CN103782560A - 多天线无线通信***中的开环传输的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开环传输通信***中的预编码方法，其中所述方法包括：使用预编码矩阵M个RE的每个RE进行数据预编码，使用预编码矩阵的一列对每个DM-RS进行预编码，所述矩阵与预编码M个数据RE时所使用的相同。所述方法的区别在于：从预编码矩阵W组成的集合中选择使用至少L≥2个不同的预编码矩阵为M个RE和E个已分配的RE进行预编码，这样使用第一预编码矩阵进行预编码的RE能与至少另外一个不同的预编码矩阵交错，使用的预编码矩阵数目L取决于传输秩r和可用DM-RS数目Ｎ。本发明进一步包括一种无线发射器和一种用户设备。

Description

多天线无线通信***中的开环传输的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线多天线无线通信***中开环传输的预编码方法。此外，本发明涉及一种无线发射器和一种用户设备。

背景技术

本申请中的术语“用户设备（简称为UE）”表示与无线收发机的固定网络进行通信的（可能处于移动中的）设备，所述无线收发机在移动通信网络中称为基站。不同标准或情况下，无线收发机的命名会有所不同，例如，“终端”。然而，此处使用的术语“用户设备”包括任何满足上述目但命名不同的设备。

同样，术语“nodeB”或“eNodeB（简称为eNB）”通常用于长期演进（LTE）移动通信网络框架内。但是，在本申请中这些术语的使用不应当理解为将本发明限制为LTE框架。相反，这些术语应在广义上理解为任意合适移动通信***中的无线基站。

众所周知，在无线通信***中，在具有多个天线的发射器侧利用线性预编码可以显著提高性能。图1示出了3GPP LTE（Long Term Evolution）Rel-8/9/10***中带有线性预编码的下行链路（DL）传输的方框图。

图1所示的天线端口传送多个在接收器处空间可分的传输信号。天线端口由其关联参考信号（RS）定义。实际上，天线端口可作为单一物理发射天线或者多个物理天线元件的组合来实施。可在将天线端口映射到物理天线元件之前实施某些专有操作。在这两种情况下，由各天线端口发射的信号设计为不可由接收器进一步解构。

层被定义为调制符号的字符串或向量，所述调制符号需要在不同的天线端口上发射。

信道状态信息

结合本申请，对术语CSI有所了解是很有用的。CSI简称为信道状态信息。主要有两种维度的CSI，即瞬时CSI和统计CSI。

瞬时CSI（或者短期CSI）指发射器和接收器之间的当前信道状况已知，可看作知悉数字滤波器的脉冲响应。这提供了一种将传输信号适应于脉冲响应，从而优化接收信号以进行空间复用或实现低位错误率的机会。

统计CSI（或长期CSI）指信道的统计特点已知。该描述可包括，例如，衰落分布种类、平均信道增益、视向分量和空间相关性。和瞬时CSI一样，该信息可用于传输优化。

CSI的获取实际上受限于信道状况变化速度。在快衰落***中，传输单一信息符号时信道状况变化迅速，因此只有统计CSI是合理的。另一方面，慢衰落***中，可以合理准确地估计瞬时CSI，并在瞬时CSI过时前的一段时间内，将其用于传输适配。

在实际***中，可用CSI通常介于这两个维度间；带有某些估计/量化误差的瞬时CSI与统计信息结合。

线性预编码

线性预编码的目的在于匹配瞬时信道属性，并允许连贯结合接收器侧的传输信号以及降低层间干扰，从而提高接收的SINR（信号干扰噪声比）。在IEEE 802.16-2005和LTE Release-8/9/10标准中已实施不同的线性预编码方案。

这些已知的线性预编码方案之一便是闭环预编码，即，信道依赖预编码。为了在下行链路中执行闭环预编码，接收器（又称之为用户设备（UE））需要估计相应信道并上报所述估计的信道信息至eNB，以进行预编码。为了减少直接上报量化估计信道的开销，可定义包含大量预编码矩阵的码本，所述预编码矩阵大致代表了真实信道。UE使用估计信道的信息从定义的码本、传输秩和估计的CQI（信道质量信息）中选择合适的预编码器（PMI）。这些基本值为如上所述的CSI（信道状态信息），且这些基本值被反馈至发射器，即，NodeB。一旦接收到该信息，NodeB为UE执行下行链路传输调度。

例如，LTE Rel.8标准使用针对多达4个发射天线和不同秩的预编码矩阵码本，所述码本包含64个矩阵。因此，UE可以仅使用6个消息比特而非大量信道量化比特来反馈合适的预编码器，以表示估计的DL信道。

值得注意的是，针对闭环预编码，由于信道测量所需的处理时间、预编码矩阵的选择以及报告预编码矩阵或进行通知所需要的传播时间，基于在时间t的瞬时信道信息所选的预编码矩阵将用于在时间T（T>t）进行预编码。由于信道随时间而改变，所选的合适的预编码矩阵在时间t可能过时，并且当信道在时间内高速变化时（比如在高速移动的情况下），所选的预编码矩阵与在时间T的信道不匹配。因此，通过时间t报告的预编码矩阵对应的CQI（信道质量信息）所确定的调制编码方案（MCS）可能不适合在时间T进行的传输，从而导致性能下降。因此，为了获得闭环预编码增益，信道应随时间缓慢变化，即移动缓慢。

