1位信令反馈以配置或改变通信系统的装置的制作方法

1位信令反馈以配置或改变通信系统的装置
1.本技术是申请人为弗朗霍夫应用科学研究促进协会、申请日为“2017年6月13日”、申请号为“201780050292.1”、发明名称为“1位信令反馈以配置或改变通信系统的装置”的分案申请。
技术领域
2.实施例涉及发送器和接收器。其他实施例涉及用于发送的方法和用于接收的方法。一些实施例涉及1位信令反馈以配置或改变通信系统的设置。一些实施例涉及1位信令反馈以改善全维mimo的性能。


背景技术：

3.在由在有噪信道上通信的发送器和接收器组成的任意通信系统中，需要资源，其中系统的配置由从接收器至发送器的反馈获得。图1示出包括在与噪声13重叠的信道11上通信的发送器12和接收器14的这样的通信系统100的示意性框图。无论何时可能的配置的集合变大，选择特定配置的反馈30也变大。因此，有限的反馈信道30也限制从中选择的可能的配置的数量。
4.通信系统可以是如因特网的有线通信系统、或者如wlan(wlan＝无线局域网)、gsm(gsm＝全球移动系统)、umts(umts＝通用移动通信系统)和lte(lte＝长期演变)的无线通信系统。
5.使用反馈信道30改变或配置的通信系统的设置可以是从中选择的调制和/或码率，发送器的集合和其组合，在具有多天线发送器的无线系统中，波束成形器/预编码器的数量，以及在具有资源池的无线系统中，例如在频域、空间域或码域中。
6.在最新完成的lte发布12中，考虑多达8个天线和多路复用流。例如在称为“study on elevation beamforming/full-dimension(fd)mimo for lte”[3gpp，“study on elevation beamforming/full-dimension(fd)mimo for lte”，3rd generation partnership project，卷13.0.0，2015年7月]的发布13中的研究项目中，继续向更多天线并因此通过多路复用更多流来增加总和谱效率的趋势，其中考虑多达64个天线和16个流。由于物理下行链路共享信道(pdsch)中参考信号(rs)和信道状态信息参考信号(csi-rs)的插入，放大lte的现有机制导致下行链路中开销和信令的增加。在图2中绘出频分双工(fdd)系统中预编码的下行链路mimo的主要信号流。
[0007]
图2示出在来自[li,j.,su,x.,zeng,j.,zhao,y.,yu,s.,xiao,l.,和xu,x.(2013年6月).codebook design for uniform rectangular arrays of massive antennas.vehicular technology conference(vtc spring),2013ieee第77(1-5页),ieee]的预编码的下行链路mimo fdd系统中的信号流。具体地，图2示出包括多天线发送器12和多天线接收器14的mimo系统10的示意性框图。多天线发送器12包括预编码器(预编码单元)16和连接至预编码器16的多个天线18(例如，n
t
个天线，其中n
t
是大于或等于2的自然数，n
t
≥2)。多天线接收器14包括解调器(或解调单元)20和连接至解调器20的多个天线22
(例如，nr个天线，其中nr是大于或等于2的自然数，nr≥2)。此外，多天线接收器14包括csi提取器24(csi＝信道状态信息)、码本26和码字选择器28。csi提取器24被配置为提取信道状态信息。码本26包括多个码字。每个码字可以与码本索引相关联。码字选择器被配置为基于由csi提取器24提供的信道状态信息选择码本的码字中的一个。多天线接收器14被配置为使用上行链路反馈30，将选择的码字的码本索引发送至多天线发送器12。多天线发送器12还包括码本32，码本32包括多个码字，其中码本32被配置为基于在上行链路反馈30上从多天线接收器14接收的码本索引选择码字中的一个并将选择的码字提供给预编码器16。
[0008]
由于pdsch中sr和csi-rs的插入，限制接收器处的码本尺寸并因此限制码字选择。从文献可知，波束成形器/预编码器(在此文档中可相互交换使用)的有限码本还通过波束成形增益而限制性能。码本是信道的量化并与发送器处的使用完美信道状态信息(csi)的预编码相比导致不匹配(波束成形增益的损耗)[d.love,r.heath,v.lau,d.gesbert,b.rao和m.andrews,“an overview of limited feedback in wireless communication systems”,selected areas in communications,ieee journal on,卷26,1341-1365页,2008年10月]。
[0009]
与在[3gpp,“study on elevation beamforming/full-dimension(fd)mimo for lte”,3rd generation partnership project,卷v13.0.0,2015年7月]中的模拟假设相似，图3中给出来自增加的码本尺寸的可能的增益。具体地，图3以图表示出在全维mimo下行链路发送中来自增加的码本尺寸的sinr(信号与干扰加噪声比)，与lte发布13[3gpp,“study on elevation beamforming/full-dimension(fd)mimo for lte”,3rd generation partnership project,卷v13.0.0,2015年7月]中的研究项目假设相似。在图3中，可以观察从16至200个波束成形器的sinr的大约10db增益。因此，可期望具有较大的码本而没有附加的信令开销，以通过增加的波束成形增益而增加谱效率。
[0010]
