[发明专利]用于无线通信的非酉矩阵预编码方案

说明书

背景技术

多输入多输出(MIMO)是设计成改进下一代无线通信的系统性能的有前途的技术。当MIMO系统对使用相同的时间/频率资源的到单个用户的多个调制符号流使用空分复用(SDM)时，它称为单用户MIMO(SU-MIMO)系统。当MIMO系统对使用相同的时间/频率资源的到不同用户的多个调制符号流使用SDM时，它称为多用户MIMO(MU-MIMO)系统。

已经对MU-MIMO特别感兴趣，这是由于其具有受益于多用户分集和空间分集二者的长处。另外，通过在发射机处利用信道状态信息，MU-MIMO能够提供比SU-MIMO更大的小区吞吐量。因此，基站处的信道状态信息对于增强MU-MIMO性能很重要。正是对于这些和其它考虑，才需要本发明改进之处。

附图说明

图1示出通信系统的一个实施例。

图2示出第一MIMO体系结构的一个实施例。

图3示出信道状态信息模块的一个实施例。

图4示出第二MIMO体系结构的一个实施例。

图5示出第一MIMO帧方案的一个实施例。

图6示出第二MIMO帧方案的一个实施例。

图7示出第一逻辑流的一个实施例。

图8示出第二逻辑流的一个实施例。

具体实施方式

各种实施例通常可涉及用于无线通信网络(例如移动宽带通信系统)的通信技术。一些实施例可特定涉及用于闭环MU-MIMO方案的非酉矩阵预编码方案(NUP-MU-MIMO)的增强技术。

因特网正朝着移动应用跃进。这种演进要求高数据速率的无所不在的通信。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作为满足高数据速率要求的主导技术之一兴起。

已经对实现MU-MIMO的移动宽带通信系统特别感兴趣，这是由于其具有得益于多用户分集和空间分集二者的长处。另外，通过在发射机处利用信道状态信息，相对于SU-MIMO，MU-MIMO能够提供更大的小区吞吐量。但是，为了实现这些和其它优点，在基站处需要信道状态信息以正确地服务空间复用的用户。这个需要对很多系统的上行链路容量增加了显著负担。此外，MU-MIMO利用调度算法来选择将同时被服务的用户组。给定调度算法的复杂度取决于为给定系统实现的预编码、解码和信道状态反馈技术的设计选择。另外，移动性提供额外维度的复杂度。例如，衰落环境中的移动装置会遭遇多普勒频移和/或频谱展宽形式的不同程度的降级。

为了解决这些和其它问题，各种实施例涉及NUP-MU-MIMO方案，该方案基于短期信道状态信息(CSI)和长期CSI。NUP-MU-MIMO方案包括来自非酉矩阵预编码(non-unitary precoding)(例如，来自配对信道矩阵的信道反转)的信道质量信息(CQI)计算、码本量化、用户调度、链路自适应和检测等。与SU-MIMO方案相比，NUP-MU-MIMO方案提供明显的性能增益。另外，NUP-MU-MIMO方案降低反馈开销、反馈延时和复杂度。

一些实施例涉及移动装置。例如，一个实施例涉及利用OFDMA技术的移动宽带通信系统的移动装置(例如，移动订户站)。移动装置包括信道状态信息模块，其可操作以使用用于闭环多用户多输入和多输出(MIMO)方案的非酉矩阵预编码方案来为固定装置(例如，基站或接入点)生成CSI。例如，CSI可包括CQI和码字索引(CWI)。例如，CWI可以是量化码本的索引。

在各种实施例中，一个或多个移动装置可以为固定装置(例如，基站(BS)或接入点(AP))生成信道状态信息。信道状态信息是关于H的当前值的信息，是表示信号信道的数学值。它形成无线通信中的信号模型的一部分，其完整等式在如下等式(1)中示出：

R＝HX+N，

等式(1)

其中，R是接收的信号，X是发射的信号，N是噪声，并且H是信道。值R、X、N、H通常不是常数。系统通常需要具有关于H的一些信息，以便算出从发射机发送了什么或者以便增强系统性能，例如增加传输速度。信息可以是H的当前值或H的协方差。这种类型的信息一般称为信道状态信息(CSI)，并且通常是估计的。通常，H的当前值(例如，即时信道矩阵信息)称为短期CSI，而H的高阶统计值(例如，信道相关矩阵信息)称为长期CSI。