闭环预编码方案广泛用于LTE Rel-8/9/10。例如，称为空间复用的PDSCH（下行共享物理信道）传输模式4、8和9使用闭环技术。

由于上述提及的原因及在高移动性等特定场景，被称为信道从属预编码方案的开环预编码也用于称为传输模式3的LTE Rel-8中。

闭环方案和开环方案之间的主要区别在于：开环方案中使用的预编码矩阵是预定义的，并且没有预编码矩阵选择。因为eNB（发射器）和UE（接收器）都能识别预定义的预编码矩阵，所以UE只反馈CQI和所选秩。在开环预编码中，该CQI对应于信道上的平均CQI。信道上的平均CQI是通过计算已知的同在UE和eNB侧的预定义预编码器集合的CQI平均值来得到的。

如上所述，发送传输信号的天线端口由其关联参考信号（RS）定义。该RS用于估计信道，以进行测量和解调。

在LTE Rel-8DL传输中，定义小区参考信号（CRS）以用于测量和解调。这些CRS为小区内的所有UE所共有，其被广播至小区内的所有UE。每个CRS定义一个天线端口。eNB的天线端口数目可配置为1、2和4，对应的天线端口编号为{0}、{0,1}及{0,1,2,3}。

在LTE Rel-8中，使用线性预编码的PDSCH（下行共享物理信道）传输，预编码输出被映射到大量由CRS定义的天线端口，如图2所述（假设存在四个天线端口）。

在这种情况下进行解调，UE需要知道天线端口和接收器之间的传输信道以及所使用的预编码矩阵。传输信道可通过基于CRS进行信道估计来获取。在物理下行控制信道（PDCCH）中，使用的预编码矩阵以信令PMI（预编码矩阵指示）形式通过显示的方式发送。

在LTE Rel-10DL传输中，用于测量和解调的参考信号（RS）被解耦为CSI参考信号（CSI-RS）和用户设备（UE）特定参考信号。CSI-RS用于测量，为小区特定，并且对于小区中的所有Rel-10UE来说非常普通。与LTE Rel-8中的CRS相比，CSI-RS在频域和时域中的密度更低。UE特定参考信号用于PDSCH（下行共享物理信道）的解调，所述信号仅针对某个UE在调度资源块（RB）中进行传输。UE特定参考信号表示为DM-RS（解调参考信号）。

针对使用DM-RS的PDSCH解调，DM-RS和PDSCH可应用相同的预编码方案。DM-RS用于估计预编码的信道，因此，DM-RS的数目将与PDSCH或秩的层数相等。由于一个DM-RS定义一个天线端口，用于PDSCH传输的DM-RS天线端口数将取决于传输秩。可定义多达八个DM-RS天线端口{7,8,9,10,11,12,13,14}，以支持多达八层LTE Rel-10中的传输。

由于DM-RS已被预编码，UE可通过基于DM-RS进行信道估计来获取传输信道和使用的预编码矩阵。因此，PDCCH中无需包含PMI信息。在这种情况下，PDSCH直接映射至DM-RS定义的天线端口上，如图3所示，与通过天线端口{7,8,9,10}的传输对应的秩4传输也是这种情况。重要的是要注意到，在这种情况下的预编码器可以是一种专有预编码器，并且未在本说明书中定义。

图4示出了为四个天线端口（7-10）定义的RS模式及正常子帧中的相关DM-RS。

Rel-8中，开环预编码方案（又称为传输模式3）设计为用于高移动性场景。参见TS36.213“演进全球陆地无线接入（E-UTRA）；物理层过程”版本10，以下参考文献【2】。当传输秩为1，传输模式使用开环发射分集方案（TxD），否则使用大时延CDD（循环时延分集）预编码。

针对大时延CDD，预编码定义为：

$\left[\begin{array}{c}{z}^{\left(0\right)}\left(i\right)\\ z^{\left(1\right)}\left(i\right)\\ .\\ .\\ .\\ z^{(P-1)}\left(i\right)\end{array}\right]=W\left(i\right)D\left(i\right)U\left[\begin{array}{c}{x}^{\left(0\right)}\left(i\right)\\ x^{\left(1\right)}\left(i\right)\\ .\\ .\\ .\\ x^{(v-1)}\left(i\right)\end{array}\right]$

其中P表示天线端口的数目，v表示传输秩，[x⁽⁰⁾(i)x⁽¹⁾(i)…x^(v-1)(i)]^T表示根据图1的来自层映射的数据向量块以及[z⁽⁰⁾(i)z⁽¹⁾(i)…z^(P-1)(i)]^T为映射在每个天线端口的资源上的向量块。预编码矩阵W的大小是P×v并且i=0,1,…,M，其中M是每层调制符号的数目。矩阵D(i)支持循环时延分集以及矩阵U的大小是v×v。在参考文献TS36.211“演进全球陆地无线接入（E-UTRA）；物理信道和调制”版本10（以下称为参考文献【1】）中，这些矩阵被指定和赋予了不同的层数v。

假设有4个天线端口，接收器或者UE假设发射器或者eNodeB在PDSCH上将不同的预编码器循环分配给给不同的向量[x⁽⁰⁾(i)x⁽¹⁾(i)…x^(v-1)(i)]^T。每v个向量使用一个不同的预编码器。从参考文献【1】中的表6.3.4.2.3-2中选择不同的预编码器。由于预编码器循环，若干个预编码矩阵在一个RB中使用。