在研究项目“study on elevation beamforming/full-dimension(fd)mimo for lte”[3gpp,“study on elevation beamforming/full-dimension(fd)mimo for lte”,3rd generation partnership project,卷v13.0.0,2015年7月]中，通过直接增加物理下行链路共享信道(pdsch)中参考信号(rs)和信道状态信息参考信号(csi-rs)的量来解决问题。存在降低pdsch的效率和来自较大数量的流的空间多路复用的增益之间的权衡。即使通过限制流的数量，例如至16，仍然存在从增加的码本大小或csi的较高量化所预期的增益。
[0011]
us2015/0016560a1公开一种用于预编码mimo通信系统中的反馈的系统和方法。具体地，在闭环无线通信系统中，提供基于码本的反馈机制以使能用于多流发送的非统一的预编码，其中在每个流中使用适合的发送功率分配和amc来优化。基于码本的反馈机制使用具有功率分配矩阵的预编码码本，功率分配矩阵被约束为指定波束成形总是对预定的波束应用全功率。具有此约束，可以使用1位功率分配反馈索引在波束成形和空间多路复用之间切换。


技术实现要素：

[0012]
因此，本发明的目的在于提供允许增加从中选择的通信系统的不同的可能的配置的数量，而不增加配置选择信令开销的概念。
[0013]
此目的由独立权利要求解决。
[0014]
实施例提供用于与接收器通信的发送器，其中发送器被配置为改变用于与接收器通信的发送特征，其中发送器被配置为取决于从接收器接收的反馈信息来进一步改变用于与接收器通信的发送特征，反馈信息指示接收质量是否改变或接收质量改变的方向或是否应该保持发送特征。
[0015]
其他实施例提供接收器，被配置为建立与发送器的通信链路，其中接收器被配置为确定通信链路的接收质量，其中接收器被配置为将指示接收质量是否变化或接收质量变化的方向或是否应当保持发送特征的反馈信息发送至发送器。
[0016]
根据本发明的概念，从接收器至发送器发送的反馈信息(例如，1位反馈信息)用于向发送器指示接收质量是否改变或接收质量改变的方向或是否应当保持发送特征。基于反馈信息，发送器可以调整用于与接收器通信的其发送特征。
[0017]
其他实施例提供用于发送的方法，方法包括：
[0018]-建立与接收器的通信链路；
[0019]-改变用于与接收器通信的发送特征；以及
[0020]-取决于从接收器接收的反馈信息，进一步改变用于与接收器通信的发送特征，反馈信息指示接收质量是否改变或接收质量改变的方向或是否应该保持发送特征。
[0021]
其他实施例提供用于接收的方法，方法包括：
[0022]-建立与发送器的通信链路；
[0023]-确定通信链路的接收质量；以及
[0024]-将指示接收质量是否改变或接收质量改变的方向或是否应该保持发送特征的反馈信息发送至发送器。
[0025]
在从属权利要求中列出有利的实施方式。
[0026]
在实施例中，反馈信息可以恰好包括1位。
[0027]
当由接收器检测的接收质量的值大于参考值时，反馈信息可以包括第一值，且当由接收器检测的接收质量的值等于或小于参考值时，反馈信息可以包括与第一值不同的第二值。参考值可以是接收质量的先前值或接收质量的多个先前值中的最小值或最大值。
[0028]
当由接收器检测的接收质量的值小于参考值时，反馈信息可以包括第一值，且当由接收器检测的接收质量的值等于或大于参考值时，反馈信息可以包括与第一值不同的第二值。参考值可以是接收质量的先前值或接收质量的多个先前值中的最小值或最大值。
[0029]
在实施例中，接收质量可以是信号与干扰加噪声比、信噪比、信道质量指示、接收信号功率和有效数据吞吐量中的至少一个。
[0030]
在实施例中，发送特征可以是发送功率、码率、安排的资源的集合、波束成形图案、预编码器设置和用于单频网中协调发送的接入节点的集合中的至少一个。
[0031]
在实施例中，在第一操作模式中，发送器可以被配置为取决于从接收器接收的选择信息，从用于与接收器通信的多个不同发送特征中选择一个。
[0032]
在实施例中，在第一操作模式中，发送器可以被配置为随机选择用于与接收器通信的多个不同发送特征中的一个。
[0033]
在实施例中，在第一操作模式中，发送器可以被配置为选择默认发送特征。
[0034]
在实施例中，在第二操作模式中，发送器可以被配置为改变用于与接收器通信的发送特征，其中发送器可以被配置为取决于从接收器接收的反馈信息进一步改变用于与接
收器通信的发送特征。
[0035]
发送器可以被配置为切换至用于建立发送器和接收器之间的通信链路的第一操作模式。此外，发送器可以被配置为切换至第二模式持续包括发送特征的至少两个改变的时间段。
[0036]
发送器可以被配置为将操作模式的改变用信号通知至接收器。可替换地，发送器可以被配置为取决于从接收器接收的信令信息而改变操作模式。
[0037]
发送器可以被配置为在第二操作模式中不使用从发送器至接收器的下行链路信道来发送控制信息(例如参考信号，导频)，控制信息向接收器指示使用的发送特征。
[0038]
在实施例中，发送器可以被配置为取决于从接收器接收的反馈信息，迭代地进一步改变用于与接收器通信的发送特征。
[0039]
在实施例中，发送器可以包括多个天线，其中发送特征可以是波束图案，其中发送器可以被配置为通过改变波束图案的主瓣的方向来改变或进一步改变波束图案。
[0040]
发送器可以被配置为当反馈信息指示较高的接收质量时，在相同的方向上改变主瓣的方向。此外，发送器可以被配置为当反馈信息指示较低的接收质量时，在不同方向上改变主瓣的方向。
[0041]
发送器可以被配置为通过在相同方向上不断改变波束图案的主瓣直到反馈信息指示应当保持波束图案的特征来改变或进一步改变波束图案。
[0042]
