TW200814578A - Method and apparatus for providing efficient precoding feedback in a MIMO wireless communication system - Google Patents

Description

200814578 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明廣泛地涉及無線通信系統。特別地，本發明涉 及種使用與群組回饋相結合的差分回饋來執行有效的多 輸入多輪出（ΜΙΜΟ)預編嗎處理的方法和設備，所述回饋 顯著減少單載波分頻多工（SC-FDMA)系統中的回饋開銷。 【先前技術】 對演進型全球地面無線存取（E-UTRA)來說，要想為 ，交分頻多工（QFDMA)下行鏈路（DL)提供高資二速 率和增大的系統容量，ΜΙΜΟ被視為是不可或缺的。出於 相同原因，將ΜΙΜΟ用於SC-FDMA上行鏈路（xjl)也是 非常理想的。對用於上行鏈路的SC-FDMA來說，為其使 用ΜΙΜΟ預編碼處理而在資料速率和通量方面的顯著提升 業已被證明。如果假設採用16-QAM調製，那麼在2〇_ 的上行鏈路頻譜分配（2.5bps/Hz)以内，E-UTRA將會支 持大小為50Mb/s的即時上行鏈路峰值資料速率。 在使用實際編碼速率（例如1/2)時，即時上行鏈路峰 值貝料速率是遠遠低於5GM5/s的。有必要在細咖^ 配置中在使用實際編碼速率的同時達到該資料速率配置。 已被注意到的是，要在上行鏈路傳輸中實現最高通量，那 麼勢必要用到預編碼處理。如果將用於sc_fdma 上行鍵路（UL)，那麼需要使用至少兩個傳輸機，其中每一 個傳輪機轉應于—個讀鏈路天線。在術^ 200814578 中，具有兩個或更㈣輸機_加優點是可減用波束成 形來增強多㈣者ΜΙΜΟ以及傳輪分財案，例如空時 (ST) /頻解碼（FD)。 有效的回饋可以減小回饋開銷或提高性能。當為特徵 基礎回饋使用Jacobi旋轉法時這時是可以減小回饋開銷 的。此外’如果驗Jacobi變換的交談式方法使用差分回 饋來追蹤舰純增量，並且_肖新祕錄礎提供$ 饋，那麼是可以實現額外的開銷減小的。 使用差分回饋和交談式Jacobi旋轉法來實現潛在的回 饋開銷減小和性能提升將會是非常理想的。對具有兩個或 更多傳輸天_ MMO建議而言，基於交談式祕i變換 的回饋是一種报有發展潛力的解決方案。 【發明内容】 本發明評估了圓〇預編碼方案·能，並且考慮了 在包含傳儲和接賴的無魏料財為画〇預編碼 處理執行量化、群組喃和回饋延遲所取得的效果。該系 統既可以使科碼字（SCW)配置，也可以使用雙^字 (DCW)配置。奇異值分解（SVD)可以用於產生預編码 =陣。用於職0預編碼或傳輸特徵波束成形（TxBf)的 置化處理可⑽碼料基礎。群組喃設想的是每組子 波或貧源塊（RB)都具有一個回饋。另外，在這裏還提供 了使用組合的差分和縣細饋並以碼料基翻峨^ 預編碼方案。此外，該預編碼方案也可以僅僅使用非差分 6 200814578 回饋。 本發明評估了 ΜΙΜΟ預編财案雜能，並且考慮了 f聰〇職碼處理執行量化、群組回饋和回饋延遲所取 得的效果SVD可以用於產生預編碼矩陣。用於臟^預 編碼或TxBF的量化可以以為基礎。群_饋設想的是 :組子載波·源塊（RB)都具有—_饋。此外，我們 遇考慮了使馳合的差分和非差分回舰且以碼薄為基礎 的MMO預編碼方案。 本發明提供了 -觀於上行鏈路並me〇bi旋 轉法為基礎的預編碼回饋方案。另外，本發鴨可以應用 ，使用了 OFDM⑷的下行鏈路讀〇。在這裏考慮的 疋具有週期性重置的組合式差分和非差分回饋。正如所顯 示的那樣，具有恰當重置的差分_將會提高性能。與非 差分回饋相比，在保持性能的同時，差分回饋需要的回饋 開銷疋相當小的，其大約是非差分回饋的。 在這爰還研究了由於量化、群組回饋和回饋延遲而導 致的ΜΙΜΟ預編碼處理的性能降級。正如已展示的那樣， 對ΜΙΜΟ預編碼來說，由於量化而導致的性能降級處於微 小的分數dB以内。由於群組回饋所導致的Mjj^O預編碼 的性能降級則取決於頻道相干頻寬以及回饋群組大小。對 每25個RB的回饋來說，其損耗是在ldB以内。此外，正 如所展示的那樣，對低速或較短的回饋延遲、例如3km/h 或大小為2個傳輸時間間隔（TTI)的回饋延遲來說，由於 回饋延遲所導致的性能降級處於微小的分數dB以内。隨著 200814578 速度或回饋延遲的增大，性能降級也會增大 【實施方式】 f Ο 下文引用的專有名詞“無線傳輸/接收單元（w^u)，， 包括f不局限於制者設備⑽）、行動站、固定或行動使 ^者f元傳’機、行動電話、個人數位助理（PDA)、電 腦或是其他任何能在無線環境中工作的使用者設備 。下文 $有名”司基地台包括但不局限於Node_B、位址 :制二存取點（Ap)或是其他任何能在無線環境中工作 的周邊設備。 非差分回#; f晨使用了 Jacobi旋轉法來執行矩陣對角線化處 矩陣H (或頻道回應矩陣估計）可以分解成： 其中是單位矩陣，即〜。上個) 在對角線上具有奇綠__陣；v是特徵 ==且在傳輸機上可以將其用作預編碼矩陣: 頻道相L陣R 陣)V的赫米特(H_tian)。