预编码器循环使用不同预编码器，在大量不同的信道上获取平均信道质量信息（CQI）。因此，本方法对信道编号的要求比闭环预编码的更高，所述闭环预编码仅表示最佳瞬时信道和相关的最佳预编码器。

除了使用若干W(i)执行预编码器循环，也通过使用矩阵D(i)和U为每个预编码器进行层排列。为每个预编码器进行层排列使得两个码字（存在不止一层传输）拥有相同的CQI，因此，仅上报一个CQI已经足够，这降低了CQI反馈开销。

在这种开环传输模式中，小区特定参考信号（CRS）用于获取与每个天线端口对应的信道。此外，根据预定义规则，发射器（NodeB）和接收器（UE）都知道用于循环的预编码器。UE将根据信道信息和预定义的预编码器集来计算平均CQI。

现有技术并不适用于使用UE特定参考信号进行解调的情况，在该情况下，无需通知判断预编码矩阵。另外，在所述的现有技术中，小区特定参考信号（CRS）用于估计传输信道。

另一现有技术可参见R1-110338“TM9反馈剩余细节”，3GPP RAN1#63b，高通（以下称为参考文献【4】）。该提议为如上所述的Rel-8中定义的开环预编码的延伸。本文稿首次尝试使用UE特定参考信号实现适用于开环MIMO中的预编码器循环。

更准确的说，在参考文档【4】中，应用预编码器W(i_RB)（假设各RB使用相同预编码器）是为Rel-10所指定的UE特定参考信号（DM-RS），如下所示：

$\left[\begin{array}{c}{z}^{\left(0\right)}\left(i\right)\\ z^{\left(1\right)}\left(i\right)\\ .\\ .\\ .\\ z^{(P-1)}\left(i\right)\end{array}\right]=W\left(i_{\mathrm{RB}}\right)\left[\begin{array}{c}{r}^{\left(0\right)}\left(i\right)\\ r^{\left(1\right)}\left(i\right)\\ .\\ .\\ .\\ r^{(v-1)}\left(i\right)\end{array}\right]$

在上述等式中，W(i_RB)表示RB特定预编码器，v表示传输秩，[r⁽⁰⁾(i)r⁽¹⁾(i)…r^(v-1)(i)]^T表示不同层的数据。按照之前的文稿，假设通过接收器（UE）和发射器（NodeB）都知道的预定义的预编码器集来计算平均CQI，根据小区特定CSI-RS中估计信道。也可以假设所述预定义的预编码器集在不同RB中循环使用。

由Rel-8中的大时延循环时延分集（CDD）预编码可知，矩阵D(i)和U支持层排列，所述层排列针对大于秩1的传输为两个码字提供相同的CQI，从而降低反馈开销。因此，另一现有技术因特尔3GPP RAN1#64的R1-110976“基于开环SU-MIMO的标准UE-RS”（以下称为参考文献【3】）提议不仅在UE特定参考信号上使用预编码W(i_RB)，而且在每个子载波大时延CDD（D(i)U）上使用。【3】是【4】的延伸。对应下行链路（PDSCH）传输可以写成如下形式：

$\left[\begin{array}{c}{z}^{\left(0\right)}\left(i\right)\\ z^{\left(1\right)}\left(i\right)\\ .\\ .\\ .\\ z^{(P-1)}\left(i\right)\end{array}\right]=W\left(i_{\mathrm{RB}}\right)D\left(i\right)U\left[\begin{array}{c}{x}^{\left(0\right)}\left(i\right)\\ x^{\left(1\right)}\left(i\right)\\ .\\ .\\ .\\ x^{(v-1)}\left(i\right)\end{array}\right]$

如上所述，UE和eNodeB都预先定义预编码操作。但是，UE并不知道如何为不同资源基本单元使用D(i)。

如在背景技术中所述，使用带UE特定参考信号的天线端口进行下行链路（DL）预编码仅优化闭环，即，低移动性。针对高移动性场景的Rel.10的进一步演进将重用UE特定参考信号来保证后向兼容，简化设计并减少信令开销。因此，待解决的问题在于：实现最佳性能的同时，如何使用UE特定参考信号定义的天线端口提高高移动性下的预编码性能，而无需通知使用的预编码器。

因此，总是需要改进。本申请计划提供一种具有改进特征的新方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决或缓和现有技术中的缺点的方案。因此，主要目的是提供一种带有改进特征的预编码的解调参考信号的开环传输方案。

根据本发明，所述目的通过一种无线多天线无线通信***中的开环传输的方法实现，其中所述***：

为数据传输提供秩自适应，所选的传输秩为1≤r≤R，其中R为通信***的最大可用传输秩；

在包含多个资源基本单元（RE）的资源单元（RU）上进行通信；

在每个RU中提供N个可用解调参考信号（DM-RS）以估计通信信道；

在每个RU中提供M个RE供数据传输；

在每个RU中提供E个RE供DM-RS传输；

所述方法包括：

将N_Used个DM-RS应用至E个已分配的RE，N_Used≤N；

使用预编码矩阵为每个RU中的M个RE的每个RE进行数据预编码，每个RU中的所有M个RE使用的预编码矩阵相同。

在每个RU中的E个已分配的RE上，使用预编码矩阵的一列对N_Used个DM-RS中的每个DM-RS进行预编码，所述矩阵与预编码M个数据RE时所使用的相同。

所述方法的区别在于：

预编码时，从预编码矩阵W组成的集合中选择使用至少L≥2个不同的预编码矩阵为至少一个秩r传输给M个RE和E个已分配的RE进行预编码，这样使用第一预编码矩阵进行预编码的矩阵能与至少另外一个不同的第二预编码矩阵交错，其中，使用的预编码矩阵的数目L取决于传输秩r和可用DM-RS数目Ｎ。