在实施例中，在第一操作模式中，接收器可以被配置为取决于确定的接收质量选择多个不同发送特征中的一个，并将指示多个不同发送特征中的待被发送器使用的一个发送特征的选择信息发送至发送器。
[0043]
在实施例中，在第二操作模式中，接收器可以被配置为将反馈信息发送至发送器。
[0044]
接收器可以被配置为切换至用于建立发送器和接收器之间的通信链路的第一操作模式。此外，接收器可以被配置为切换至第二模式持续包括发送特征的至少两个改变的时间段。
[0045]
接收器可以被配置为取决于从发送器接收的信令信息，切换至第一操作模式或第二操作模式。可替换地，接收器可以被配置为切换至第一操作模式或第二操作模式并将当前操作模式用信号通知至发送器。
[0046]
接收器可以被配置为在第二操作模式中不使用从发送器至接收器的下行链路信道来接收控制信息，控制信息向接收器指示使用的发送特征。
[0047]
其他实施例提供被配置为建立与接收器的通信链路的多天线发送器，其中多天线发送器被配置为改变用于与接收器通信的波束成形图案，其中多天线发送器被配置为取决于从接收器接收的反馈信息，进一步改变用于与接收器通信的波束成形图案，反馈信息指示接收的sinr是否改变或接收的sinr改变的方向或是否应该保持波束图案的特征。
[0048]
在实施例中，反馈信息恰好包括1位。
[0049]
在实施例中，在第一操作模式中，多天线发送器可以被配置为取决于从接收器接收的选择信息，选择用于与接收器通信的多个不同波束成形图案中的一个，选择信息指示多个不同波束成形图案中的待由多天线发送器使用的一个波束成型图案。
[0050]
在实施例中，在第二操作模式中，多天线发送器可以被配置为改变用于与接收器通信的波束成形图案，其中多天线发送器可被配置为取决于从接收器接收的反馈信息，进
一步改变用于与接收器通信的波束成形图案。
[0051]
多天线发送器可以被配置为切换至用于建立多天线发送器和接收器之间的通信链路的第一操作模式，且其中多天线发送器可以被配置为切换至第二操作模式持续包括波束图案的至少两个改变的时间段。
[0052]
多天线发送器可以被配置为将模式的改变用信号通知给接收器。
[0053]
多天线发送器可以是lte发送器。由此，多天线发送器可以被配置为在第二操作模式中不使用pdsch来发送控制信息，控制信息向接收器指示使用的波束图案。
[0054]
在实施例中，多天线发送器可以被配置为取决于从接收器接收的反馈信息，迭代地进一步改变用于与接收器通信的波束成形图案。
[0055]
在实施例中，多天线发送器可以被配置为通过改变波束图案的主瓣的方向，改变或进一步改变波束图案。
[0056]
多天线发送器可以被配置为当反馈信息指示较高的sinr时，在相同方向上改变主瓣的方向。此外，多天线发送器可以被配置为当反馈信息指示较低的sinr时，在不同方向上改变主瓣的方向。
[0057]
在实施例中，多天线发送器可以被配置为通过在彼此之后分别在方位方向和仰角方向上改变波束图案的主瓣的方向，改变或进一步改变波束图案。
[0058]
在实施例中，多天线发送器可以被配置为通过在相同方向上连续地改变波束图案的主瓣直到反馈信息指示应该保持波束图案的特征来改变或进一步改变波束图案。
[0059]
其他实施例提供接收器，被配置为建立与多天线发送器的通信链路，其中接收器被配置为确定通信链路的sinr，其中接收器被配置为将指示接收sinr是否改变或接收sinr改变的方向或是否应该保持波束图案的特征的反馈信息发送至多天线发送器。
[0060]
在实施例中，反馈信息恰好包括1位。
[0061]
在实施例中，在第一操作模式中，接收器可以被配置为取决于确定的sinr，选择多个不同波束成形图案中的一个，并将指示多个不同波束成形图案中的待由多天线发送器使用的一个波束成形图案的选择信息发送至多天线发送器。
[0062]
在实施例中，在第二操作模式中，接收器可以被配置为将反馈信息发送至多天线发送器。
[0063]
接收器可以被配置为切换至用于建立多天线发送器和接收器之间的通信链路的第一操作模式。此外，接收器可以被配置为切换至第二操作模式持续包括波束图案的至少两个改变的时间段。
[0064]
接收器可以被配置为取决于从多天线发送器接收的信令信息，切换至第一操作模式或第二操作模式。
[0065]
接收器可以是lte接收器。由此，接收器可以被配置为在第二操作模式中不使用pdsch来发送控制信息，控制信息指示由多天线发送器选择的多个不同波束图案中的选择的波束图案。
[0066]
其他实施例提供用于多天线发送的方法，方法包括：
[0067]-建立与接收器的通信链路；
[0068]-改变用于与接收器通信的波束成形图案；以及
[0069]-取决于从接收器接收的反馈信息，进一步改变用于与接收器通信的波束成形图
案，反馈信息指示接收sinr是否改变或接收sinr改变的方向或是否应该保持波束图案的特征。
[0070]
其他实施例提供用于接收的方法，方法包括：
[0071]-建立与多天线发送器的通信链路；
[0072]-确定通信链路的sinr；以及
[0073]-将指示接收sinr是否改变或接收sinr改变的方向或是否应该保持波束图案的特征的反馈信息发送至多天线发送器。
附图说明
[0074]
在此参考附图描述本发明的实施例。
[0075]
图1示出现有技术通信系统的示意性框图；
[0076]
图2示出现有技术mimo系统的示意性框图；
[0077]
图3以图表示出对于单用户和单基站的sinr(单位：db)与码本尺寸(单位：码字的数量)的图；
[0078]
图4示出根据实施例的发送器的示意性框图；
[0079]
图5示出根据实施例的接收器的示意性框图；
[0080]
图6a-6c示出在不同时间点处的包括发送器和接收器的通信系统的示意性框图；
[0081]
图7a-7e示出在不同时间点处的包括发送器和接收器的通信系统的示意性框图；
[0082]