R = HhH 自身=道:，陣H的赫米特轉置與頻道回應4矩式二) 嫩可以分解成： 使用Jacobi旋魅、i… 等式（3) 凌从對頻道相關矩陣R執行矩陣對角 8 200814578 線化處理，由此：

D2 =JhRJ 對角線化處理是一個將任意# 等式⑷ 理。通常，對角線化處理會在盖線^成對角矩陣的處 被使用，以便分離複數中 式⑷描述的藉由對角線化處 道變： 成對角矩陣π。在等式⑷中=關矩陣R變換 乘域旋轉矩陣j，並且頻道相右 ，矩陣】的赫米特轉置。所得到的矩陣：= 疋一個對角矩陣。在對等式（1)盥 匕 以觀察到岐， 矩^ V的處理與藉由對角線化頻道相關矩陣r來得 矩陣V的處理是等價的。等式⑴可以 ’ vhrv^d2 等式（5) 在，式⑷與等式⑸進行比較時，可以觀察到 ^，虽使用特徵值分解（或SVD)和用於對角線化變換 的旋轉來對角線化頻道相關矩陣R時，仏咖矩陣了 將會變成特徵矩陣V。對2x2配置來說，Jacobi旋轉變換或 〇os{e)ejj> sin^jb^ ι㈤cos⑷ 預編碼矩陣（抑献laeGbi旋觀誠預 值）是如下表示的： 早的估5十 # , , 2 … 等式（6a) /、中Θ和^是Jac〇bi旋轉的參數估計值。該參數g和g可 =藉由等式（9)和（10)獲取。此外，該參數4和#也可以 藉由求解以下等式（6b)來獲取。 200814578 :♦泰 eos(0V si朴，Μή 〇〇s(§)預，碼矩陣(特徵矩陣)v表示為：’ 專式（6b )

V V12 V21 V2 頻道相關矩陣R表示為： 等式(7)

R r\\ ri2 h\ ~2」 ϋ 對非差分回饋來說’預編媽矩陣v回饋等式（） 先前部分所述，藉由比較等式⑷和（5)可知，=碼 矩陣V與kobi旋轉棘：是等脚，因此預編碼矩陣 v可以變換―雜辑了。_饋触職碼矩陣v 與回綱述laeobi !錢_ 旋轉矩， 數Θ—是相同的。預編碼矩陣v的回饋可以用兩個元# 和分而不是Wi, W2, v2W v22 (預編喝矩陣v的向量 元素或元素）或出，啦必和必（頻道相關矩陣及的元 素）來表示。與回饋整個預編碼矩陣或是回饋預編碼向量 自身（例如回饋預編碼矩陣v或者等效地回饋其元素Wj?, v2_7和v22，抑或疋回饋頻道相關矩陣R或是等效地回 饋其元素"Λ WZr刀和相比，回饋矩陣變換參數（例 如回饋^和？）將會更為有效。 Jacobi變換參數^和#可以使用以下兩個等式來計算： tan⑷2+气^恤⑷-1 = 〇 等式（9) 200814578 eJi = i

