CN105637777A - 在mimo无线电通信***中用于mu-mimo方案的随机发送/接收方法和装置 - Google Patents

在mimo无线电通信***中用于mu-mimo方案的随机发送/接收方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种用在多用户无线电通信***中的随机信道状态信息发送/接收方法和装置。根据本公开的在移动通信***中的终端中发送和接收信号的信号方法包括：接收由基站发送的参考信号，基于参考信号来估计信道信息，基于信道信息来预测信道估计错误，基于信道估计错误来生成反馈信息，以及向基站发送反馈信息。

Description

在MIMO无线电通信***中用于MU-MIMO方案的随机发送/接收方法和装置
技术领域
本公开涉及一种多天线多用户无线电通信***。更具体地，本公开涉及一种用在多用户无线电通信***中的随机信道状态信息发送/接收方法和装置。
背景技术
移动通信***被开发来向移动用户提供通信服务。随着技术的快速进步，移动通信***已经发展到能够提供高速数据通信服务的水平。
最近，作为下一代移动通信***之一的长期演进(LTE)***的标准化正在第3代合作伙伴计划(3GPP)中进行。LTE被设计为提供高达100Mbps的基于高速分组的通信，并且目标是在2010年左右商用。为了实现该目标，正在考虑两个方案：一个用于通过简化网络的配置来减少位于通信路径中的节点数量的方案，以及另一个用于将无线协议最大限度地接近无线信道的方案。
其间，不同于语音服务，根据要发送的数据量和信道状况来提供数据服务。因此，无线通信***，尤其是蜂窝通信，具有调度器，其考虑要求的资源量、信道状况、数据量等来管理传输资源分配。因而，在LTE***中，位于基站的调度器管理传输资源分配。
在这样的无线电通信***中，用户设备(UE)测量来自基站(BS)的信道，并且报告所估计的信道信息用在调度、预编码和调制中来提高通信性能。因此需要一种用于提供有效的通信环境的信道信息交换方法和装置。
作为背景信息呈现以上信息仅仅是来帮助对本公开的理解。至于以上任何是否可以适用为关于本公开的现有技术，没有进行确定，也没有进行声明。
发明内容
技术问题
本公开的各方面是要解决至少上述问题和/或缺点并且提供至少下述优点。因此，本公开的一方面是提供一种信号发送方法和装置，其以这样的方式具体化，使得UE考虑关于信道估计错误的随机信息来生成供多天线多用户无线电通信***中的基站(BS)使用的反馈信息。
本公开的另一方面是提供一种用于多天线多用户无线电通信***中的用户设备(UE)基于信道估计错误预测来发送反馈信道信息的方法和装置。
本公开的另一方面是提供一种在多天线多用户无线电通信***中基于从用户接收的反馈信道信息的随机用户选择方法和BS。
解决方案
根据本公开的一方面，提供了一种在移动通信***中的终端中发送和接收信号的方法。该方法包括：接收由基站发送的参考信号，基于参考信号来估计信道信息，基于信道信息来预测信道估计错误，基于信道估计错误来生成反馈信息，以及向基站发送生成的反馈信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种在移动通信***中的基站中发送和接收信号的方法。该方法包括向终端发送参考信号并且从终端接收基于参考信号所生成的反馈信息，其中由终端基于与参考信号对应的信道估计错误来生成反馈信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种移动通信***中的终端。该终端包括：收发器，被配置为向基站发送信号和从基站接收信号，以及控制器，被配置为控制收发器从基站接收参考信号，基于参考信号估计信道状态，基于信道信息来预测信道估计错误，基于信道估计错误来生成反馈信息，和控制收发器向基站发送反馈信息。
根据本公开的又另一方面，提供了一种移动通信***中的基站。基站包括：收发器，被配置为向终端发送信号和从终端接收信号，以及控制器，被配置为控制收发器向终端发送参考信号，并且从终端接收基于参考信号生成的反馈信息，其中由终端基于与参考信号对应的信道估计错误来生成反馈信息。
根据以下结合附图来公开本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其它方面、优点和显著特征将对本领域技术人员变得显然。
有益效果