与【4】和【3】的优势相比，本方案的优势在于预编码循环颗粒度更加密集，资源基本单元使用不同预编码器以交错方式（而不是如【4】和【3】中所述使用相同预编码器进行预编码的连续资源基本单元块）进行预编码，这增加了平均信道质量信息（CQI）在高移动性中的稳定性。此外，仔细观察下【4】和【3】中固有的调度限制，不累及本发明的解决方案，即，在【4】和【3】中调度资源单元（例如，LTE中的资源块RB）的数目必须大于预编码器循环颗粒度。否则，CQI不能在所有预定义的预编码器上获得平均值，CQI可靠性较低。

因此，本发明提供了一种方案，其中在一个资源单元上（例如LTE中的资源块）使用多个随机预编码器。这种情况值得关注，因为发明人期望在同一资源单元上使用多个预编码器能提供更可靠的CQI估计，从而保证高移动性的性能更优。另外，如上所述，不存在基于本方案的调度限制。

本发明在使用UE特定参考信号的场景中优化了高移动性中的预编码性能。优势在于重用已设计的UE特定参考信号进行简化及避免发送预编码矩阵。在每个资源单元（例如LTE中的资源块上）使用不同预编码器时，可以获得更优的测量值。

同样，本发明的目的在于通过使用根据本发明的所述方法用于传输的无线发射器及根据本发明从所述无线发射器接收传输的用户设备实现。

所述无线发射器和所述用户设备的优势与本发明所述方法的优势对应。

在所附权利要求书中进一步揭示本发明的优势实施例。

图式简单说明

现在将通过附图来描述举例说明了本发明的各实施例，其中

图1示出了下行物理信道处理的概图；

图2示出了预编码矩阵和CRS天线端口的关系；

图3示出了天线端口的概念（UE特定参考信号）；

图4示出了UE特定参考信号和相关天线端口的RS模式；

图5示出了在下行共享物理信道（PDSCH）区域中的一个资源块（RB）中为一个天线端口使用多个预编码矩阵的示例；

图6示出了与多个预编码矩阵相关的天线端口的数目；

图7示出了基于专有预编码矩阵从已调度的PDSCH中衍生的信道质量信息（CQI）。

发明的具体描述

现在移动通信***长期演进（LTE）的背景下描述本发明。应指出的是，本发明的原理不局限于LTE标准，而是可应用至具有正确特征的任意通信***，以下可清楚看出。但是，LTE作为便捷的示例，因此在以下使用。

例如，与LTE***中UE特定参考信号和天线端口相关的参考信号（RS）模式在图4中示出。与天线端口7和8相关的UE特定参考信号使用码分复用（CDM）在相同RE上进行复用。CDM也用于分离与天线端口9和10相关的UE特定参考信号。此外，在不同资源基本单元（RE）上，使用频分复用分离天线端口7和8相关的UE特定参考信号及与天线端口9和10相关的UE特定参考信号。当用于分离天线端口7和8（或者9和10）的码长为4时，每组RE可支持另外两个UE特定参考信号，所述RE分别与天线端口11和12（或者13和14）关联，未在本图示出。因此，可支持最多8个UE特定参考信号。共两组RE，每组RE中具有四个码分复用参考信号。

对于UE特定参考信号，占用的RE数目取决于传输秩。当秩为1或2时，存在12个用于UE特定参考信号的RE，即，用于天线端口7和8的RE。当秩多于2时，存在24个用于UE特定参考信号的RE，包括用于天线端口7-14的所有RE。

在LTE Rel-10DL中，针对使用UE特定参考信号进行下行共享物理信道（PDSCH）传输，假设用于一个RB对中的PDSCH的所有RE仅使用一个预编码矩阵（定义为在一个子帧中两个间隙上的RB）。为了估计每个天线端口的信道，从每个天线端口发射一个UE特定参考信号。因此，一个RB中的UE特定参考信号数目等于层数，即，秩。

为了支持高移动性场景，在一个RB对中使用多于一个预编码矩阵（如在Rel-8中的具有预编码矩阵循环的大时延CDD预编码），以达到鲁棒的信道质量信息（CQI）。在这种情况下，用于一个RB对中的PDSCH的不同RE也可能使用不同的预编码矩阵，如图5所示。这种情况相较于Rel.10需要更多的UE特定参考信号，Rel.10中仅使用一个预编码矩阵。如上所述，用于一个使用的预编码矩阵的使用的UE特定参考信号的数目等于秩r。因此，在为多个预编码矩阵使用UE特定参考信号的场景下，所需的UE特定参考信号的数目为秩r和M的乘积（使用的预编码矩阵的数目），即：