W ^ 等式（10) /、中〜是頻道相關矩陣R中與第i列和第j行相對應的 70素。 為了進-步減小回饋開銷，在這裏引入了差分處理， 在該處理巾，辑算和_的讎是更新之間的矩陣變換 參數變化或差值（Δ^和△# )。 、 (

為了縣差分處理削丨人的差錯帛積和傳播，在這裏 法於組合差分和非差分回饋的方法，並且在該方 法中W 了—種具有週雛差錯重置的差分回饋。 差分回餹 倾晨㈣岐㈣了交赋細)bi賴的差分回彳 矩陣說，Jacobl旋轉概應用於頻道相 J{nfR(n)j{n)„D2 H 2 等式（1 有更:用T:·如果™矩陣 的對=〜理來說二二旋轉的矩陣 R(n^\)j(n^Q2 JL φ η2 η .. 荨式（12 將合接近Π角_的。但是，當親緩慢變化時，3 將會接近對角線型。當頻道不 ^ 而當ΜΙΜΟ頻道改變將曰疋對角線型。 正確的對驗倾理要^對鱗型。為了實旅 旋轉矩陣進行更新厂一八愧編碼矩陣進而是—bi 、仃更新。在料用Λ7 (或，)）來命名差分 11 200814578 Ο 預亡馬矩陣（增1預編碼矩陣〕，其中該矩陣代表的是 饋貝例η相舰較新增量。祕增量賴碼矩 Jacobi旋轉變換的參數屻和△《將會從接收機回送到傳轸 機。這與非差分回饋不同，其中對非差分回馈來說所^ 饋的是完整的漏碼_科切量職碼辨。用於完 整預編媽轉的：raec)bi _難的錄Μ和4將被回ς 到傳輸機。當親改㈣，辆有必魏了滅旋轉或^ 換進行更新，以便實施正確的對驗化處理：^{nY[j(n)H R(n + l)j(n)]AJ(n) = ^{ηγ ^Μ(η) ^ 〇2 等式（13 ) 、其中W⑻是回饋實例η的回饋更新增量。差分回饋或 增量回饋W⑻是在接收機上估計和計算的，並且將被從接 收機回送到傳輸機，城為傳輸機（和域接收機，如有必 要的話）上的下-個預編碼處理）(η+1)更新預編碼矩 J⑻。 干 差分回饋或增量回饋Α7可以從ρ獲取，其中： 32 dn d: 12 .^21 ^22 等式（14) 下列等式（15)和（16)可以用於獲取差分預編碼矩 陣^7 (也就是獲取Μ和△#)·· tan(△句2 + 与-51) tan(M)-1 = 0 等式（15) em _ du d 等式（16: 取代地，在接收機上也可以藉由將前一個預編竭矩陣 200814578 的赫米特輪 回 饋W ·· 罝與預編碼矩陣J0+7)相乘來計算差分 W·/(叫） 其中對回## 等式（17) 等式（2)和⑷’㈣來說，咖+7)可以在接收機上如 得到。傳輪機接4斤== 樣從相關矩陣中雄+㈣ 編碼矩陣更新。：=:()，並且將其用於㈣的預