本公开通过预测随时间变化的信道错误、信道估计错误、信道信息量化错误和信道反馈错误以便UE估计来自BS的信道并且发送基于估计的信道来预测的反馈信道估计错误，而在最大化***吞吐量方面是有优势的。BS接收反馈信道估计错误，并且基于信道估计错误来执行随机信道预编码和随机用户选择。
附图说明
根据以下结合附图进行的描述，本公开的某些实施例的以上和其它方面、特征和优点将更加显然，在附图中：
图1是示出根据本公开的实施例的无线电通信***的***模型的示图；
图2示出根据本公开的实施例的用户设备(UE)信道量化单元的流的示图；
图3是示出根据本公开的实施例的基站(BS)信道解调器的流的示图；
图4是示出根据本公开的实施例的UE基于信道估计错误预测的信道信息反馈过程的流程图；
图5是示出根据本公开的实施例的BS基于从UE发送的反馈信道信息的随机预编码器设计和随机用户选择过程的流程图；
图6是示出根据本公开的实施例的所提出的随机发送/接收方法和相关技术确定性发送/接收方法在随时间变化的信道环境中的性能的曲线图；以及
图7是示出根据本公开的实施例的所提出的随机发送/接收方法和相关技术确定性发送/接收方法在时间相关的信道变化环境中的性能的曲线图。
遍及附图，应该注意到相似的参考标记用于描绘相同或相似的单元、特征和结构。
具体实施方式
提供以下参照附图的描述来帮助对如权利要求及其等价物定义的本公开的各种实施例的全面理解。它包括帮助理解的各种特定细节，但是这些应被认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员将认识到可以对在此描述的各种实施例进行各种改变和修改而不脱离本公开的范围和精神。另外，为了清楚和简明，可以省略公知功能和结构的描述。
在以下描述和权利要求中使用的术语和词汇不限于词典意义，而是仅由发明人用来使能清楚和一致地理解本公开。因此，对于本领域技术人员来说应该显然的是，提供本公开的各种实施例的以下描述仅出于说明的目的，而不是为了限制如所附权利要求及其等价物所定义的本公开的目的。
应该理解，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指代，附非上下文清楚地规定除外。因而，例如，提及“一个组件表面”包括提及一个或多个这样的表面。
通过参照实施例的以下详细描述以及附图，可以更容易地理解本公开的优点和特征及其实现方法。然而，本公开可以用很多不同的形式来具体化，而不应该被解释为限于在此阐述的实施例。而是，提供这些实施例使得此公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的构思，并且本公开将仅由所附权利要求来定义。遍及说明书，相似的参考标记指代相似的元素。
应该理解，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机的处理器或其它可编程数据处理装置的处理器来产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器而运行的指令创建用于实施在流程图和/或框图框中指定的功能/行为的途径。这些计算机程序指令也可以被存储在可以指导计算机或其它可编程数据处理装置按特定的方式起作用的计算机可读存储器中，使得被存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实施在流程图和/或框图框中指定的功能/行为的指令手段的制造品。计算机程序指令也可以被加载到计算机或其它可编程数据处理装置上以使得在计算机或其它可编程装置上执行一系列操作步骤来产生计算机实施的过程，来实施在流程图中指定的功能/行为的任何部分。
此外，各个方框图可以示出包括用于执行特定的逻辑功能的至少一个或多个可运行指令的模块、段或代码的部分。此外，应该注意到可以按任何适当的次序来执行方框的功能。例如，根据其功能，可以基本上在相同时间执行两个连续的框，或者可以按相反的次序来执行两个连续的框。
根据本公开的实施例的术语“模块”意思是，但不限于，执行某些任务的软件或硬件组件，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。模块可以被配置为驻留在(resideon)可寻址储存介质上，并且被配置为在一个或多个处理器上运行。因而，例如，模块可以包括组件(诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)、进程、函数、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件和模块中提供的功能可以被组合为更少的组件和模块，或者进一步被分离成另外的组件和模块。另外，组件和模块可以被如此实施使得它们在设备和/或安全多媒体卡中运行一个或多个处理器。