所需的ＵＥ特定参考信号数目=rxM

例如，如图6所示，在一个RB中使用秩2（2层）的四个预编码矩阵W1-W4。

由于每个天线端口只有一个UE特定信号，UE特定信号的总数目为八。考虑到数据传输的频谱效率，UE特定参考信号的数目受限并已最小化。

因此，在为多个预编码矩阵使用UE特定参考信号的场景下，使用的预编码矩阵的数目必须取决于传输秩和可用UE特定参考信号的数目。

以下，我们将总结本发明所述方法的基线用于在无线多天线无线通信***的开环传输中进行预编码。我们将从无线通信***本身的一些先决条件出发，所述无线通信***可能是LTE***或者任意其他***，只要这个***：

为数据传输提供秩自适应，所选的传输秩为1≤r≤R，其中R为通信***的最大可用传输秩。也就是说，***采用机制来决定是否存在一个或多个可用空间通信信道，及决定一定数目的层用于在任意时间传输。

无线通信***进一步在包含多个资源基本单元（RE）的资源单元（RU）上进行通信。资源基本单元为无线通信***真正使用的频率中的间隙及无线带资源中的时间，资源单元表示一组多个所述资源基本单元。当从一般立场讨论***和方法时，这些定义很适用。

进一步，所述无线通信***提交N个可用解调参考信号（DM-RS）用于在每个RU中进行通信信道估计。因此，此处的这些参考信号仅仅表示有时称为导频或者探测的信号。

所述***在每个RU中进一步提供了M个RE用于数据传输，及在每个RU中提供E个RE用于DM-RS传输。因此，资源单元中为数据和参考信号分别留有空间。

如今，在所述无线通信***的背景下，我们转向本发明的所述方法。首先我们描述现有技术中的方法，然后本发明的改进。现有技术中，如下已完成：

将N_Used个DM-RS应用到所述E个已分配的RE，N_Used≤N。因此，来自***中N个可用解调参考信号所在的池的N_Used个DM-RS用于资源基本单元，所述资源基本单元分配给相关资源单元中的信号。

进一步，使用预编码矩阵为每个RU中的M个RE的每个RE进行数据预编码，每个RU中的所有M个RE使用的预编码矩阵相同，即，在一个资源单元中仅使用一个预编码矩阵。

并且，在每个RU中的E个已分配的RE上，使用预编码矩阵的一列对N_Used个DM-RS中的每个DM-RS进行预编码，所述矩阵与预编码M个数据RE时所使用的相同。这意味着用于所述无线通信***的预编码方法，除了用于预编码数据，还用于对解调参考信号本身进行预编码。仅使用预编码矩阵中的一列对此解调参考信号进行预编码，因为，该列对应于一层或一个天线端口，且需要一个解调参考信号以唯一识别***中的每个天线端口。预编码及解调参考信号的优势在于：在接收器端，接收器能够估计与预编码结合的物理传输信道。即，无需通知使用的是哪个预编码矩阵，因为该矩阵在接收器中估计。因此，***中的信令开销将减少。尽管本发明的方法未对本事实进行进一步处理，但是由于已预编码的解调参考信号的明确概念，该事实是隐式的。

大致总结，在无线通信***中，考虑到使用已预编码的解调信号（以及已预编码数据），以使用资源基本单元块（我们称之为资源单元）结束，所述资源基本单元使用一个相同的预编码矩阵进行预编码。

作为改进，本发明的所述方法现表明使用矩阵W组成的集合的一个预编码矩阵对每个RU中的M个RE中的每个RE进行数据预编码也已完成。因此，在***中，有一个由W个可用预编码矩阵组成的集合，从所述矩阵中取出一个以上矩阵用于对相关资源单元中的（M个）数据资源基本单元进行预编码。同样，在每个RU中的E个已分配的RE上，已使用预编码矩阵的一列对N_Used个DM-RS中的每个DM-RS进行预编码，所述预编码矩阵来自预编码矩阵W所组成的集合。

因此，预编码时，我们使用预编码矩阵W组成的集合中的至少L≥2个不同的预编码矩阵，为至少一个特定秩r传输给至少一个RU中的M个RE和E个已分配的RE进行预编码。这样使用第一预编码矩阵进行预编码的RE能与至少另外一个不同的第二预编码矩阵交错。进一步，使用的预编码矩阵数目L取决于传输秩r和可用DM-RS数目Ｎ。由于在某一秩传输中，一定数目的可用解调参考信号仅可支持的一定数目的预编码矩阵，从而进行适配。即，这些因素对可用的预编码矩阵的数目设置了上限。这是由于，应当指出，除了使用两个或以上预编码矩阵进行预编码的资源块中的数据，解调参考信号同时使用相同的两个或以上的预编码矩阵（中的列）进行预编码。每个使用的预编码矩阵引入一个新的信道，该信道需使用一个解调参考信号进行估计。

因此，除了对一个资源单元仅使用一个预编码矩阵，本发明的所述方法利用至少两个预编码矩阵直至特定条件下的可承受数目。优点如下，在开环场景及快速变化的通信信道中，较于现有技术***，能以较高颗粒度完成预编码。因此，在此快速变化的环境中***的平均传输性能应能提高。本发明的所述方法并未讨论两个或以上的预编码矩阵到底为几个。这应当视场景而定，因此，提供灵活性以平衡***吞吐量和解调参考信号所提供的开销。