(如先前部分所的是，預編碼矩陣是用了表示的 处，^與V是等價的，因此J與V是相等 痛跑-Γ-機上，前―個預編碼矩陣柳將被更新，以便 t 預辦轉和…傳輸機首先接收和解碼回 貝立70 ’並且將這些_位元轉換成增量預編碼矩陣仏 該處理可財傳輪機上脑㈣輸機上制的前—個預編 碼矩陣：與傳輪機從接收機揍收、解碼和轉換的差分預編 碼矩陣A/(«)相乘來執行： 等式（18) J(n+1)可以從R(n+1)中計算得到，並且R(n+1)可以從 H(n+1)中計算得到。 如等式（13)所述，對角線化處理是使用經過更新的 差分預編碼矩陣A7實現的，而最終得到的等式可以改寫成： j(n^l)HR(n^l)j(N^lhD2 等式（19) 其中J(n+1)和AJ是藉由等式（18)來關聯的。 組合的差分和#差分回餹 應該指出的是，經組合的差分和非差分回饋都是可以 與群組回饋結合使用的。群組回饋假設相鄰子載波或資源 13 200814578 塊（RB)將會展現相似的衰落狀態，且就其本身而論，這 些技術也是可以共同應用於相鄰子載波或資源塊（Rg)的。 一般來說，差分回饋較適合低速頻道，而非差分回饋 則適合尚速頻道。而組合的差分和非差分回饋則可以被考 慮用於回饋開銷減小以及性能提升。 差分回饋既可以每隔N個ΤΉ、每隔N個回饋間隔、 每隔一定時段重置一次，也可以進行非週期性重置，而避 免因為差分處理而導致差錯累積或傳播。一預設整數。 在每一次重置時都會使用非差分回饋。非差分回饋是每隔N 個ΤΉ或每隔N個回饋間隔出現的，而差分回饋則用於剩 餘的TTI或回饋間隔。在重置週期，完整的預編碼矩陣將 被回饋，而在重置之間或者在非差分回饋之間，所回饋的 僅僅是增量預編碼矩陣。 回饋開銷是可以減小的。對差分回饋來說，量化所需 ㈣位元相對較少（例如2位元）。而對非差分回饋來說， 量化所需要的位元則相對較多（例如3位元）。 舉個例子，對非差分回饋來說，所使用的是包含了八 =碼字的碼薄，其中該碼薄需要三個⑶回饋位元來實施 里化’而對差分回饋來說，所使用的將會是四個碼字，並 且它需要的是相對較少的回饋位元（2位元）。該回饋可以 土於複數資源塊（RB)(例如2、5、6個肋）的平均 值’其中RB被定義成是具有複數子載波（例如12或25 個子载波）的區塊。 在k裏使用了兩個石馬、薄。用於量化的碼薄（差分碼薄） 14 200814578 集中在用於差分回饋的砍妁平 的碼薄（非差分❹彳目丨e眺 非差分回饋 =(非差刀碼痒）則是均勻的，其中碼字是 方式中，差分碼薄由四鱗構成。非差 刀馬溥由Α個碼字構成。組合的齡和非差分回镇可以減 小回饋開銷，並且可以改善_〇預編碼處理的性能。

模擬假設 兔I中給出了所使用的模擬假設和參數 參數 假設 載波頻率 2.0 GHz 符號速率 4.096兆符號/秒 傳輸頻寬 5 MHz TTI長度 0.5 ms (2048 個符號） 每個ΤΉ的資料塊數量 6 每個ΤΉ的資料符號數量 1536 快速傅立葉變換（FFT) 塊大小 512 被佔用的子載波數量 256 循環前置碼（CP)長度 7.8125 ps ( 32 個樣本） 頻道模型 典型市區（TU6)，SCME-C 天線配置 2x2 (ΜΙΜΟ) 傳輸/接收天線之間的衰 落相關 對TU6以及SCME-C來 說，P = 0， 移動速度 3 km/hr, 30 km/hr，120 km/hr 15 200814578 QPSK 和 16QAM 具有軟判定解碼的Turbo 碼

LMMSE

每1、12和25個子載波 具有一個回饋 無（假設是理想的) 2和6個TTI 理想頻道估計 表1

資料調製 頻道編碼 ——. 編石馬速率 等化器 ———. 群組回饋 回饋差錯 --- 回饋延遲 —-----iL 頻道估計 第1圖顯示了用於TU6頻道模型以及31^的載具速 度的MEMO預編碼雜能。在這裏對具有群組回饋的 職〇預編__性驗行了比較，其中這些群組回饋 2=^的群組大小。該群組回饋並不是在需要最高回饋 :、母ϋ子载波上哺的。並且群組回饋為每l個子載 >=了 -個_。與鱗組_，也就是W的情況的 性此相比，在每12個子載波—個_的情況下， 組回饋觀細的降級大約是咖。㈣每Μ個子載波使 ^個回饋的情況來說，與無群㈣饋相比，為群組 喊祭到的降級大約是〇.8肪。 16 200814578 個位元的差分回饋來說，為所有群組回饋大小L=i、12和 25個子載波觀察到的因為量化處理而導致的降級大約是 0.3dB。該回饋會在每個ΤΊΙ得到更新，並且會每隔1〇個 ΊΤΙ被重置。 弟2圖顯不的是用於SCME-C頻道和3km/hr的載具速 度並且使用了群組回饋和碼薄量化的ΜΙΜΟ預編碼處理的 性能。與無群組回饋、也就是L=1的情況相比，在每12個 子載波使用一個回饋的情況下，為群組回饋觀察到的降級 是大約0·1άΒ。另外，與無群組回饋的情況相比，在每25 個子載波使用一個回饋的情況，為群組回饋觀察到的降級 大約是〇.2dB。此外還可以觀察到的是，由於在每個回饋群 組使用2個位元的量化處理而導致的降級大約是〇 3dB。 第3圖顯示的是使用了差分和非差分回饋的MnvfO預 編碼處理的性能比較。對使用混合的2位元/3位元方案的 組合的差分和非差分回饋來說，其性能是與使用了 3個位 元的非差分回饋相比較的。對組合的差分和非差分回饋來 說，其在每個重置週期是將2位元量化與3位元量化結合 使用的。