根据本公开的实施例，用户设备(UE)可以估计来自基站(BS)的信道，并且向BS提供信道信息(例如，信道质量信息(CQI))和信道方向信息中的至少一个的反馈。BS可以基于所接收的信道信息来执行信道预编码器设计、调制阶确定和用户选择中的至少一个。如果合适，UE可以考虑信道值来生成反馈信息，并且响应地，BS可以基于信道信息来执行信道预编码、调制阶确定和用户选择中的至少一个。
本公开的实施例要被认为是说明性的而非限制性的以便帮助理解本公开。对于本领域技术人员很明显，本公开以合知的修改和改变适用于其它无线电通信***，而不脱离本公开的更广的精神和范围。
多输入多输出(MIMO)技术被用在各种无线电通信***中来增加***吞吐量并增强链路可靠性。最近的无线电通信***诸如长期演进(LTE)支持基于BS和UE的多天线的多用户(MU)通信。这使得在相同的频率-时间资源上向多个UE发送信息是可能的。为了有效地支持多用户传输，有必要控制用户间干扰。BS或UE使用信道信息来控制干扰，这使得很可能取决于信道信息的精度来确定通信性能。
例如，在BS处缺陷的信道信息导致用户间干扰和实现完全复用增益的失败。
BS在上行链路和下行链路相反(reciprocal)的时分双工(TDD)***中可以获得相对精确的信道信息。在不具有这样的信道特性的频分双工(FDD)***中，UE估计来自BS的下行链路信道，并且向BS发送估计的信道信息。
在信道估计的至少一个中的缺陷(即，错误)、随时间变化的信道和反馈信道的限制导致在BS处的缺陷的信道信息。那些缺陷很可能降低多用户通信的性能。即，如果当信道信息是错误的时候执行预编码或用户选择，则这导致失败的干扰控制，并导致多用户通信***的性能降低。
根据本公开的实施例，UE能够估计来自BS的信道，并且发送基于测量的信道预测的信道估计错误。在本公开的实施例中，信道估计错误可以包括随机分布。BS通过基于从UE发送的信道估计错误来执行错误随机信道预编码设计和随机用户选择中的至少一个，能够预测随时间变化的信道错误、信道估计错误、信道信息量化错误和信道反馈错误，从而最大化***吞吐量。BS能够基于信道估计错误信息来执行用户选择。
1.基于信道估计错误信息的多用户信道预编码方案
对于在本公开中考虑的***模型以及基于信道估计错误的多用户信道预编码方案进行描述。
1.1***模型
图1是示出根据本公开的实施例的无线电通信***的***模型的示图。
参照图1，BS100和UE110和120可以通信信号。根据本公开的实施例，BS100包括具有M个发送天线104的收发器，以及用于控制BS100的操作并执行预编码和用户选择的控制单元102。
根据实施例，第一UE110包括具有N1个天线112的收发器和用于控制第一UE110的操作的控制单元。第KUE120包括具有NK个天线122的收发器和用于控制第KUE120的操作的控制单元。
根据实施例，BS100可以处理信息106并且发送处理后的信息给UE110和112，如参考标记108所表示。
在根据图1的实施例的多用户多天线下行链路M×NMIMO***中，并且NK表示第KUE。在此实施例中，每个UE可以接收Lk个数据流(Lk≤Nk)。假设在第KUE处接收的信号矢量是yk，则总共接收的信号矢量是
y＝HPs+w...公式(1)
在公式(1)和(2)中，P＝[P1P2…PK],Pk表示用于第kUE的信道预编码，预编码的数据Ps满足总发送功能约束如tr(PssHPH)＝tr(PPH)≤PTX，其中PTX表示在BS处的总下行链路发送功率，表示发送数据，其中sk是第kUE的发送数据矢量，并且表示噪声矢量，其中wk是第kUE的噪声矢量。假设在每个接收天线处的噪声具有零均值和方差的高斯分布。表示信道矩阵，其中Hk是第kUE的信道矩阵。
1.2随机信道预编码
H.Sung，S.Lee和I.Lee的论文，“GeneralizedChannelInversionMethodsforMultiuserMIMOSystems(用于多用户MIMO***的一般化信道转化方法)”，IEEETrans.Commun.，vol.57，pp.3489-3499，2009年11月引入了确定性信道预编码。本公开提出了一种基于随机方法论的随机信道预编码方案。在此实施例中，可以如下获得第k用户的随机预编码器。