图8示出根据实施例的包括多天线发送器和接收器的通信系统的示意性框图；
[0083]
图9示出根据实施例的用于操作包括多天线发送器和(mimo)接收器的通信系统的方法的流程图；
[0084]
图10示出根据实施例的用于发送的方法的流程图；以及
[0085]
图11示出根据实施例的用于接收的方法的流程图。
具体实施方式
[0086]
在下面的描述中，相等或等同的元件或具有相等或等同的功能的元件由相等或等同的附图标记表示。
[0087]
在下面的描述中，阐述多个细节以提供本发明的实施例的更加全面的解释。然而，对于本领域技术人员来说明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他情况下，众所周知的结构和设备以框图形式而非详细示出，以避免模糊本发明的实施例。此外，除非另外特别说明，此后描述的不同实施例的特征可以彼此组合。
[0088]
图4示出根据本发明的实施例的用于与接收器通信的发送器100的示意性框图。发送器100被配置为改变用于与接收器通信的发送特征，其中发送器100被配置为取决于从接收器接收的反馈信息120进一步改变用于与接收器通信的发送特征，反馈信息120指示接收质量是否改变或接收质量改变的方向或是否应该保持发送特征。
[0089]
在实施例中，发送器100可以包括至少一个天线102，例如用于将信号122发送至接收器和/或用于从接收器接收信号124。因此，发送器100可以是收发器。
[0090]
在实施例中，反馈信息120可以恰好包括1位。
[0091]
例如，当由接收器检测的接收质量的值大于参考值时，反馈信息120可以包括第一
值(例如，逻辑1)，且当由接收器检测的接收质量的值等于或小于参考值时，反馈信息120可以包括与第一值不同的第二值(例如，逻辑0)。自然，当由接收器检测的接收质量的值小于参考值时，反馈信息也可以包括第一值(例如，逻辑1)，并当由接收器检测的接收质量的值等于或大于参考值时，反馈信息也可以包括第二值(例如，逻辑0)。参考值可以是接收质量的先前值或接收质量的多个先前值中的最小值或最大值。
[0092]
接收质量可以是信号与干扰加噪声比(sinr)、信噪比(snr)、信道质量指示(cqi)、接收信号功率和有效数据吞吐量(考虑编码开销和块误差)、干扰功率电平中的至少一个。
[0093]
发送特征可以是发送功率、码率、安排的资源的集合、波束成形图案、预编码器设置、用于单频网中协调发送的接入节点的集合(例如服务或干扰发送器的集合)中的一个。
[0094]
在实施例中，发送器100可以被配置为取决于从接收器接收的反馈信息120，迭代地进一步改变用于与接收器通信的发送特征。
[0095]
在实施例中，发送器100可以被配置为在第一操作模式和第二操作模式之间切换。
[0096]
在第一操作模式中，发送器100可以被配置为取决于从接收器接收的选择信息130，选择用于与接收器通信的多个不同发送特征中的一个。此外(例如可替换地)，在第一操作模式中，发送器100可以被配置为随机选择用于与接收器通信的多个不同发送特征中的一个。此外(例如可替换地)，在第一操作模式中，发送器100可以被配置为选择默认发送特征。
[0097]
在第二操作模式中，发送器100可以被配置为改变用于与接收器通信的发送特征，其中，发送器100可以被配置为取决于从接收器接收的反馈信息，进一步改变用于与接收器通信的发送特征。
[0098]
发送器100可以被配置为切换至用于建立发送器100和接收器之间的通信链路的第一操作模式，并在建立发送器100和接收器之间的通信链路之后切换至第二操作模式，例如持续给定的时间段，时间段例如包括发送特征的至少两个改变。
[0099]
此外，发送器100可以被配置为将操作模式的改变发信号通知至接收器。可替换地，发送器100可以被配置为取决于从接收器接收的信令信息，改变操作模式。
[0100]
此外，发送器100可以被配置为在第二操作模式中不使用从发送器到接收器的下行链路信道来发送控制信息，控制信息向接收器指示使用的发送特征。例如，不使用从发送器至接收器的信令，因此其对于接收器是透明的，不增加额外的信令开销。
[0101]
图5示出根据本发明的实施例的用于与发送器100通信的接收器150的示例性框图。接收器150被配置为建立与发送器100的通信链路，其中接收器150被配置为确定通信链路的接收质量，其中接收器150被配置为将指示接收质量是否改变或接收指令改变的方向或是否应该保持发送特征的反馈信息120发送至发送器100。
[0102]
在实施例中，接收器150可以包括至少一个天线152，例如用于将信号124发送至发送器100和/或从发送器接收信号122。接收器150可以是收发器。
[0103]
在实施例中，反馈信息120可以恰好包括1位。
[0104]
例如，当由接收器检测的接收质量的值大于参考值时，反馈信息120可以包括第一值(例如，逻辑1)，并当由接收器检测的接收质量的值等于或小于参考值时，反馈信息120可以包括与第一值不同的第二值(例如，逻辑0)。自然，当由接收器检测的接收质量的值小于参考值时，反馈信息也可以包括第一值(例如，逻辑1)，并当由接收器检测的接收质量的值
等于或大于参考值时，反馈信息也可以包括第二值(例如，逻辑0)。参考值可以是接收质量的先前值或接收质量的多个先前值中的最小或最大值。
[0105]
在实施例中，接收器150可以被配置为在第一操作模式和第二操作模式之间切换。
[0106]
在第一操作模式中，接收器150可以被配置为取决于确定的接收质量，选择多个不同的发送特征中的一个，并将指示多个不同的发送特征中的待由发送器使用的一个发送特征的选择信息130发送至发送器。
[0107]
在第二操作模式中，接收器150可以被配置为将反馈信息120发送至发送器100。
[0108]