可以觀察到的是’對具有用於差分處理的恰當重置間 隔並且使用了較少位元（2位元）的差分回饋來說，其性能 與使用完整回饋以及更多位元（3位元）的非差分回饋的性 能是相似的。與非差分回饋的回饋開銷相比，組合的差分 和非差分回饋可以將回饋開銷減小33%，這一點則取決於 交談式間隔以及重置週期。與沒有量化的理想預編碼/TxBF 17 200814578 ’其性能大約會有Q 3 相比，對使用量化的預編碼處理來說 〜0.4dB的降級。 第4 圃扁不的疋將差分回饋與重置處理結合使 丽〇預編喊理的性能。如所示，在具有恰當重置 的It況下’每個TTI的差分回饋雜能可以將性能提 2dB。這是因為量化處理所導致的預編碼差錯有可能因為差

U 分回饋而累積或傳播。重置處糊會糾正這個差錯 提高性能。 在攻裏對具有不同重置間隔N==1〇、2〇、3〇和沁個丁丁工 的差分回饋雜能進行了雜。性能降級是可以忽略的； 對5〇個TTI的最長重置間隔來說，所觀察到的降級是大約 〇通。應1¾指出的是，這種情況並未顧及可能出現的回饋 位70差錯的效果；但是，我們相信這種差錯會 護而很稀少。 呆 、第5圖顯示的是用於SCME-C頻道和載具速度3kmyll 並且使用了具有_明分_的MMO賊碼處理 的性能。與無量化和無回饋延遲的情況相比，對2個ΤΉ 的，饋延遲來說，2位元量化和_延賴組合性能降級大 -勺疋0·3άΒ而對6個Ττι的回饋延遲來說，其性能降級大 約是0.4dB。 第6圖顯示的是用於SCME-C頻道和載具速度 l2〇km/h並且使帛了財喃延賴差分_的預 編碼處理雜能。如所示，與沒有回舰遲的性能相比， 由2個TTI的回饋延遲產生的降級大約是〇 6dB，由6個 18 200814578 ττι的回饋延遲產生叫級大約 沒有回饋的理想預__ 與沒有量化和 及2個TTI和ό個ΓΠ & 匕較¥，對組合的量化以 分別具有大和來說，差分_的性能 用了 =:的:。;= Ο