在公式(3)中，并且表示在BS处的估计的CSI。Fk从的奇异值分解获得。在这个实施例中，“I”表示与信道的秩对应的单位矩阵。
此外，hk表示通过堆叠(stack)信道矩阵Hk的列而形成，并且被表示为hk＝vec(Hk)。此外，Ek表示第kUE的信道估计错误矩阵，并且E表示对于的总UE的信道估计错误矩阵，并且具有的关系。信道矩阵H和信道估计错误矩阵E是独立的，并且分别建模为高斯矩阵CN(0，Qh)和CN(0，Qe)。然后，公式(3)的R和Mk可以从以下关系推导。在此实施例中，UE可以向BS发送信道估计错误矩阵的方差。
在公式(4)和(5)中，h＝vec(H)并且
在此实施例中，当每个用户的发送层不同于信道秩的数量时，有必要适应地选择预编码矩阵。在本公开中，可以考虑SVD运算。
在公式(4)和(5)中，Qh和Qe表示各个分布的方差，并且BS可以基于从UE发送的信道估计错误信息来获得这些值。
因为第kUE的秩Lk等于或小于接收天线的数量Nk，所以有必要在接收器处执行秩最优化。定义第k用户的可实现率可以在更高的信噪比(SNR)以来近似。为了最大化这个，被描述为以下公式。
在公式(6)中，从SVD获得，如同并且使用如下定义的函数。
Fgen(L，A)＝[af(1)af(2)…af(L)]...公式(7)
在此实施例中，aL表示A的第L列，f(l)表示列矢量的排序使得在公式(7)中满足||af(m)||≥||af(n)||。
2.信道估计错误反馈方案
对UE发送如上所述的用于在BS处设计预编码器的信息的过程进行描述。
通常，信道状态信息(CSI)包括信道质量指示符(CQI)和信道方向指示符(CDI)中的至少一个。CQI指示在UE处的信号对干扰加噪声比(SINR)，并且CDI指示信道矩阵Hk的方位度。更详细地，CDI可以是描述信道的方位的单位范数矢量/矩阵。
为了减小量化错误和最小化反馈量，在本公开中可以考虑量化预测和局部CDI反馈。例如，BS可以基于来自UE的量化错误的方差信息来执行如上所述的随机传输方法。在本公开的实施例中，量化错误的方差信息可以包括信道矩阵和估计错误矩阵的量化错误的方差信息。
此外，如果Hk随着时间和天线选择相关，则基于Hk的量化的最佳信道编码集(码本)根据相关函数而变化。然而，因为在本公开中的估计错误信息Ek是不相关的，所以不必根据相关函数来改变信道编码矩阵集(码本)。
图2是示出根据本公开的实施例的UE信道量化器的流的示图，并且图3是示出根据本公开的实施例的BS信道解调器的流的示图。
参照图2和3，示意性地示出在UE和BS处的第k用户预测量化过程。具体地，图2的UE200省略在信道矩阵Hk上向BS300的反馈信息的传输。而是，UE200发送关于ek的量化错误信息作为信道估计信息给BS300。BS300也可以基于接收的信息(即，ek)来预测信道在另一实施例中，也可能是发送信道估计错误大小和方位信息。更详细地，大小和方位信息可以被量化为反馈，并且可以取决于实施例来不同地确定量化方案。
在另一实施例中，UE200可能不向BS300明白地发送CQI。而是，BS300可以基于信道信息来生成CQI。换言之，CQI可以通过quant(||ek||)和quant(∠ek)而被隐含地反馈。在实施例中，ek＝vec(Ek)和quant(·)是量化函数。
根据实施例，UE200可以包括预测器210和量化器220中的至少一个。量化器220可以量化信道信息。预测器210可以预测信道估计错误。通过预测器210和量化器220的操作，可以获得信道估计错误的量化值。根据实施例，UE200发送quant(||ek||)和quant(∠ek)给BS300作为反馈信息。
参照图3，BS300包括预测器310，并且选择性地包括滤波器320用于接收信号。BS300的预测器310可以类似于UE200的预测器210来操作。BS300包括：用于基于从UE发送的信道信息来推导信道估计错误的第一推导单元(未示出)，用于基于信道估计错误来推导随机预编码器的第二推导单元(未示出)，用于基于预编码器来执行随机用户选择的选择器(未示出)，用于在随机用户选择过程中调节每个用户的传输秩的调节器(未示出)，以及用于根据随机传输方法来发送信号的发送器(未示出)。