根据本发明，所述方法的变体为可用DM-RS的数目N取决于RU中分配给DM-RS的RE数目E以及用于E个RE上的DM-RS码分复用的码长。

现在，所述方法可进一步考虑一些情况。

实施例1：在这种情况下，NodeB使用针对秩r的所有可用UE特定的参考信号Ｎ，因此，用于秩r传输的已使用预编码矩阵的数目将为

其中，

为取比N/r小的最大整数。

例如，对于秩1和2，最大可用UE特定参考信号的数目为4。因此，针对秩1和秩2，分别使用4个和2个预编码矩阵来进行数据预编码。

实施例2：当参考信号利用一个资源单元（例如LTE中的一个RB对）中的例如12个RE以支持秩1-2传输，并提供码长为四的码复用方案，最多存在4个可用码复用UE特定参考信号。如果4个可用UE特定参考信号用于秩1和2传输，在一个RB对中分别将使用4和2个预编码矩阵。针对秩3-4传输具有24个RE的参考信号情况下，8个可用UE特定参考信号可分别支持2个秩-3和2个秩-4预编码矩阵进行数据预编码。

实施例2和实施例1的区别在于针对实施例2，没有必要使用UE特定参考信号的最大值，而实施例1可使用可用资源。

总结实施例1和2，根据本发明的所述方法可通过进一步修改以下项：

使用N_Used≤N个可用DM-RS用于秩r传输，

其中，用于数据预编码的已使用预编码矩阵的数目L为小于N_Used/r的最大整数。

根据本发明的所述方法的另一实施例，在每个RU中分配给DM-RS的RE数目E可取决于所选择的传输秩r。因此，如果确定，例如某些传输轶具有更多可用参考信号的好处，本发明的所述方法应当能灵活适应此种情况。

因此，根据本发明，举例说明所述方法的一个特定例子为：

为DM-RS在一个资源单元中使用E=12个RE；

秩可选择为1或2，

CDM码长为4，存在N=4个可用CDM DM-RS，及

使用的预编码矩阵的数目L为小于N/r的最大整数。

根据本发明的所述方法的另一具体示例为：

为DM-RS在一个资源单元中使用E=24个RE；

秩可选择为3或4；

CDM码长为4，存在N=8个可用CDM DM-RS，及

使用的预编码矩阵的数目L为小于N/r的最大整数。

实施例3：在这种情况下，同样N个可用参考信号用于不同秩r。无论秩为多少，一个RB对中假设有24个RE用于参考信号。在这种情况下，针对所有不同秩传输存在8个可用UE特定参考信号。因此，针对秩1-4的使用的预编码矩阵用于进行数据预编码的数目将分别为8、4、2和2。

因此，根据本发明，在这种情况下所述方法修改如下：

相同的N个可用DM-RS用于不同的秩r传输，及

使用的预编码矩阵的数目为小于N/r的最大整数。

实施例4：另一实施例为假设每秩用于进行数据预编码的预编码矩阵数目相同，已使用UE特定参考信号的数目小于或者等于每秩可用参考信号的最大数目N_r。例如，假设参考信号使用1个RB对中的12个RE和24个RE分别支持秩1-2和秩3-4传输，可用UE特定参考信号的最大数目为4、4、8和8。能支持使用每秩两个用于数据预编码的预编码矩阵进行传输，因为可用UE特定参考信号所需数目为2、4、6和8。

根据本发明的所述方法的实施例可总结如下：

用于不同秩r传输的可用DM-RS数目为Nr；

各传输秩r使用相同数目L个预编码矩阵；

对于秩r传输，使用的DM-RS数目小于等于N_r个可用的DM-RS数目，其中，所用的DM-RS数目为N_Used=L*r。作为本实施例的变体，所述方法可进一步修改为：

用于不同秩r传输的可用DM-RS数目Nr相同。

又例如，本发明的所述方法可进行适配，以使用于秩r传输的N_Used个DM-RS的数目等于r。所述方法可进一步修改，以便通过改变一个预编码矩阵中的列或行来获取用于一个RU中的L个预编码矩阵。

以上实施例假设使用多个预编码矩阵对可用的不同秩进行预编码，例如，LTE***中一个RB对中的秩1-4中的数据。但是，这并不是本发明的局限，仅仅部分秩（例如，只有秩1和2）可以很好的执行一个资源单元（例如，LTE中的一个RB对）中的多个预编码矩阵。因此，本发明所述的方法随后暗示，在一个资源单元中使用多个预编码矩阵，所述预编码矩阵仅仅用于部分可用的不同的传输秩。

关于LTE***中的一个RB作为预编码的资源粒度的具体示例在此处只用于说明，也可以是两个RB对或者其他。例如，在频域中，三个连续RB中使用秩2的四个预编码矩阵。因此，在本发明所述的方法的特定情况下，可表示为：在长期演进移动通信***中，所述资源单元为一个资源块对。在许多连续资源块对中使用的预编码矩阵的数目至少等于连续资源块对的数目+1。

针对特定秩r，当资源单元（例如，LTE***中的RB对）中存在L（L≥1）个预编码矩阵用于预编码数据时，这些预编码矩阵可以循环使用。鉴于L个预编码矩阵索引为l=0,1,2,…L-1，及待预编码的数据向量索引为i=0,1,…I-1，将使用预编码矩阵l=mod(i,L)对数据向量i进行预编码。并不限制使用其他种类的循环，例如，L个连续数据向量使用一个预编码矩阵，然后改为使用另外一个不同的预编码矩阵。因此，本发明所述的方法可涉及在一个资源单元或者连续资源单元中循环使用L≥1个预编码矩阵。