饋延遲的性能相比，對2個加^。如所示，與沒有回 級大約Β 〇伽“丄 細饋延遲來說，性能降 大約曰"Lb。相^ 6個ΤΊΊ的回饋延遲來說，性能降級 預編二㈣「二’在與沒有量化並且沒有回饋的理想 =編=的性雜比較時，對組合的量化與2個爪和6個 、回舰遲來說，差分回饋雜能具有大約 0.7dB 和 ^的降級。很明顯，對高速賴來說，較佳的是較短的 回饋延遲，由此可以減小因為速度所導致的性能損失。 使用了差刀回饋、非差分回饋和群組回饋的麗奶預 編碼可以應餅SC_FDMA或〇FDMA μ介面的上行鏈 路或下行鏈路ΜΙΜΟ。在下文中顯示了用於具有犯腦仏 空中介面的上行鏈路ΜΙΜΟ的差分回饋操作。 這些技術可以擴展到大於一的任意數量的天線。 架構 第8Α圖是根據本發明的傳輸機8〇〇的方塊圖，它涉及 的疋將預編碼處理與雙傳輸鏈結合使用的上行鏈路ΜΙΜΟ 的DCW配置。對SCW來說，編碼資料分成了並行資訊流， 其中每個資訊流都具有不同的調製。該傳輸機⑽〇可以是 eNodeB或基地台（也就是LTE專有名詞中的eN〇deB)。 19 200814578 參考第8A圖，傳輸機800包括解多工器810、複數頻 道編碼器815Γ815η、複數速率匹配單元820Γ820η、複數頻 率交織器825r825n、複數星座映射單元830r830n、複數快 速傅立葉變換（FFT)單元83：5Γ835η、預編碼器840、子載 波映射單元845、複數多工器850Γ850η、複數反FFT( IFFT ) 平το 855ι_855η、複數循极則置碼（CP)插入單元86〇ι_860η、 複數天線865r865nW及預編碼矩陣產生器875。應該指出 的是，傳輸機800的配置是作為實例而不是限制提供的， 所述處理可以由更多或更少的元件執行，並且處理順序是 可以改變的。 首先，傳輸資料805由解多工器810解多工成複數資 料流812Γ812η。對每一個資料流8ΐ2Γ812η來說，自適應調 製編碼（AMC)都是可以使用的。然後，每個資料流 812Γ812η上的位元由每個頻道編碼器815r815n進行編碼， 以便產生編碼位元818r818n，隨後，這些編碼位元將會由 母個速率匹配單元820Γ820η進行馨孔（punctured)，以便 進行速率匹配。取代地，複數輸入資料流也可以由頻道編 碼器和速率匹配單元來執行編碼和鑿孔，而不是將一個傳 輸資料解析成複數資料流。 較佳地’經過速率匹配之後的編碼資料822Γ822η將會 由交織器8251-82511進行交織。然後，經過交織的資料位元 828r828n*星座映射單元83〇1-83%依照選定調製模式映射 成符號832Γ832η。該調製方案則可以是二進位相位鍵移 (BPSK)、正交相位鍵移（QPSK)、8PSK、16正交振幅調 20 200814578 4 (QAM)、64QAM或類似的調製方案。每個資料流上的 符號8324¾由FFT單元835γ835^行處理，炎且該單 元將會輸出頻域資料838r838n。 預“碼矩陣產生益875使用非差分或差分回饋位元(或 回饋頻道矩陣）來產生一組預編碼加權88〇 (也就是預編碼 矩陣），這些加權將被饋送到預編碼器84〇，以便對頻域資 料流838ι_838η執行預編碼處理。 第8B圖和第8C圖顯示的是第8A圖的傳輸機8〇0中 的預編碼矩陣產生器875的細節。 如果回饋位元870包含非差分回饋位元87〇，，那麼預 編碼矩陣產生器875可以被配置成是第8B圖所示的預編碼 產生器875’。該預編碼矩陣產生器875，包括一個回饋位元_ 完整預編碼矩陣映射單元890，該單元則使用非差分碼薄 888而將非差分回饋位元870,轉換成完整預編碼矩陣 880，(J) 〇 如果回饋位元870包含了差分回饋位元87〇”，那麼預 編碼矩陣產生器875可以被配置成是第8(：:圖所示的預編碼 矩陣產生器875”。該預編碼矩陣產生器875”包括一個回饋 位元_增量預編碼映射單元894,該單元使用差分碼薄892 而將差分回饋位元870”變換成增量預編碼矩陣896 (A7 )。 該增量預編碼矩陣896是用和表示的。此外，預編碼 矩陣產生器875”還包括一個完整預編碼矩陣產生和更新單 元的8，並且該單元會將增量預編碼矩陣896變換成用汐和 #表示的完整預編碼矩陣880”（/)。 21 200814578 回過來參考第8A圖，與空間擴展或波束成形相類似， 預編碼器840將加權應用於每一個頻域資料流8381规， 並且輸出預編碼資料流842ι_842η。子載波映射單元科/則 將預編騎·崎风映射成為使用者指定的子載波。 而，述子載波映射處理既可以是分散式子載波映射，也可 以是集中式（localized)子載波映射。 