使用局部CDI来显著地减少从UE发送的反馈信息的量是可能的。以伪码的形式来例示所提出的CDI配置方法，如表1中所示。在表1中，B2表示分配用于CDI反馈的比特数，并且满足MNk＝TCDI·(B2/2)。在实施例中，B2是偶整数，并且hk是长度n的矢量。TCDI是整数，并且ek是e的第k元素。Δ的值可以取决于实施例而被不同地选择，但是大于0并小于1。通过调节变量TCDI可以有效地调节在每个子帧中携带的CDI反馈量，以及其它额外的效果。例如，BS能够调节CSI-RS传输间隔来节省下行链路资源。更详细地，局部CDI更新能够减小每个子帧的参考信号的数量。这是可能的，因为BS不需要在天线端口上发送CSI-RS，其在相应子帧中不更新。此外，在表1中例示的所提出的伪码不需要复数乘法运算，不同于相关技术的量化方法。根据此实施例的反馈方法能够降低运算复杂度。在实施例中，表1的运算可以由UE的推导单元来执行。
表1
如上所述，取决于反馈信息量来不同地配置局部CDI是可能的。
图4是示出根据本公开的实施例的UE基于信道估计错误预测的信道信息反馈过程的流程图。
参照图4，UE向BS发送信号并从BS接收信号。
具体地，在操作410，UE估计BS和UE之间的信道。更详细地，UE能够基于由BS发送的参考信号来测量信道信息。可以取决于通信***来不同地测量参考信号。
UE在操作420量化信道信息。可以经由任何合适的过程来量化信道信息。例如，可以通过基于预设码本信息来确定最近似信道的预编码矢量来执行信道信息量化。也可以通过确定码本中与信道信息对应的索引来执行信道量化，其可以指示先前的信道信息而不是预编码矢量。
UE在操作430预测(即，计算)信道估计错误。更详细地，UE能够经由UE的预测器来基于信道信息和信道量化信息来预测信道估计错误。根据本公开的实施例，信道估计错误可以包括UE估计的信息道信息和UE量化的信道信息之间的差。
UE在操作440基于信道信息、信道量化信息和信道估计错误预测信息中的至少一个来推导信道方向。例如，可以使用表1中所列的伪码来获得信道方向，并且可以根据所分配的信息量来推导局部信道方向信息。
UE在操作450发送信道估计错误预测信息和信道方向信息中的至少一个。更详细地，信道估计错误预测信息可以包括被量化以反馈给BS的信道估计错误大小和方向信息。
3.基于信道估计错误信息的用户选择方案
下文对用在多用户无线电通信***中的基于信道估计错误的用户选择方案进行描述。
图5是示出根据本公开的实施例的BS基于从UE发送的反馈信道信息的随机预编码器设计和随机用户选择过程的流程图。
参照图5，BS在操作510接收从UE发送的反馈信道信息。信道信息可以包括信道估计错误预测信息和信道方向信息中的至少一个。信道估计错误预测信息可以包括信道估计大小和方向信息。信道估计大小和方向信息的至少一个可以由UE在传输之前量化。
BS在操作520从所接收的信息推导(即，计算)信道估计错误。此操作可以由BS的推导单元来执行。更详细地，BS从接收自UE的量化的信息推导信道估计错误。
BS在操作530从推导的信息推导(即，计算)随机预编码器。更详细地，BS基于推导的信道估计错误来确定能够最大化信道传输能力的预编码器。
BS在操作540基于推导的信道估计错误信息和推导的随机预编码器来随机地选择用户。在实施例中，因为可实现率取决于所选择的UE，所以基于由UE反馈的信息来选择能够最大化可实现率的用户。
BS在操作550使用推导的随机预编码器来向所选择的UE执行信号传输。
在第kUE处接收的矢量如以下公式给出：
在公式(8)中，Heq(k，j)＝HkPj。
如果白化滤波器被应用在接收器处，其中那么输出是其中是如果白化滤波器被应用到所接收的矢量，则第k用户的可实现率如以下公式给出。
在公式(9)中，并且S表示所选择的UE。
然而，因为在公式(3)中给出的预编码器Pj取决于所选择的用户集，所以可实现率取决于所选择的用户集，如公式(9)中所示。因此，总和率R(S)＝∑k∈SRk(S)取决于用户选择。
表2示出基于公式(9)的选择用户的操作流的伪码。通常，BS不具有关于下行链路信道Hk的完全信息。因此，在相关技术的确定性方法中使用反馈信道信息而不是下行链路信道Hk来获得公式(9)的是可能的。
在公式(10)中，使用和这里，可以从获得。
表2
其中，第4行：注意基站选择用于的计算的流Lj的最佳数目。
第5行：找出最大化的k*。
在以上示例随机用户选择方法中，使用信道估计错误信息Ek来获得公式(9)的例如，如公式(11)中所示获得