接收器150可以被配置为切换至用于建立发送器100和接收器150之间的通信链路或通信信道的第一操作模式，并在建立发送器100和接收器150之间的通信链路或通信信道之后切换至第二操作模式，例如持续给定的时间段，时间段例如包括发送特征的至少两个改变。
[0109]
此外，接收器150可以被配置为取决于从发送器100接收的信令信息，切换至第一操作模式或第二操作模式。可替换地，接收器150可以被配置为切换至第一操作模式或第二操作模式并将当前操作模式发信号通知至发送器。
[0110]
此外，接收器150可以被配置为在第二操作模式中不使用从发送器到接收器的下行链路信道来接收控制信息，控制信息向接收器指示使用的发送特征。
[0111]
在实施例中，从接收器向发送器发送反馈信息(例如，1位反馈)以指示由接收器测量的特定性能指示是否增加或降低。这意味着，例如当对性能指示的最大值感兴趣时，如果值较大，发送1(或0)，且如果值相同或较小，发送0(或1)。当对性能指示的最小值感兴趣时，当值较小时，可以进行相同操作。用于比较的参考值可以是先前值(参见图6中的示例)或发送器开始改变设置的时间内的最大值/最小值。无论何时接收新的最大值/最小值，更新用于比较的最大值/最小值，参见图7中的示例。使用此方案，发送器可以将系统的设置改变至不受反馈信道限制的任意期望的配置。从其开始的初始设置最可能通过现有技术水平机制获得，但也可以是随机设置。关于示例，这可以是：
[0112]
首先，从中选择的调制和/或码率。发送器可以改变码率，例如较低的码率以增加有效数据吞吐量。具有有效数据吞吐量，意味着没有由代码添加的冗余的吞吐量并只有成功接收和解码的消息。这意味着，一方面通过增加码率来添加冗余并降低有效吞吐量，另一方面降低码率增加不成功接收和解码的消息的比率。在反馈系统中，接收器将来自有限集合的待使用的码率发信号通知给发送器。利用在此提出的方案，发送器可以将码率改变至不包括在有限集合中的其他值(但在系统中是技术上可能的)，并从接收器获取有效数据吞吐量是否增加的反馈。
[0113]
其次，发送器的集合或其子集。在此示例中，接收器具有从中选择用于发送的发送器的集合。接收器可以指示待使用的特定发送器或者发送器的特定集合的指示。然而，无论何时发送器的数量是大的，要求的反馈也是大的。通过再次测量特定值(例如接收器信号强度或信噪比(snr)或接收器处的信号与噪声加干扰比sinr)，发送器的集合可以被改变且接收器指示值是否增加或降低1或0。
[0114]
第三，具有多天线发送器的无线系统、波束成形器/预编码器的数量。在其中发送器具有多个天线的无线系统(例如，wifi、lte)中，待使用的波束成形器/预编码器的数量在接收器可以从中选择的码本中定义，参见图6。具有大的码本，发送指示的反馈的量也增加。
使用提出的1位反馈方案，发送器可以改变波束成形器/预编码器以改善接收器处的特定性能指示。此性能指示可以是，但不限于，接收信号功率、snr、sinr、块误差率、位误差率、干扰加噪声功率。
[0115]
第四，具有例如频域、空间域或码域的资源池的无线系统。在具有如频域、空间域或码域的大的资源池的无线系统中，用户必须报告哪个资源是由发送器使用的最佳的资源。这要求来自接收器的大量的反馈。当多个接收器使用相同的上行链路信道(控制、反馈或数据信道)来反馈其资源时，此问题在共享接入系统中甚至更加严峻。使用提出的1位方案，发送器可以为接收器安排特定资源，并且然后基于用户的1位反馈，开始改变指定给接收器的资源。再次，测量的值可以是，但不限于，其接收信号功率、snr、sinr、块误差率、位误差率、干扰加噪声功率。
[0116]
图6a-6c示出在不同时间点处的包括发送器100和接收器150的通信系统180的示意性框图。发送器100和接收器150在与噪声184重叠的通信信道182上通信。换句话说，图6a-6c使用其中先前值用于比较的示例示出基于1位反馈的通信系统。在此，对最小值感兴趣，且较小的测量的性能指示使用0指示，且相等或更大的值使用1指示。
[0117]
在图6a中，在第一时间点(时间点1)处，发送器100被配置为使用第一发送特征(配置n1)与接收器150通信，其中接收器150被配置为确定(例如，测量)接收质量，以获得第一性能指示(pi1)。
[0118]
在图6b中，在第二时间点(时间点2)处，发送器100被配置为将发送特征从第一发送特征(配置n1)改变至不同于第一发送特征的第二发送特征(配置n2)，其中接收器150被配置为确定接收质量，获得第二性能指示(pi2)，比较第二性能指示(pi2)与参考值，并基于第二性能指示(pi2)和参考值之间的比较提供1位反馈信息。如图6中示例性示出的，参考值是先前性能指示，即第一性能指示(pi1)。在示于图6b的示例中，第二性能指示(pi2)小于第一性能指示(pi1)，以便1位反馈信息包括逻辑0。
[0119]
在图6c中，在第三时间点(时间点3)处，发送器100被配置为将发送特征从第二发送特征(配置n2)改变至不同于第二发送特征的第三发送特征(配置n3)，其中接收器150被配置为确定接收质量，以获得第三性能指示(pi3)，比较第三性能指示(pi3)和参考值，并基于第三性能指示(pi3)和参考值之间的比较提供1位反馈信息。如图6c示例性示出的，参考值是先前性能指示，即第二性能指示(pi2)。在图6c示出的示例中，第三性能指示(pi3)大于或等于第二性能指示(pi2)，以便1位反馈信息包括逻辑1。
[0120]
图7a-7e示出在不同时间点处的包括发送器100和接收器150的通信系统180的示意性框图。发送器100和接收器150在与噪声184重叠的通信信道182上通信。换句话说，图7a-7e使用其中最小值用于比较的示例示出基于1位反馈的通信系统。
[0121]
在图7a中，在第一时间点(时间点1)处，发送器100被配置为使用第一发送特征(配置n1)与接收器150通信，其中接收器150被配置为确定(例如，测量)接收质量以获得第一性能指示(pi1)。
