)容時(shí)變得顯而易見，或者可以從本發(fā) 明的實(shí)踐中獲悉。通過(guò)特別在著述的說(shuō)明書和此處的權(quán)利要求以及所附的附圖中指出的結(jié) 構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其他的優(yōu)點(diǎn)，并且按照本發(fā)明的目的，如在此處實(shí)施和廣泛 地描述的，提供了一種用于在單用戶MIMO (SU-MIMO)模式和多用戶MIMO (MU-MIMO)模式之 間執(zhí)行模式切換的模式適配方法，包括由基站將MIMO反饋模式報(bào)告給移動(dòng)站；從移動(dòng)站 接收基于MIMO反饋模式確定的反饋信息；和基于反饋信息確定MIMO反饋模式。該MIMO反 饋模式表示其是單用戶MIMO或者是多用戶ΜΙΜ0，并且包括一次傳送的移動(dòng)站(MS)的數(shù)目。該MIMO反饋模式可以是單用戶MIMO(SU-MIMO)模式、支持二個(gè)移動(dòng)站的多用戶 MIMO (MU-MIMO)模式2、支持三個(gè)移動(dòng)站的MU-MIMO模式3、和支持四個(gè)移動(dòng)站的MU-MIMO模 式4的一個(gè)。
該反饋信息可以包括CQI、PMI和秩的至少一個(gè)。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供了一種用于在單用戶MIMO(SU-MIMO)模式和多用 戶MIMO (MU-MIMO)模式之間執(zhí)行模式切換的模式適配方法，所述方法包括由移動(dòng)站從基 站接收MIMO反饋模式；將基于MIMO反饋模式確定的反饋信息傳送給基站；和從基站接收 基于反饋信息確定的MIMO反饋模式。該MIMO反饋模式表示其是單用戶MIMO或者是多用 戶ΜΙΜ0，并且包括一次傳送的移動(dòng)站(MS)的數(shù)目。該MIMO反饋模式可以是單用戶MIMO(SU-MIMO)模式、支持二個(gè)移動(dòng)站的多用戶 MIMO (MU-MIMO)模式2、支持三個(gè)移動(dòng)站的MU-MIMO模式3、和支持四個(gè)移動(dòng)站的MU-MIMO模 式4的一個(gè)。該反饋信息可以包括CQI、PMI和秩的至少一個(gè)。應(yīng)該明白，上文的概述和下面的本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明是示范性和說(shuō)明性的，并且其 旨在對(duì)所聲明的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說(shuō)明。有利效果本發(fā)明提供了一種使用MIMO系統(tǒng)的模式適配方法來(lái)降低上行鏈路反饋信息量的 方法。這種方法可以適用于IEEE 802. 16m系統(tǒng)的基站、移動(dòng)站等等。因此，本發(fā)明可以最 大化系統(tǒng)信息通過(guò)量，而同時(shí)有效地降低反饋信息量。


該伴隨的附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，并且被結(jié)合進(jìn)和構(gòu)成本申請(qǐng) 書的一部分，所述附圖舉例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，并且與該說(shuō)明書一起可以起解釋本發(fā)明 原理的作用。在附圖中圖1和2舉例說(shuō)明當(dāng)數(shù)據(jù)被以兩個(gè)或更多個(gè)空間復(fù)用速率傳送的時(shí)候的傳輸結(jié)構(gòu) 的方框圖；圖3是示出在SU-MIMO和MU-MIM0之間的信息通過(guò)量對(duì)比的曲線圖；圖4是舉例說(shuō)明按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使用模式適配方法來(lái)降低反饋信息量 的方法的流程圖；圖5示出用于在反饋信道上以特定周期的間隔傳送優(yōu)選模式的信息，而不是當(dāng)前 模式的CQI和PMI的方法；圖6示出用于在附加的反饋信道上周期地傳送優(yōu)選模式的信息的方法；圖7示出用于代替優(yōu)選的模式信息傳送秩信息的示例性情形；圖8示出用于由基站(BS)請(qǐng)求特定模式的反饋，和由移動(dòng)站(MS)執(zhí)行請(qǐng)求的模 式的反饋的方法；以及圖9是舉例說(shuō)明按照本發(fā)明的模式適配方法的信息通過(guò)量的曲線圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)地進(jìn)行介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其例子被在所附附圖中舉例說(shuō)明。 只要可能，在整個(gè)附圖中相同的參考數(shù)字將用于涉及相同的或者類似的部分。本發(fā)明以下 的實(shí)施例可以修改為各種各樣的格式，并且本發(fā)明的范圍不局限于僅僅以下的實(shí)施例，并 且還可以施加于其它的例子。
圖4是舉例說(shuō)明使用按照本發(fā)明的模式適配方法來(lái)降低反饋信息量的方法的流 程圖。在圖4中，1是在特定的模式(1)之下一次傳送的移動(dòng)站(MS)的數(shù)目，并且M是在 另一個(gè)模式(M)之下一次傳送的移動(dòng)站(MS)的數(shù)目。該模式可以從基站(BS)表示。該模式可以被設(shè)置為模式M，其被通過(guò)下行鏈路控 制信道，諸如IEEE 802. 16e的MAP或者子圖來(lái)傳送。Y1可以由移動(dòng)站計(jì)算，并且可以是作為第1個(gè)模式的度量的容量或者信息通過(guò) 量。在這種情況下，假設(shè)1* Y1和_ γM稱作信息通過(guò)量度量。C1是基于移動(dòng)站的反饋而通 過(guò)基站計(jì)算的度量。例如，C1可以是總的平均容量(SAC)或者總的平均信息通過(guò)量(SAT)寸寸。是用于反饋的閾值。如果提供了特定條件