在公式(10)中，使用和可以使用信道估计错误反馈信息来获得公式(11)的
因此，通过如公式(9)和(11)中所示的随机传输方案可实现的传输率可以表示如下：
4.仿真结果
为了评估在本公开的各种实施例中提出的方法的效率，通过与相关技术确定性发送/接收方法比较仿真来评估所提出的随机发送/接收方法。表3显示对于仿真的假设。
表3
通过仿真，在由于多普勒效应由信道变化导致的信道错误以及由量化导致的信道信息错误下进行性能比较。
图6是示出根据本公开的实施例的在时间变化的信道环境中所提出的随机发送/接收方法和相关技术确定性发送/接收方法的性能的曲线图，并且图7是示出根据本公开的实施例的在时间相关的信道变化环境中所提出的随机发送/接收方法和相关技术确定性发送/接收方法的性能的曲线图。
参照图6，示出在所提出的方法和相关技术方法之间的性能比较。在图6中，假设天线之间不相关。实线显示通过随机发送/接收方法可实现的传输率，并且虚线显示通过相关技术确定性发送/接收方法可实现的传输率。交替的长和短虚线显示在BS处完全信道信息的假设下的理想峰值传输率。如图6中所示，随着多普勒效应增加(即，在BS处的信道信息错误增加)，所提出的随机方法和相关技术确定性方法之间的性能间隔增加。参照图7，假设天线之间相关。如图7中所示，所提出的方法显示出与相关技术方法相比提高的相关性的高效使用的性能。
参照图6和图7，与相关技术确定性方法相比，随机发送/接收方法能够提高性能。
5.结论
本公开涉及用在多天线多用户无线电通信***中的随机发送/接收方法和装置。随机发送/接收方法包括信道估计错误预测过程、随机预编码确定过程和随机用户选择过程。通过取决于信道状况的基于量化预测的CDI反馈，不需要改变码本，并且不需要复数乘法运算。如图6和图7中所示，所提出的随机发送/接收方法相比于相关技术确定性方法能够提高性能。
根据本公开的实施例，UE的估计器用于获得来自无线电通信***中的基站的链路信道信息的操作可以包括量化由UE测量的信道，通过量化过程来预测信道估计错误，以及推导信道方向信息用于信道估计错误的反馈。
根据本公开的另一实施例，UE包括用于获得来自基站的链路信道的估计器，并且可以包括用于量化估计的信道的量化单元，用于通过量化过程预测信道估计错误的预测单元，用于推导信道方向信息用于信道估计错误的反馈的推导单元，以及用于向BS发送反馈信道方向信息的发送单元。
根据本公开的另一实施例，基于从UE发送的反馈信道信息来执行的基站的方法包括：从反馈信道信息推导信道估计错误，从信道估计错误推导随机预编码器，基于预编码器来随机地选择用户，在随机用户选择过程期间调节每个用户的发送秩，以及通过随机发送方案来发送信息。
根据本公开的另一实施例，使用来自UE的反馈信道信息的随机预编码器设计和随机用户选择装置包括：第一推导单元，其从反馈信道信息推导信道估计错误；第二推导单元，其从信道测量错误随机地推导预编码器；选择器，其基于预编码器来随机地选择用户；调节单元，其在随机用户选择过程期间调节每个用户的发送秩，以及发送器，其使用随机发送方法来发送信号。
如上所述，本公开通过预测随时间变化的信道错误、信道估计错误、信道信息量化错误和信道反馈错误以便UE估计来自BS的信道并且发送基于估计的信道来预测的反馈信道估计错误，而在最大化***吞吐量方面是有优势的。BS接收反馈信道估计错误，并且基于信道估计错误来执行随机信道预编码和随机用户选择。
虽然已经参考特定实施例进行了描述，但是本公开可以以各种修改来实施而不脱离本公开的范围。因而，本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括所附的权利要求及其等价物。
虽然已经参考其各种实施例显示和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变而不脱离由所附权利要求及其等价物定义的本公开的精神和范围。

Claims (20)

1.一种在移动通信***中的终端中发送和接收信号的方法，该方法包括：
接收由基站发送的参考信号；
基于参考信号来估计信道信息；
基于信道信息来预测信道估计错误；
基于信道估计错误来生成反馈信息；以及
向基站发送反馈信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述信道估计错误的预测包括：
基于预配置的信息来量化信道信息；以及