[0122]
在图7b中，在第二时间点(时间点2)处，发送器100被配置为将发送特征从第一发送特征(配置n1)改变至不同于第一发送特征的第二发送特征(配置n2)，其中接收器150被配置为确定接收质量，以获得第二性能指示(pi2)，比较第二性能指示(pi2)与参考指示，并基于第二性能指示(pi2)与参考指示之间的比较提供1位反馈信息。如图7b中示例性示出，
参考指示是先前性能指示中的最小指示。由于第一性能指示(pi1)是先前性能指示中的最小指示或是唯一可用的性能指示，接收器150被配置为比较第二性能指示(pi2)和第一性能指示(pi1)。在示于图7b的示例中，第二性能指示(pi2)小于第一性能指示(pi1)，以便1位反馈信息包括逻辑0。第二性能指示是新的参考指示。
[0123]
在图7c中，在第三时间点(时间点3)处，发送器100被配置为将发送特征从第二发送特征(配置n2)改变至不同于第二发送特征的第三发送特征(配置n3)，其中接收器150被配置为确定接收质量，以获得第三性能指示(pi3)，比较第三性能指示(pi3)与参考值，并基于第三性能指示(pi3)与参考值之间的比较提供1位反馈信息。如图7c中示例性示出，参考指示是先前性能指示中的最小指示。由于第二性能指示(pi2)是先前性能指示中的最小指示，接收器150被配置为比较第二性能指示(pi2)和第三性能指示(pi3)。在示于图7c的示例中，第三性能指示(pi3)大于或等于第二性能指示(pi2)，以便1位反馈信息包括逻辑1。第二性能指示仍是参考指示。
[0124]
在图7d中，在第四时间点(时间点4)处，发送器100被配置为将发送特征从第三发送特征(配置n3)改变至不同于第三发送特征的第四发送特征(配置n4)，其中接收器150被配置为确定接收质量，以获得第四性能指示(pi4)，比较第四性能指示(pi4)与参考值，并基于第四性能指示(pi4)与参考值之间的比较提供1位反馈信息。如图7d中示例性示出，参考指示是先前性能指示中的最小指示。由于第二性能指示(pi2)是先前性能指示中的最小指示，接收器150被配置为比较第二性能指示(pi2)和第四性能指示(pi4)。在示于图7d的示例中，第四性能指示(pi4)小于第二性能指示(pi2)，以便1位反馈信息包括逻辑0。第四性能指示是新的参考指示。
[0125]
在图7e中，在第五时间点(时间点5)处，发送器100被配置为将发送特征从第四发送特征(配置n4)改变至不同于第四发送特征的第五发送特征(配置n5)，其中接收器150被配置为确定接收质量，以获得第五性能指示(pi5)，比较第五性能指示(pi5)与参考值，并基于第五性能指示(pi5)与参考值之间的比较提供1位反馈信息。如图7e中示例性示出，参考指示是先前性能指示中的最小指示。由于第四性能指示(pi4)是先前性能指示中的最小指示，接收器150被配置为比较第五性能指示(pi5)和第四性能指示(pi4)。在示于图7e的示例中，第五性能指示(pi5)大于或等于第四性能指示(pi4)，以便1位反馈信息包括逻辑1。第四性能指示仍是参考指示。
[0126]
图8示出根据实施例的包括多天线发送器100和接收器150的通信系统180的示意性框图。
[0127]
发送器100可以被配置为建立与接收器150的通信链路，其中多天线发送器100被配置为改变用于与接收器150通信的波束成形图案，其中多天线发送器100可以被配置为取决于从接收器150接收的反馈信息120，进一步改变用于与接收器150通信的波束成形图案，反馈信息120指示接收sinr是否改变或接收sinr改变的方向或是否应该保持波束图案的特征。
[0128]
接收器150可以被配置为建立与多天线发送器100的通信链路，其中接收器150可以被配置为确定通信链路的sinr，其中接收器150可以被配置为将指示接收sinr是否改变或接收sinr改变的方向或是否应该保持波束图案的特征的反馈信息120发送至多天线发送器100。
[0129]
例如，多天线发送器100可以包括用于将信号122发送至接收器150以及从接收器150接收信号124的多个天线102。接收器150可以包括用于从发送器100接收信号122以及将信号124发送至发送器100的一个天线150或多于一个天线152(即接收器150可以是多天线接收器)。
[0130]
反馈信息120可以恰好包括1位，即逻辑1或逻辑0。
[0131]
例如，当接收sinr的值大于参考值时，反馈信息120可以包括第一值(例如，逻辑1)，并且当接收sinr的值等于或小于参考值时，反馈信息120可以包括不同于第一值的第二值(例如，逻辑0)。自然，当接收sinr的值小于参考值时，反馈信息也可以包括第一值(例如，逻辑1)，且当接收sinr的值等于或大于参考值时，反馈信息也可以包括第二值(例如，逻辑0)。参考值可以是sinr的先前值或sinr的多个先前值中的最小值或最大值。
[0132]
在实施例中，多天线发送器100可以被配置为在第一操作模式中，取决于从接收器150接收的选择信息，(例如从码本)选择多个不同的波束成形图案中的一个，选择信息(例如，码本索引)指示多个不同的波束成形图案中的待被多天线发送器使用的一个波束成形图案。
[0133]
此外，多天线发送器100可以被配置为在第二操作模式中改变用于与接收器150通信的波束成形图案，其中多天线发送器100可以被配置为取决于从接收器接收的反馈信息来进一步改变用于与接收器通信的波束成形图案。
[0134]
在实施例中，接收器150可以被配置为在第一操作模式中取决于确定的sinr(例如从码本)选择多个不同的波束成形图案中的一个，并将指示被多天线发送器100使用的多个不同波束成形图案中的一个波束成形图案的选择信息(例如，码本索引)发送至多天线发送器100。
[0135]
此外，接收器150可以被配置为在第二操作模式中将反馈信息120发送至多天线发送器100。
[0136]
