[发明专利]使用用于波束成形的基码本结构的方法和装置

说明书

背景技术

多输入多输出(MIMO)是一种设计用于改善下一代无线通信的系统性能的有前景的技术。当MIMO系统对使用相同的时间/频率资源的单个用户使用多个调制符号流的空分复用(SDM)时，其被称为单用户MIMO(SU-MIMO)系统。当MIMO系统对使用相同的时间/频率资源的不同用户使用多个调制符号流的SDM时，其被称为多用户MIMO(MU-MIMO)系统。

因为MU-MIMO受益于多用户分集和空间分集两者的能力，所以其特别具有吸引力。但是，为了在移动设备和固定设备的通信之间产生最大的利益，必须确定波束成形技术。就此而言并且出于某些其它考虑，本申请所提出的改进是需要的。

附图说明

图1示出了通信系统的一个实施例。

图2示出了第一MIMO架构的一个实施例。

图3示出了逻辑流程的一个实施例。

图4示出了波束成形反馈的信号模型和操作的一个实施例。

具体实施方式

概括地说，本申请的各个实施例涉及用于诸如移动宽带通信系统之类的无线通信网络的通信技术。一些实施例可能特别涉及用于闭环MU-MIMO方案的非酉(non-unitary)预编码方案(NUP-MU-MIMO)的增强技术。

因特网正朝着移动应用飞跃发展。这种演进需要普遍存在的高数据速率通信。利用正交频分复用(OFDM)和正交频分多址(OFDMA)技术的移动宽带通信系统正逐渐成为满足高数据速率需求的主导技术中的一种。

因为其受益于多用户分集和空间分集两者的能力，实现MU-MIMO的移动宽带通信系统特别具有吸引力。此外，通过在发射机处利用信道状态信息，相对于SU-MIMO而言，MU-MIMO可以提供更大的小区吞吐量。但是，为了实现这些和其它优点，要从第一设备(例如，移动设备)向第二设备(例如，固定设备)发送波束成形反馈。可以确定波束成形矩阵，该波束成形矩阵能够实现在不相关、弱相关和强相关通信信道上的良好吞吐量性能、低复杂度的码字搜索复杂度以及并不显著增加的峰均功率比。为了解决这些以及其它问题，本申请的各个实施例将会涉及确定波束成形矩阵。

举例而言，一个实施例涉及用于通信系统设备，其使用信道信息来确定闭环发射波束成形方案的波束成形结构。在一个实施例中，该波束成形结构可以包含码字、码本和/或码字索引。

一个实施例涉及一种用于利用OFDMA技术的移动宽带通信系统的移动设备(例如，移动用户站)。该移动设备可以包括信道状态信息模块，该信道状态信息模块可操作以使用针对闭环多用户多输入和多输出(MIMO)方案的非酉预编码方案来产生针对固定设备(例如，基站或接入点)的信道状态信息(CSI)。举例而言，CSI可以包含信道质量信息(CQI)和码字索引(CWI)。例如，CWI可以是经量化码本的索引。

在各个实施例中，一个或多个移动设备可以产生针对固定设备(例如，基站(BS)或者接入点(AP))的信道状态信息。信道状态信息是关于H(表示信号信道的数学值)的当前值的信息。其形成无线通信中的信号模型的一部分，下面的等式(1)示出了信号模型的完整表达式：

R＝HX+N                          等式(1)

其中，R是所接收的信号，X是所发射的信号，N是噪声，H是信道。在一个实施例中，值R、X、N、H通常都不是常量。在一个实施例中，系统需要具有关于H的一些信息，以便确定从发射机发送了什么或者如何增强系统性能(例如，增加传输速度)。这些信息可以是H的当前值或者是H的协方差。通常而言，这种类型的信息被称为信道状态信息(CSI)，并且通常对这种类型的信息进行估计。典型地，H的当前值(例如，瞬时信道矩阵信息)被称为短期CSI，而H的更高阶统计量(例如，信道相关矩阵信息)被称为长期CSI。

在一个实施例中，一个或多个移动设备产生短期CSI。例如，移动设备可以利用来自信道矩阵(H)的瞬时信道矩阵信息来确定预编码向量。矩阵包含至少一个向量。这适合于在移动设备的移动性较低的情形中使用，在该情形中，移动设备的速度和/或速率例如近似在0-30千米/小时之间。但是，各个实施例并不受限于这一范围。