對經過子載波映射處理的資料842广8仏來說，多工器 850Γ850η會將這些資料與導頻849相多工，然後，其輸出 852〗 852η將會由ΠΤΤ單元855广85乂進行處理。該jpFT單 元855Γ855η輸出時域資料流85M58^cp插入單元 860r860n會在每個時域資料流858ι-858η中插入cp。然後， ▼有CP的時域資料862Γ862η將會經由天線865Γ865η傳輸。 第9Α圖是根據本發明並對第8Α圖的傳輸機8〇〇傳輸 的诌號進行接收和處理的接收機9〇〇的方塊圖。對scw來 說，其中可以使用單個解碼器。所述接收機9⑻可以是 WTRU〇 在這裏假設預編碼器矩陣碼字索引將從基地台（也就 是LTE專有名詞中的eNodeB )回饋到WTRU。 接收機900包括複數天線9〇5Γ905η、複數CP移除單 元91041(^、複數FFT單元915Γ915η、頻道估計器920、 子載波解映射單元925、ΜΙΜΟ解碼器930、複數IFFT單 元935Γ935η、複數資料解調器94(^-94(^、複數解交織器 945Γ945η、複數前向糾錯（FEC)單元950Γ950η、空間逆 解析器（deparser) 955以及回饋產生器960。該ΜΙΜΟ解 22 200814578 碼益93G可叹最小均方誤差（mmse)解·、mmSE 連縯干擾絲（sic)解、最她鱗（ml)解碼哭 或是使訂胁ΜΙΜΟ的其絲何聽技躺解碼器。 仍舊參考第9Α圖，CP移除單元_r910n從天線 哪氧所接收的每個資料流啊钱中移除cp。在π 移除之後’ 0>概單元叫_輸㈣已處理的資料流 912Γ912η將會由附單元915ι 915η轉換成頻域資料 918r918n。頻道估計器920使用常規方法而從這些頻域資 料=18Γ918η中產生頻道估計值922。並且該頻道估計是基 於每個子載波執行的。子載波解映射單元925執行的操作 與在第8圖的傳輸機8〇〇上執行的操作相反。然後，經過 子載波解映射處理的資料928Γ928η將會由_〇解碼器 930進行處理。 在_〇解碼之後，解碼資料932Γ932η將會由IFFT 單元9351-93511進行處理，以便轉換成時域資料。 這些時域資料938Γ938η由資料解調器940Γ940η進行°處 理’以便產生位元流942r942n。解交織器945^945』對這 些位元/^942^942!!進行處理’並且它執行的操作與第$圖 傳輸機800中的交織器825l-825n的操作相反。然後，每一 個解父織位元流948ι_948η將會由每一個單元 950Γ950η進行處理。FEC單元950Γ950η輸出的資料位元流 952452^^空間逆解析器955進行整合，以便恢復資料 962。回饋產生器產生非差分或差分回饋位元，並且這些位 元將被回饋到傳輸機800的預編碼矩陣產生器875。 23 200814578 第9B圖和第9C圖顯示的是第9A圖的接收機900的 回饋產生器960的細節。 如果回饋位元870包含了非差分回饋位元870,，那麼 回饋產生器960可以被配置成第9B圖所示的回饋產生器 960’。該回饋產生器960’包括一個預編碼矩陣產生器 1005’ ’它輸出的是用其參數6和3表示的完整預編碼矩陣 1010 (/)。該完整預編碼矩陣1010被饋送到回饋位元產生 器1020’，該產生器則使用非差分碼薄1015來產生非差分 回饋位元870’。 如果回饋位元870包含差分回饋位元870”，那麼回饋 產生器960可以被配置成是第9C圖所示的回饋產生器 960”。該回饋產生器960”包括一個預編碼矩陣產生器 1005”，它輸出的是以其參數Μ和的形式的增量預編碼 矩陣1012 ( Δ/ )。該增量預編碼矩陣1〇12被饋送到回饋位 元產生器1020”，該產生器則使用差分碼薄1〇18來產生差 分回饋位元870”。 第10Α圖和第10Β圖顯示的是在第9Β圖的回饋產生 器960’中使用的預編碼矩陣產生器ι〇〇5,的不同實施例。在 一個實施例中，預編碼矩陣產生器1〇05,基於等式和 (6b)而產生了用於產生非差分位元的完整預編碼矩陣 1010’。在另一個實施例中，預編碼矩陣產生器1〇〇5，基於 荨式（2)、（9)和（1〇)而產生了用於產生非差分回饋位 元的完整預編碼矩陣1〇1〇”。 第10C圖和第10D圖顯示的是在第9C圖的回饋產生 24 200814578 器％〇”中使用的預編碼矩陣產生器1〇〇5，，的不同實施例。 在一個實施例中，預編碼矩陣產生器1〇〇5，，基於等式〇、 (12) (15)和（16)而產生了用於產生差分回饋位元的 增量預編碼矩陣1012,。在另—瓣闕巾，職碼矩陣產 生器1005”則基於等式（17)而產生了用於產生差分回饋位 元的增量預編碼矩陣1012，，。 預編瑪