预编码循环中最关键的一点，可使用层排列使两个码字具有相同的CQI。层排列是指排列预编码矩阵的列，然后使用已排列的预编码矩阵进行预编码。这样，将使用预编码矩阵

及其已排列的预编码矩阵对数据向量i进行预编码，其中nL≤i≤(n+1)L-1,n为整数。一个特定示例为，通过大时延CDD预编码进行层排列。因此，涉及上段提及的循环的所述方法的一个版本为通过排列L个预编码矩阵的列进行层排列，然后使用已排列的预编码矩阵进行预编码。

本发明所述方法的又一变体中，在一个资源单元中N_Used个DM-RS中的每个DM-RS定义一个天线端口，且共有N_Used个定义的天线端口。该变体可进一步延伸，因为当传输秩为r时，每个数据传输RE关联于N_Used个定义的天线端口的r。在该变体的延伸版本中，每个数据传输RE以不同次序关联于同一天线端口。例如，共有四个DM-RS，所述DM-RS定义四个天线端口为{0,1,2,3}；在第一RE处的已用天线端口为0、1、2和3，在第二RE处的已用天线端口为1、2、3和0。

在接收器处，UE需了解如何使用这些预编码矩阵，及如何将这些矩阵映射至RE，从而进行正确检测，因此，所述包含了对应预编码操作及资源映射的信息应当通知UE。发送可以通过以下方式进行：以显性方式编码PDCCH中的大量比特，或者以隐性方式预定义eNB和UE已知的某一规则。因此，在这种情况下，本发明所述的方法可进一步包含发送L个使用的预编码矩阵的方案至***中的已预编码资源基本单元所在的接收器。

当使用UE特定参考信号或者DM-RS时，UE可估计对应于每个天线端口的信道，所述每个天线端口包含使用的预编码矩阵。因此，在使用UE特定参考信号的情况下，无需发送预编码矩阵。相反，UE需要知道已用天线端口（或者UE特定参考信号）和RE之间的关联，即在不同RE处使用哪些天线端口。相似地，天线端口和RE之间的关系可通过例如LTE***中的PDCCH或者隐式预定义规则，以显示方式进行发送。

例如，如图5所示，存在8个天线端口或者UE特定参考信号，可预定义数据向量i映射至的资源基本单元关联于天线端口mod(i,4)*2和mod(i,4)*2+1。根据预定义规则，UE可正确估计信道以及检测每个RE上的数据。

已描述了在使用UE特定参考信号的场景下实现预编码器循环的方法。但是，值得一提的是，UE侧信道质量信息（CQI）测量也可考虑预编码器循环。另外，发射器或eNB和UE必须对CQI测量流程具有相同理解。

CQI测量可考虑多种预编码器循环方法，如但不限于以下LTE环境所示。

首先，已为开环预编码预定义了预编码器集，假设使用预定义的预编码器集计算UE侧的CQI，这同LTE Rel8传输模式3类似。在这种情况下，Rel-8和之后版本的差别在于在LTE Rel-8中，用于下行共享物理信道（PDSCH）的预编码器为预定义的预编码器，但是，在Rel-10及之后版本中所使用的预编码器为专有预编码器。该流程可总结如下：

来自UE的平均CQI遵从上报流程上报给eNodeB。依据该信息，eNodeB可假定上报的CQI基于预定义的预编码矩阵。之后，来自UE的相应CQI将作为eNodeB调度的参考。基于该参考信息，eNodeB可转换用于PDSCH传输的假定及预定义的预编码矩阵。同时，eNodeB可根据预定义的预编码矩阵和用于PDSCH传输的专有预编码矩阵之间的关系来调整上报的CQI。换句话说，预定义的预编码矩阵和CQI以专有方式同时更新。调整后，通过使用专有预编码矩阵和更新的CQI传输PDSCH。

这些调整对于避免CQI在一个预编码器上计算而PDSCH基于另一个预编码器进行预编码，从而导致eNodeB测量和传输的某些不匹配是非常重要的。

也可考虑另一个计算平均CQI的替代流程。在这个替代流程中，UE从调度的PDSCH中提取专有预编码矩阵。若UE根据调度的PDSCH带宽计算精确信道系数，所述带宽从非预编码的CSI-RS中获取，则这种情况是有可能的。一旦获取关于已用专有预编码矩阵的信息，将根据提取的专有预编码矩阵估计CQI。因此，可上报与专有矩阵相关的平均CQI。与该情况下上文的解决方案相反，无需更新上报的平均CQI以匹配用于PDSCH的预编码器。另外，eNodeB需假设上报的CQI基于专有预编码矩阵而非预定义的预编码矩阵。与上文的解决方案相反，当不存在可用于提取PDSCH预编码器的调度的PDSCH时，必须定义开始阶段的UE行为。根据本发明所述方法将进一步包含使用非预编码的参考信号计算接收的信道系数，然后使用计算的接收信道系数提取预编码矩阵，以用于接收的预编码参考信号。

例如，eNB可假设首先使用预定义预编码矩阵估计CQI，然后使用上报CQI以调度PDSCH。因此，PDSCH调度可由eNodeB发起。一旦PDSCH调度开始后，可通知基于专有预编码矩阵进行CQI估计，如图7所示。

