[发明专利]在多天线无线通信系统中使用缩减码本来找到信道状态信息

说明书

技术领域

本公开的技术领域总体上涉及无线通信系统中向发射机提供反馈的接收机。

背景技术

在发射机和接收机处采用的多个天线可以显著地增加系统容量。通过在相同频率带宽中发送独立符号流(通常被称为空间复用(SM))，随着天线数目的增加，实现了数据速率的线性增长。另一方面，通过在发射机处使用空时码，可以通过利用发送分集来提升检测到的符号的可靠性。这两种方案都假定在发射机处没有信道知识。

然而，在诸如3GPP(第三代合作伙伴计划)LTE(长期演进)、HSDPA(高速下行链路分组接入)、HSPA(高速分组接入)和WiMAX(全球微波接入可互操作性)系统之类的实际无线系统中，可以经由从接收机到发射机的反馈，使得信道知识在发射机处可用。MIMO(多输入多输出)发射机可以利用该信道信息在预编码的辅助下提升系统性能。除了波束成形增益之外，对预编码的使用还避免了病态信道矩阵的问题。

在实际中，通过利用信道互易(channel reciprocity)，完整CSI(信道状态信息)可用于使用TDD(时分双工)方案的通信系统。然而，对于FDD(频分双工)系统，完整CSI更难以获得。在FDD系统中，经由来自接收机的反馈，某类CSI知识可以在发射机处可用。这些系统被称为有限反馈系统。存在有限反馈系统的很多实现，例如，基于码本的反馈和量化信道反馈。3GPP LTE、HSDPA和WiMAX推荐基于码本的反馈CSI用于预编码。

在基于码本的预编码中，在发射机和接收机处都定义预定义的码本。可以使用不同的方法来构造码本的条目，例如，Grassmannian、Lyod算法、DFT矩阵等。预编码器矩阵经常被选择为匹配N_RxN_TMIMO信道矩阵H的特性(N_R是接收天线的数目，且N_T是发射天线的数目)，得到所谓的信道相关预编码。这也常被称为闭环预编码，且实质上努力将发送能量集中到在向UE(用户设备)传递多的发送能量的意义上强的信号子空间中。在本上下文中，信号子空间是以任意数目的维度(包括空间、时间、频率、码等)来定义的信号空间的子空间。

此外，预编码器矩阵还可以被选择为努力对信道进行正交化，意味着在UE处的正确线性均衡之后，降低了层间干扰。在接收机处，利用不同码本条目找到SINR(信号对干扰加噪声比)并选择给出最高频谱效率(也被称为信道容量)的秩/预编码指示符(秩/预编码索引)是常见的。在本上下文中，秩指示了可以从发射机向接收机同时发送的数据流的数目。

闭环MIMO系统的性能一般随着码本集合的势(大小)而增加。在接收机处，每个TTI(发送时间间隔)或多个TTI(例如，LTE中5个，HSDPA中1/3个)向发射机发回RI(秩指示符或秩信息)和PCI(预编码控制指示符或预编码控制索引)。一般而言，找到秩信息和预编码控制索引是繁琐的，并涉及很多计算。在码本较大时，在闭环MIMO的情况下复杂度巨大。例如，HSDPA/LTE定义了具有64个码字的用于4发射天线系统的码本(每个秩16个码字)。随着天线数目的增加，复杂度可以按指数方式增加。这使得难以实现提供反馈的传统方法以提升性能。

发明内容

所公开的主题的一个或多个方案涉及在多天线无线通信系统中与缩减码本一起使用的方法、装置和/或系统，以找到信道状态信息。该缩减码本允许在向发射机提供反馈时降低接收机的复杂度。