基于量化的信道估计信息和估计的信道信息来预测信道估计错误。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述反馈信息的发送包括：
量化信道估计错误的大小和方向信息；以及
向基站发送量化的大小和方向信息。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述反馈信息包括估计的信道的方向信息。
5.如权利要求1所述的方法，还包括从具有基于反馈信息确定的预编码方案的基站接收信号。
6.一种在移动通信***中的基站中发送和接收信号的方法，该方法包括：
向终端发送参考信号；以及
从终端接收基于参考信号生成的反馈信息，
其中由终端基于与参考信号对应的信道估计错误来生成反馈信息。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述信道估计错误包括基于信道估计信息来确定的信息和估计的信道信息，所述信道估计信息通过量化基于参考信号估计的信道信息来获得。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述反馈信息包括量化的信道估计错误的大小和方向信息。
9.如权利要求6所述的方法，其中所述反馈信息包括关于测量的信道的方向信息。
10.如权利要求6所述的方法，还包括：
基于反馈信息来选择用户终端；
基于反馈信息来确定预编码方案；以及
使用所确定的预编码方案向所选择的用户终端发送信号。
11.一种在移动通信***中的终端，该终端包括：
收发器，被配置为向基站发送信号和从基站接收信号；以及
控制器，被配置为控制收发器从基站接收参考信号，基于参考信号估计信道状态，基于信道信息来预测信道估计错误，基于信道估计错误来生成反馈信息，和控制收发器向基站发送反馈信息。
12.如权利要求11所述的终端，其中所述控制器被配置为基于预配置的信息来量化信道信息，并且基于量化的信道估计信息和估计的信道信息来预测信道估计错误。
13.如权利要求11所述的终端，其中所述控制器被配置为量化信道估计错误的大小和方向信息，并且控制收发器向基站发送量化的大小和方向信息。
14.如权利要求11所述的终端，其中所述反馈信息包括估计的信道的方向信息。
15.如权利要求11所述的终端，其中所述控制器被配置为控制收发器从具有基于反馈信息而确定的预编码方案的基站接收信号。
16.一种在移动通信***中的基站，该基站包括：
收发器，被配置为向终端发送信号和从终端接收信号；以及
控制器，被配置为控制收发器向终端发送参考信号，并且从终端接收基于参考信号生成的反馈信息，
其中由终端基于与参考信号对应的信道估计错误来生成反馈信息。
17.如权利要求16所述的基站，其中所述信道估计错误包括基于信道估计信息来确定的信息和估计的信道信息，所述信道估计信息通过量化基于参考信号估计的信道信息来获得。
18.如权利要求16所述的基站，其中所述反馈信息包括量化的信道估计错误的大小和方向信息。
19.如权利要求16所述的基站，其中所述反馈信息包括关于测量的信道的方向信息。
20.如权利要求16所述的基站，其中所述控制器被配置为基于反馈信息来选择用户终端，基于反馈信息来确定预编码方案，并且控制收发器使用所确定的预编码方案来向所选择的用户终端发送信号。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101091340A (zh) * 2004-12-28 2007-12-19 松下电器产业株式会社 无线通信装置和无线通信方法
CN101123594A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 用于多入多出基带处理的***、装置及方法
KR20080039714A (ko) * 2006-11-01 2008-05-07 삼성전자주식회사 다중안테나 시스템에서 스케줄링 장치 및 방법
CN101378277A (zh) * 2007-08-29 2009-03-04 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 多用户预编码及调度方法和实现该方法的基站
CN102342143A (zh) * 2009-03-12 2012-02-01 华为技术有限公司 用于无线通信***中的信道信息反馈的***和方法
CN102724145A (zh) * 2012-06-04 2012-10-10 上海交通大学 双向多中继***中源端和中继端鲁棒性联合信号处理方法