本发明在使用UE特定参考信号的场景中优化了高移动性中的预编码性能。优势在于在一个RB上使用多个预编码器时，重用已设计的UE特定参考信号进行简化并避免发送预编码矩阵。

实施方案

本领域技术人员清楚本发明所述方法的实施细节。例如，将利用根据本发明所述方法的任意变体用于进行传输的某种无线发射器进行传输无线电波，及选择发射器从例如频带、发射功率等方面满足要求。在移动通信***中，这种发射器可以是无线基站等。同样，将使用根据本发明的接收器或者用户设备接收传输，所述接收器或者用户设备用于从无线发射器接收传输。

在这些设备中，微控制器、数字信号处理器或者微处理器等计算设备可用来执行本发明的所述方法的不同特征，例如，使用不同信令方案等。所述计算设备可以是独立设备或者集成在另一设备中，例如ASIC或者FPGA等。

Claims (22)

1.一种在无线多天线无线通信***中开环传输的预编码方法，其中所述***：

为数据传输提供秩自适应，所选的传输秩为1≤r≤R，其中R为通信***的最大可用传输秩；

在包含多个资源基本单元（RE）的资源单元（RU）上进行通信；

在每个RU中提供N个可用解调参考信号（DM-RS）以估计通信信道；

在每个RU中提供M个RE供数据传输；

在每个RU中提供E个RE供DM-RS传输；

所述方法包括：

将N_Used个DM-RS应用至E个已分配的RE，N_Used≤N；

使用预编码矩阵为每个RU中的M个RE的每个RE进行数据预编码，每个RU中的所有M个RE使用的预编码矩阵相同。

在每个RU中的E个已分配的RE上，使用预编码矩阵的一列对N_Used个DM-RS中的每个DM-RS进行预编码，所述矩阵与预编码M个数据RE时所使用的相同，

所述方法的特征在于：

预编码时，从预编码矩阵W组成的集合中选择使用至少L≥2个不同的预编码矩阵为至少一个秩r传输给M个RE和E个已分配的RE进行预编码，这样使用第一预编码矩阵进行预编码的矩阵能与至少另外一个不同的第二预编码矩阵交错，其中，使用的预编码矩阵的数目L取决于传输秩r和可用DM-RS数目Ｎ。

2.根据权利要求1所述的方法，其中可用DM-RS的数目N取决于RU中分配给DM-RS的RE数目E以及用于E个RE上的DM-RS码分复用的码长。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步修改为

使用N_Used≤N个可用DM-RS用于秩r传输，

其中，用于数据预编码的已使用预编码矩阵的数目L为小于N_Used/r的最大整数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在每个RU中分配给DM-RS的RE数目E取决于所选择的传输秩r。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中：

为DM-RS在一个资源单元中使用E=12个RE；

秩可选择为1或2，

CDM码长为4，存在N=4个可用CDM DM-RS，及

使用的预编码矩阵的数目L为小于N/r的最大整数。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其中：

为DM-RS在一个资源单元中使用E=24个RE；

秩可选择为3或4；

CDM码长为4，存在N=8个可用CDM DM-RS，及

使用的预编码矩阵的数目L为小于N/r的最大整数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

相同的N个可用DM-RS用于不同的秩r传输，及

使用的预编码矩阵的数目为小于N/r的最大整数。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：

用于不同秩r传输的可用DM-RS数目为Nr；

各传输秩r使用相同数目L个预编码矩阵；

对于秩r传输，使用的DM-RS数目小于等于Nr个可用的DM-RS数目，其中，所用的DM-RS数目为N_Used=L*r。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

用于不同秩r传输的可用DM-RS数目Nr相同。

10.根据权利要求1所述的方法，其中：

用于秩r传输的DM-RS数目N_Used等于r。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：

通过排列一个预编码矩阵的列或行获取一个RU中使用的L个预编码矩阵。

12.根据权利要求1所述的方法，其中：

在一个资源单元中使用多个预编码矩阵用于仅仅部分可用的不同传输秩。

13.根据权利要求1所述的方法，其中：

在长期演进移动通信***中，所述资源单元为一个资源块对。在许多连续资源块对中使用的预编码矩阵的数目至少等于连续资源块对的数目+1。

14.根据权利要求1所述的方法，其中：

在一个资源单元或者连续资源单元中循环使用L≥1个预编码矩阵。

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

通过排列L个预编码矩阵的列进行层排列，然后使用已排列的预编码矩阵进行预编码。

16.根据权利要求1所述的方法，其中：

在一个资源单元中N_Used个DM-RS中的每个DM-RS定义一个天线端口，共有N_Used个定义的天线端口。

17.根据权利要求16所述的方法，其中：

当传输秩为r时，每个数据传输RE关联于N_Used个定义的天线端口的r。

18.根据权利要求17所述的方法，其中：

每个数据传输RE以不同次序关联于相同的天线端口。

19.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

发送L个使用的预编码矩阵的方案至***中的已预编码资源基本单元所在的接收器。

20.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使用非预编码的参考信号计算已接收信道系数，

使用已计算的接收信道系数提取预编码矩阵，以用于已接收的预编码参考信号。

21.一种用于传输的无线发射器，该发射器与上述任一权利要求所述的方法对应。

22.一种用户设备，用于接收来自权利要求21所述的无线发射器的传输。

Images