[發明專利]來自稀疏反饋數據的信道狀態信息重構

有效

• 申請號: 201080019009.7
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN102415002A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 鄭榮富;K·贊吉;D·許;L·克拉斯尼
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04L1/00;H04B7/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;朱海煜

技術領域

本發明一般涉及無線通信，并且具體地說，涉及在無線網絡從用戶設備傳送的稀疏數據來估計信道狀態信息的高效系統和方法。

背景技術

本申請要求對于2009年4月24日提交的名稱為“Channel?State?Information?Feedback?by?Digital?Loopback”、序列號為61/172484的美國臨時專利申請的優先權，該申請通過引用以其整體結合于本文中。

無線通信網絡通過射頻信道在下行鏈路中將通信信號從稱為基站的固定收發器傳送到地理區域或小區內的移動用戶設備(UE)。UE在上行鏈路中將信號傳送到一個或多個基站。在兩種情況下，接收信號可表征為受信道效應加噪聲和干擾改變的傳送信號。為了從接收信號恢復傳送信號，接收器因此要求信道的估計及噪聲/干擾的估計。信道的特性稱為信道狀態信息(CSI)。估計信道的一種已知方式是定期傳送已知參考符號，也稱為導頻符號。由于參考符號為接收器已知，因此，接收符號中與參考符號的任何偏離(一旦去除估計的噪聲/干擾)是由信道效應造成的。CSI的準確估計允許接收器更準確地從接收信號恢復傳送信號。另外，通過將CSI從接收器傳送到傳送器，傳送器可選擇最適合用于當前信道狀態的傳送特性-如編碼、調制及諸如此類。這稱為信道相關鏈路自適應。

現代無線通信網絡是干擾受限的。網絡一般獨立處理引導到小區中每個UE的傳送。到相同小區中其它UE的傳送在給定UE被視為干擾-產生了術語小區間干擾。減輕小區間干擾的一種方案是協調的多點(CoMP)傳送。CoMP系統采用許多技術來減輕小區間干擾，包括MIMO信道、許多分布式天線、波束形成及聯合處理。

聯合處理(JP)是當前正在研究用于高級長期演進(LTE)的CoMP傳送技術。在JP中，聯合考慮了到多個UE的傳送，并且應用全局優化算法以最小化小區間干擾。也就是說，JP算法嘗試將傳送能量引導向目標UE，同時避免在其它UE生成干擾。為了有效地進行操作，JP系統要求有關傳送信道的信息。信道信息或CSI反饋到系統傳送器的方式有丙種：預編碼矩陣指示符(PMI)和量化的信道反饋。

LTE發行版8中指定的PMI反饋基本上是每個UE對傳送格式的推薦。多個預定義預編碼矩陣被離線設計，并且在基站和UE均已知。預編碼矩陣定義下行鏈路編碼和傳送參數的各種集合。每個UE測量其信道并搜索預編碼矩陣，選擇優化某一可量化度量的矩陣。選定的預編碼矩陣被反饋或報告到基站。基站隨后考慮所有推薦的預編碼矩陣，并且選擇在小區內實現全局優化解決方案的預編碼和傳送參數。在設計發行版8LTE時考慮的情形中，由于來自UE的推薦和實際期望的傳送參數之間的高度相關，PMI反饋效果很好。PMI反饋壓縮通過利用僅部分信道-“最強方向”、即信號空間-需要反饋到傳送器的事實，減少了上行鏈路帶寬。

在JP?CoMP應用中，期望的傳送格式(它實現干擾抑制)將不可能與UE推薦的傳送格式一致。推薦UE均沒有關于到推薦UE的傳送將干擾的其它UE的任何知識。另外，推薦UE沒有調度到將干擾其信號的其它UE的傳送的知識。此外，PMI反饋壓縮通過僅報告引導到推薦UE的傳送所關注的信道的部分，減少了帶寬。雖然這增大了非協作傳送的上行鏈路效率，但對于協作傳送是不利的，因為它拒絕可在JP優化中有用的有關信道的網絡信息。

在量化的信道反饋中，UE嘗試描述實際信道。與PMI反饋不同，這要求不但反饋有關信道的信號空間的信息，而且反饋信道的補充空間(“更弱空間”，也稍微不準確地稱為“虛空間”)的信息。整個信道的反饋產生了幾個優點。在完全CSI在網絡可用的情況下，相干JP方案能夠抑制干擾。另外，網絡能夠通過將獨特的參考符號傳送到每個UE，獲得個別化的信道反饋。由于方法基本上對UE是透明的，因此，這能夠實現多種JP傳送方法的靈活和適應未來的實現。

即使不采用JP?CoMP傳送，在網絡的CSI也能解決困擾當前無線系統的最基本問題之一-由于網絡不能預測UE遇到的干擾而造成的信道相關鏈路自適應中的不準確性(與公知的閃光效應密切相關的問題，如Afif?Osserain等在論文“Interference?Mitigation?for?MIMO?Systems?Employing?User-specific，Linear?Precoding”(PIMRC?2008)中所述的)。一旦網絡知道在每個UE附近的基站的CSI，網絡便能夠準確地預測在每個UE的SINR，從而產生更準確得多的鏈路自適應。