在实施例中，多天线发送器100可以被配置为切换至用于建立多天线发送器100和接收器150之间的通信链路的第一操作模式，且其中多天线发送器100可以被配置为切换至第二操作模式持续包括波束图案的至少两个改变的时间段。
[0137]
相似地，接收器150可以被配置为切换至用于建立多天线发送器100和接收器150之间的通信链路的第一操作模式，且其中接收器150被配置为切换至第二操作模式持续包括波束图案的至少两个改变的时间段。
[0138]
多天线发送器100可以被配置为将信令信息发送至接收器150，信令信息将操作模式的改变发信号通知至接收器。
[0139]
接收器150可以被配置为取决于从多天线发送器100接收的信令信息切换至第一操作模式或第二操作模式。
[0140]
在实施例中，通过使用从接收器150到发送器100的1位反馈，可以使用在pdsch中没有额外信令的大的码本，1位反馈指示在发送器侧改变为接收器所选择的波束成形器/预编码器而不将改变告知接收器之后是否增加了接收sinr。
[0141]
实施例使能几乎不受限制的码本或信道的量化。全维码本c_fd的码本结构理论上是下面假设发送器处的矩形形状的天线阵列：
[0142]
[0143]
其中，c_v是用于仰角波束成形的码本，且c_h是用于方位角波束成形的码本。细节可以在[3gpp，“study on elevation beamforming/full-dimension(fd)mimo for lte”，3rd generation partnership project，卷13.0.0，2015年7月]和[y.h.nam,m.s.rahman,y.li,g.xu,e.onggosanusi,j.zhang和j.y.seol,“full dimension mimo for lte-advanced and 5g”,information theory and applications workshop(ita),2015,143-148页,2015年2月]中发现。为构建c_v和c_h，可以使用离散傅里叶变换(dft)矩阵。这意味着结构化码本，其中码本的特定列(流)对应于特定方向。可以在下面的步骤中利用此边信息：
[0144]
1、每个接收器从c_fd选择最适合的波束成形器(列)；
[0145]
2、每个接收器反馈对应于来自步骤1的选择的条目的预编码矩阵指示(pmi)；
[0146]
3、发送器使用在步骤2中选择的波束成形器开始至接收器的发送；
[0147]
4、发送器告知接收器，现在开始快速的1位反馈模式；
[0148]
5、发送器开始修改波束成形器，以便波束的主瓣不同于在步骤3中或步骤5的先前迭代中使用的波束成形器；
[0149]
6、如果在步骤5中使用的波束成形器的接收sinr与步骤3中或步骤5的先前迭代中使用的波束成形器的接收sinr相比较高(反馈1)或较低(反馈0)，接收器发送1位反馈；
[0150]
基于步骤6中的反馈，取决于每个算子的特定算法继续步骤5或终止进一步波束成形器改变的过程。
[0151]
图9示出根据实施例的用于操作包括多天线发送器100和(多天线)接收器150的通信系统的方法200的流程图。换句话说，图9示出其中在彼此之后分别在方位角和仰角方向上改变波束成形器的过程的一个实现。
[0152]
在第一操作模式(第一阶段)202中，接收器150可以被配置为取决于确定的sinr，(例如，从码本)选择多个不同的波束成形图案中的一个，并将指示由多天线发送器100使用的多个不同的波束成形图案中的一个波束成形图案的选择信息(例如，码本索引)发送至多天线发送器100。多天线发送器100可以被配置为取决于从接收器150接收的选择信息(例如，码本索引)，(例如，从码本)选择用于与接收器通信的多个不同的波束成形图案中的一个。
[0153]
例如，如图9所示，在第一操作模式202中，发送器100(例如，基站)可以将信道状态信息(csi)和解调参考信号drms发送至接收器150(例如，用户设备(ue))。接收器150可以被配置为测量204sinr并保存其用于比较原因。此外，接收器150可以被配置为将pmi发送至发送器100。
[0154]
在第二操作模式(阶段2)206中，多天线发送器可以被配置为改变用于与接收器150通信的波束成形图案。接收器可以被配置为确定通信链路的sinr并将指示接收sinr较高(例如，逻辑1)或较低(例如，逻辑0)的反馈信息发送至多天线发送器100。多天线发送器100可以被配置为取决于从接收器150接收的反馈信息，进一步改变用于与接收器150通信的波束成形图案。随后，多天线发送器100可以被配置为取决于从接收器接收的反馈信息，迭代地进一步改变用于与接收器150通信的波束成形图案。
[0155]
多天线发送器100可以被配置为通过改变波束图案的主瓣的方向，改变或进一步改变波束图案。由此，多天线发送器可以被配置为通过在彼此之后分别地或共同地在方位
角方向和仰角方向上改变波束图案的主瓣的方向，来改变或进一步改变波束图案。
[0156]
如图9所指示，多天线发送器100可以被配置为通过在相同方向上连续地改变波束图案的主瓣直到反馈信息指示应该保持波束图案的特征，来改变或进一步改变波束图案。例如，在反馈信息中，可以添加指示发送策略被保持或应该使用预测或其他边信息更新发送策略的另1位(例如总共两位反馈)。可替换地，可以包括发送策略应该保持、固定为多长的信息。
[0157]
具体地，在第二操作模式(第二阶段)206中，发送器100可以被配置为在仰角方向上移动主瓣。接收器可以被配置为测量206sinr并取决于测量的sinr将1位反馈信息发送至多天线发送器100。例如，如果当前sinr(或新的sinr)小于208先前sinr(或旧的sinr)，反馈信息可以包括逻辑0，其中如果当前sinr(或新的sinr)大于210先前sinr(或旧的sinr)，反馈信息可以包括逻辑1。由此，多天线发送器可以被配置为连续移动212波束直到其接收逻辑1，即直到当前sinr(或新的sinr)大于先前sinr(或旧的sinr)。可以重复此过程，直到当多天线发送器开始在方位角方向上移动214波束时接收1位。相似地，接收器可以被配置为测量206sinr并取决于测量的sinr将1位反馈信息发送至多天线发送器100。当多天线发送器100接收1位，其停止移动216波束成形器。