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M · ym則報(bào)告第1個(gè)模式s反饋的移動(dòng)站可以是由基站表示的值、預(yù)定值或者任意地由 每個(gè)移動(dòng)站決定的另一個(gè)值。在圖4中，該移動(dòng)站在步驟410上確定是否當(dāng)前模式(M)的信息通過(guò)量度量與 MIMO模式將切換為的另一個(gè)模式(1)的信息通過(guò)量度量的比高于閾值。在這種情況下，如 果以上的比高于該閾值，該移動(dòng)站將MIMO模式將切換為的模式(1)的信息報(bào)告給該基站。接下來(lái)，已經(jīng)接收反饋信息的基站在步驟420上使用反饋信息計(jì)算模式(1)的總 的平均信息通過(guò)量度量，并且在步驟430上確定是否計(jì)算的總的平均信息通過(guò)量度量高于 模式切換閾值。圖4示例性地示出作為模式切換閾值的當(dāng)前模式(M)的總的平均信息通過(guò) 量度量。如果在步驟430處，模式(1)的總的平均閾值高于模式切換閾值，該MIMO模式在 步驟440處被轉(zhuǎn)變?yōu)槟Ｊ?1)，并且該改變的MIMO模式，S卩，模式(1)被通知給移動(dòng)站。此 時(shí)，如果該閾值被改變，該改變的閾值的信息也被通知給移動(dòng)站。與此同時(shí)，如果模式(1)的總的平均信息通過(guò)量度量等于或者小于模式切換閾 值，在步驟450處僅僅該閾值的信息可以被通知給移動(dòng)站。每個(gè)移動(dòng)站可以以多種方式將模式信息、模式索引、CQI和/或PMI等等報(bào)告給基站。圖5示出用于通過(guò)反饋信道以特定周期的間隔來(lái)傳送優(yōu)選模式的信息，而不是通 過(guò)反饋信道傳送當(dāng)前模式的CQI和PMI的方法。特別地，如果優(yōu)選的模式的信息量大于反饋信道的容量，這個(gè)優(yōu)選的模式信息可 以通過(guò)反饋信道分開地傳送若干次。對(duì)于某些例子，將詳細(xì)描述以下的情況。假若模式指示信息被以四個(gè)周期的間隔傳送，該移動(dòng)站在時(shí)間索引0、1和2處， 通過(guò)反饋信道發(fā)射表示當(dāng)前模式的模式M的反饋信息(CQI和/或PMI)。如果另一個(gè)模式 (模式1)在反饋信道的時(shí)間索引3上不滿足
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M · γΜ
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則模式M被作為移動(dòng)站的優(yōu)選的模式而反饋，并且作為當(dāng)前模式的模式M的反饋 信息(CQI和/或PMI)然后從移動(dòng)站傳送給基站。如果在表示模式反饋周期的反饋信道的 時(shí)間索引7處，模式1滿足
權(quán)利要求
一種用于在單用戶MIMO(SU MIMO)模式和多用戶MIMO(MU MIMO)模式之間執(zhí)行模式切換的模式適配方法，所述方法包括由基站將MIMO反饋模式報(bào)告給移動(dòng)站；從所述移動(dòng)站接收基于所述MIMO反饋模式而確定的反饋信息；以及基于所述反饋信息來(lái)確定MIMO反饋模式，其中，所述MIMO反饋模式表示其是單用戶MIMO或者是多用戶MIMO，并且包括一次傳送的移動(dòng)站(MS)的數(shù)目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的模式適配方法，其中，所述MIMO反饋模式是單用戶MIMO(SU-MIMO)模式、支持二個(gè)移動(dòng)站的多用戶 MIMO (MU-MIMO)模式2、支持三個(gè)移動(dòng)站的MU-MIMO模式3、和支持四個(gè)移動(dòng)站的MU-MIMO模 式4中的一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的模式適配方法，其中，所述反饋信息包括CQI、PMI和秩中的至少一個(gè)。
4.一種用于在單用戶MIMO (SU-MIMO)模式和多用戶MIMO (MU-MIMO)模式之間執(zhí)行模式 切換的模式適配方法，所述方法包括由移動(dòng)站從基站接收MIMO反饋模式；將基于所述MIMO反饋模式而確定的反饋信息傳送給所述基站；以及從所述基站接收基于所述反饋信息而確定的MIMO反饋模式；其中，所述MIMO反饋模式表示其是單用戶MIMO或者是多用戶ΜΙΜ0，并且包括一次傳送 的移動(dòng)站(MS)的數(shù)目。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的模式適配方法，其中，MIMO反饋模式是單用戶MIMO (SU-MIMO)模式、支持二個(gè)移動(dòng)站的多用戶 MIMO (MU-MIMO)模式2、支持三個(gè)移動(dòng)站的MU-MIMO模式3、和支持四個(gè)移動(dòng)站的MU-MIMO模 式4中的一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的模式適配方法，其中，所述反饋信息包括CQI、PMI和秩中的至少一個(gè)。全文摘要
一種用于在單用戶MIMO(SU-MIMO)模式和多用戶MIMO(MU-MIMO)模式之間執(zhí)行模式切換的模式適配方法，其包括由基站將MIMO反饋模式報(bào)告給移動(dòng)站；從移動(dòng)站接收基于MIMO反饋模式確定的反饋信息；以及基于反饋信息確定MIMO反饋模式。該MIMO反饋模式表示其是單用戶MIMO或者是多用戶MIMO，并且包括一次傳送的移動(dòng)站(MS)的數(shù)目。因此，該方法最大化系統(tǒng)信息通過(guò)量，而同時(shí)有效地降低反饋信息量。
文檔編號(hào)H04B7/04GK101981823SQ200980111116
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者任彬哲, 千珍英, 樸成鎬, 李文日, 李旭峰, 高賢秀 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社