CN103069759A (zh) * 2010-07-01 2013-04-24 瑞典爱立信有限公司 采用耦合迭代两级评级的mimo信道状态信息估计
US20130202059A1 (en) * 2010-10-21 2013-08-08 Industryacademic Cooperation Foundation, Yonsei University Method and device for generating precoding matrix in wireless communication system
US20130235818A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Qualcomm Incorporated Channel Estimation in Wireless Networks

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101091340A (zh) * 2004-12-28 2007-12-19 松下电器产业株式会社 无线通信装置和无线通信方法
CN101123594A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 用于多入多出基带处理的***、装置及方法
KR20080039714A (ko) * 2006-11-01 2008-05-07 삼성전자주식회사 다중안테나 시스템에서 스케줄링 장치 및 방법
CN101378277A (zh) * 2007-08-29 2009-03-04 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 多用户预编码及调度方法和实现该方法的基站
CN102342143A (zh) * 2009-03-12 2012-02-01 华为技术有限公司 用于无线通信***中的信道信息反馈的***和方法
CN103069759A (zh) * 2010-07-01 2013-04-24 瑞典爱立信有限公司 采用耦合迭代两级评级的mimo信道状态信息估计
US20130202059A1 (en) * 2010-10-21 2013-08-08 Industryacademic Cooperation Foundation, Yonsei University Method and device for generating precoding matrix in wireless communication system
US20130235818A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Qualcomm Incorporated Channel Estimation in Wireless Networks
CN102724145A (zh) * 2012-06-04 2012-10-10 上海交通大学 双向多中继***中源端和中继端鲁棒性联合信号处理方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALCATEL-LUCENT SHANGHAI BELL, ALCATEL-LUCENT: "Further evaluation of differential feedback in the context of the Rel-10 two-stage", 《3GPP TSG RAN WG1 MEETING #61BIS R1-104089》 *
NTT DOCOMO: "Performance of DL MU-MIMO Based on Implicit Feedback Scheme in LTE-Advanced", 《3GPP TSG RAN WG1 MEETING #60 R1-101218》 *
QUALCOMM EUROPE: "Multiple Description Coding for Spatial Feedback Payload Reduction", 《3GPP TSG-RAN WG1 #56 R1-090866》 *

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