[0158]
图10示出用于发送的方法300的流程图。方法300包括建立与接收器的通信链路的步骤302。此外，方法300包括改变用于与接收器通信的发送特征的步骤304。此外，方法300包括取决于从接收器接收的反馈信息进一步改变用于与接收器通信的发送特征的步骤306，反馈信息指示接收质量是否改变或接收质量改变的方向或是否应该保持发送特征。
[0159]
图11示出用于接收的方法320的流程图。方法320包括建立与发送器的通信链路的步骤322。此外，方法300包括确定通信链路的接收质量的步骤324。此外，方法320包括将指示接收质量是否改变或接收质量改变的方向或是否应该保持发送特征的反馈信息发送至发送器的步骤326。
[0160]
在实施例中，根据发送器处的波束成形器的改变率的额外快速1位反馈被提供并被包括在协议中，指示与过去的特定窗口内的最后或最大值相比，改变的波束成形器是否具有比先前波束成形器更高的接收snr/sinr。
[0161]
实施例提供以下优势中的至少一个。首先，通过实际上利用具有无限尺寸的码本增加接收snr，原因是改变波束成形器方向的任意步长可以被选择且仅受发送器处的硬件限制。其次，不需要pdsch中的额外信令开销。第三，由于低的额外的1位反馈，使能每个tti(tti＝传输时间间隔)非常短的反馈间隔。
[0162]
尽管已经在装置的上下文中描述了一些方面，但是清楚的是，这些方面还表示对应的方法的描述，其中，块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面还表示对应的装置的对应的块或项或特征的描述。方法步骤中的一些或全部可以由(或使用)硬件装置执行，例如微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，可以由这样的装置执行最重要的方法步骤中的一个或多个。
[0163]
取决于特定实施要求，本发明的实施例可以以硬件或软件实施。可以使用其上存储有电可读控制信号的数字存储介质执行该实施，例如软盘、dvd、蓝光、cd、rom、prom、eprom、eeprom或闪存存储器，电可读控制信号与可编程计算机系统协作(或能够协作)，以便执行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
[0164]
根据本发明的一些实施例包括具有电可读控制信号的数据载体，电可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，以便执行在此描述的方法中的一个。
[0165]
通常，本发明的实施例可以实施为具有程序代码的计算机程序产品，程序代码可操作用于当计算机程序产品在计算机上运行时执行方法中的一个。例如，程序代码可以被存储在机器可读载体上。
[0166]
其他实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行在此描述的方法中的一个的计算机程序。
[0167]
换句话说，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，程序代码用于执行在此描述的方法中的一个。
[0168]
因此，本发明方法的另一实施例是包括记录在其上的计算机程序的数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，计算机程序用于执行在此描述的方法中的一个。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非瞬时的。
[0169]
因此，本发明方法的另一实施例是表示用于执行在此描述的方法中的一个的计算机程序的数据流或信号序列。例如，数据流或信号序列可以被配置为经由数据通信连接(例如经由因特网)传送。
[0170]
另一实施例包括被配置为或适用于执行在此描述的方法中的一个的处理构件，例如计算机或可编程逻辑设备。
[0171]
另一实施例包括具有安装在其上的用于执行在此描述的方法中的一个的计算机程序的计算机。
[0172]
根据本发明的另一实施例包括被配置为将用于执行在此描述的方法中的一个的计算机程序(例如电子地或光学地)传送至接收器的装置或系统。例如，接收器可以是计算机、移动设备、存储器设备等。例如，装置或系统可以包括用于将计算机程序传送至接收器的文件服务器。
[0173]
在一些实施例中，可编程逻辑设备(例如，现场可编程门阵列)可以用于执行在此描述的方法的功能的一些或全部。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作，以执行在此描述的方法中的一个。通常，方法优选地由任意硬件装置执行。
[0174]
在此描述的装置可以使用硬件装置、或使用计算机、或使用硬件装置与计算机的组合实施。
[0175]
在此描述的装置、或在此描述的装置的任意组件可以至少部分地以硬件和/或软件实施。
[0176]
在此描述的方法可以使用硬件装置、或使用计算机、或使用硬件装置和计算机的组合执行。
[0177]
在此描述的方法、或在此描述的装置的任意组件可以至少部分地由硬件和/或软件执行。
[0178]
上面描述的实施例仅说明本发明的原理。应理解，在此描述的布置和细节的修改和变化将对本领域其他技术人员是明显的。因此，意图仅受所附专利权利要求的范围限制，而不受以在此的实施例的描述和解释的方式呈现的具体细节限制。