[发明专利]用于在移动通信系统中传输数据的方法、移动站和基站

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在移动通信系统中传输数据的方法、移动站和 基站。具体来说，本发明涉及用于在多天线通信系统中传输基于编码本 的预编码数据的方法。

背景技术

移动通信系统(特别是无线蜂窝系统)以相邻单元的形式组 织而成，其中每个单元由一个基站(BS)提供服务。该基站提供 了与移动站(即，用户设备(UE))往来的通讯设施。

通用移动无线电通讯系统(Universal Mobile  Telecommunications System，UMTS)是第三代(3G)移动电话技 术之一。UMTS的长期演变(long term evolution，LTE)(即3G 的后继技术，也称为第四代(4G)技术)在第三代合作伙伴计划 (3rd Generation Partnership Project，3GPP)中被标准化。

LTE的重要一点是在多天线通信系统(例如多输入多输出 (MIMO)或者多输入单输出(MISO)通信系统)中的预编码。术 语MIMO在下面包括多种变化形式，比如MISO或者单输入多输出 (SIMO)通信系统。

由于可以增加信道容量，提高可靠性和相对于单天线系统而 言更大的范围，MIMO系统近年来变得越来越重要。MIMO系统主要 的优势包括分集增益(这使系统在衰落时的可靠性得到加强)和 多路复用增益(这扩大了系统的容量)。

在发射机中采用预编码来补偿由信道响应和/或在调制解调 接收器中使用的噪声白化滤波器引起的失真。预编码意味着在发 射机端应用的方法使接收器端的检测更为容易。即，为了补偿通 信信道的失真，在发射机内采用预编码。

预编码的一个缺点是，如果没有仔细设计从用户设备到基站 的反馈链路，则预编码所造成的反馈开销可能会非常高。

为克服高反馈开销的缺点，引入基于编码本的预编码。编码 本是一种预定义的预编码矩阵集，其中每个预编码矩阵由一个预 编码矩阵索引确认。因此，计划建立连接的用户设备对信道质量 进行估计。用户设备仅仅选择并传送回编码本中的最合适的预编 码矩阵的索引，而不是将整个信道矩阵发送回基站作为反馈。

作为进一步的改进，在3GPP LTE中建议对于编码本采用追踪 方法。由于不必将完整的编码本索引从用户设备反馈到BS，因此 在用户设备移动或无线信道随时间变化时，该追踪方法是有用的。 只有Δ索引从用户设备传回。由于整个编码本只有一小部分有可 能成为下一次预编码矩阵选择的候选对象，因此该Δ索引比起完 整的索引，可用更少的比特数传输。

在波束成形的情况下(一种特殊类型的预编码，其中采用信 号处理技术来控制信号接收或传输的方向性)，编码本可能在一 个给定区域内定义一个规则波束集。当用户设备移动时，只有邻 近的波束可能是下一次选择的候选对象。当基站有很多天线元件 并且要非常精确地选择最佳波束时，编码本将会很大。如果通过 减少编码本的尺寸来使反馈开销最小化，则缺点是次优的预编码 导致的性能降低。

追踪可以减少反馈开销，但如果编码本的尺寸太小，那么将 限制所能达到的精度。

对于诸如联合发射或非线性预编码之类的更高级的MIMO算 法(其中多个波束之间会发生干扰并且发射功率同波束角度都需 要作非常精确的调整)，小尺寸的编码本将导致性能严重下降而 大尺寸的编码本将增加过多的反馈开销。

发明内容

本发明实施例的一个目标就是解决上述讨论的问题。本发明的一个 具体的目标是在有限的编码本尺寸下，使预编码的性能最佳。

所述问题通过独立权利要求所提到的特征得以解决。本发明的优选 实施例在从属权利要求中描述。

本发提供一种用于在移动通信系统中传输数据的方法，其中所述数 据在至少一个信道上进行传输，该信道位于至少一个具有多天线的基站 和至少一个用户设备之间。基站基于预定义的编码本集对数据进行预编 码。带有所述预定义的编码本集中的第一编码本的第一追踪模式用于所 述预编码，至少一个带有所述预定义的编码本集中的至少一个第二编码 本的第二追踪模式用于所述预编码。基站根据所述信道的至少一个条件 在所述第一追踪模式和所述第二追踪模式间切换。

进一步地，本发明提供用于实现该方法和相应的通讯系统的基站和 用户设备。

所提出的发明的优点是在有限编码本尺寸下使预编码的性能最佳。