[发明专利]用于闭环数据传输的方法和装置

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及通信系统，并且具体地，涉及一种方法和装 置，用于在多输入多输出(MIMO)传输中提供功率加权。

背景技术

多输入多输出(MIMO)是一种涉及多个发射天线和多个接收天 线的传输方法，其有望在很大程度上增加无线通信系统的链路容量。 多种传输策略要求发射阵列具有关于每个发射天线元件和每个接收天 线元件之间信道响应的某种程度的知识，并且通常被称为“闭环” MIMO。通过使用诸如时分双工(TDD)系统上行链路探测(sounding)、 或TDD或频分双工(TDD)系统中信道反馈的技术，在发射机处获得 完全的宽带信道知识是可能的。有限反馈方法，例如反馈天线选择指 示或基于密码本的波束成形加权选择可以减小反馈量，与完全信道反 馈不同。如果功率加权与密码本加权一起被反馈，则可以改进这些有 限反馈方法。然而，向发射机传送功率加权可以要求显著的信道资源。 因此，需要一种有效的反馈方法，用于向发射机提供功率加权。

附图简述

图1是通信系统的方框图。

图2是闭环发射天线阵列的方框图，该闭环发射天线阵列向具有一 个或多个接收天线的接收设备传送单一数据流。

图3是闭环发射天线阵列的方框图，该闭环发射天线阵列向具有一 个或多个接收天线的接收设备传送多个数据流。

图4是利用闭环发射天线阵列的频域取向的宽带传输系统的方框 图。

图5是使用密码本选择和功率加权的发射机的方框图。

图6是使用天线选择和功率加权的发射机的方框图。

图7是整个反馈过程的流程图。

图8是FDD模式的反馈过程的时序图。

图9是TDD模式的反馈过程的时序图。

图10是移动设备加权和密码本选择单元的方框图。

图11是基站下行链路波束成形单元的方框图。

图12是优选信号发送和反馈方法的流程图。

发明内容

如果在发射机处已知完全的信道知识，闭环多输入多输出 (MIMO)方法有望在很大程度上改进MIMO通信的性能。通过使用诸 如时分双工(TDD)系统的上行链路探测、或TDD或频分双工(TDD) 系统中信道反馈的技术，在发射机处获得完全的宽带信道知识是可能 的。在有限反馈方法中，例如反馈关于天线选择或基于密码本的波束 成形加权选择的消息可以减小反馈量，这一点与完全信道反馈不同。 然而，对于可实现的接收机(例如线性MMSE，连续干扰抵消、或最大 可能性)，通过提供用于每个波束成形信号流的功率加权以及用于每 个流的密码本加权或天线选择，可以改进这些有限反馈方法。

本发明是一种方法和设备，用于在MIMO传输中有效地提供关于 每个数据流的功率加权。将反馈设计为，在某些带宽或子载波集合上 使用密码本选择时，改进接收机的性能。在每个MIMO数据流的频域子 载波上，确定密码本加权向量(例如天线选择加权/向量或高斯加权， 作为示例)，以及确定每个流的功率加权。注意，可能通过使用密码 本来描述这种天线选择，该密码本包含对应于单位矩阵的列的发射加 权向量，。然后，对于子载波组的每个流，反馈密码本加权和功率加 权。本发明提供了有效的方式，用于量化功率加权，并且将功率加权 连同密码本加权一起反馈给发射机。

本发明的另一方面涉及一种有效机制，用于发射机传递接收机需 要反馈信息的多少数据流。MIMO系统中可以支持的数据流数目的上界 小于接收机天线数目和发射天线数目之间的数目。但是，实际的流数 目还可以取决于信道条件(例如空间条件和接收SNR)。最好在接收机 处进行判决，但是必须首先分配所需用于传递全部流的密码本加权和 功率加权的总反馈资源。尽管总是可以分配最大反馈资源，但是它可 能是浪费的。替换方案是，接收机首先反馈数据流数目，作为反馈资 源请求，但是这牵涉到额外的等待时间。在本发明中的有效机制是， 在反馈请求和反馈资源分配消息中隐式地传递该反馈所请求的数据流 数目。