U 預編碼處理是以傳輸波束成形（TxBF)為基礎的，其 中舉例來說，所述波束成形使_是基於SVD的特徵波束 成形。象然SVD是最優的，但是N〇de B也可以使用直他 演算法。 如先前在等式⑴巾獅，舰_是使肖哪或 如下所示的等價操作分解的，

H = UDVH 其中好是頻道矩陣。用於空間多工、波束成形等等的 預編碼處理，且可以表述成

Ts 甘rb Η — 等式（2〇) ，、s疋資料向量，τ是廣義預編碼矩陣或變換矩陣。 ，使用傳輸〜徵波束顧，時，預編碼*變換矩陣了將被選 定為波束成形轉V，其中該矩陣是從上述則操作中择 取的，也就是說，T=V。取代地，預編碼·換矩陣T = 可以從碼薄或量化中選定。對在碼薄或量化帽擇用於 ‘碼矩陣Τ的碼字的處理來說，該處理是以某些預設、 絲礎的，例如SINR、均方差⑽Ε)、頻道容量等等。 25 200814578 根據估計的頻道矩陣Η，在所有候選預編碼矩陣中具有最 高量度的預編碼矩陣將被選擇，其中所述最高量度可以是 最高SINR、最大頻道容量或最小MSE。取代地，根據SVD 操作，在碼薄的所有候選預編碼矩陣中具有矩陣V的最佳 量化的碼字或預編碼矩陣將被選擇。這對OFDMA的特徵 波束成形是類似的，而特徵波束成形應用到SC-FDMA上 需要被修改。 由於SVD操作將會產生正交資訊流，因此eN〇deB可 以使用一個簡單的線性MMSE (LMMSE)接收機。它可以 表述為： r=rj^rJPw' 等式（2i) 其中R是接收處理矩陣，心和心是相關矩陣，#則是 包含了 V矩陣對估計頻道響應所產生的效應的有效頻道矩 陣。在第8A圖中，eNodeB (也就是傳輸機800)中的預編 碼器840將會使用從eNodeB傳輸到WTRU的最新量化預 編石馬器矩陣而在WTRU上產生有效頻道矩陣。 回饋 一種用於回饋預編碼矩陣的方法是藉由使用先前部分 中所述的組合的差分和非差分回饋來使用基於碼薄的 mxmo預編碼方案。 本部分給出的是為SU-MIMO選定的模擬結果。在這 裏首先論述的是SU-MIMO與SIMO之間的比較，其後則 疋重+單碼字與雙碼字SU-MIMO的性能所進行的比較。 模擬參數 26 200814578 在表1中提供了假設的模擬參數。而在下表2中則提 供了用於每一個空間流的不同MCS選擇的可實現通詈。 MCS 可實現的 資料速率 (Mbps) 頻譜效 率 (bps/Hz 一） 16QAM r7/8- 16QAM r3/4 19.9680 3.99 16QAM r7/8- 16QAM rl/2 16.8960 3.38 16QAM τ7/8- 16QAM 一 rl/3 14.8480 2.97 _ 16QAMr5/6-QPSKrl/8 11.08 2.22 ._ 16QAMr5/6 - QPSKrl/2 10.752 2.15 __ 16QAMr3/4 - QPSKrl/6 10.24 2.05 __ 16QAM rl/2 - QPSK rl/3 8.192 1.64 __ 16QAM rl/2-QPSKrl/6 7.168 L43 ^一 16QAM rl/3 - QPSK rl/8 4.864 0.97 __ 16QAM rl/4 — QPSK rl/8 3.840 0.77 表2 在使用雙碼字和實際碼率為5MHz的最大可實現通量 是19.968 Mbps是不具價值的，其在2〇MHz頻寬中將會擴 展到79.87Mbps ’並且將會具有大小為4bps/Hz的頻譜效 率。另一方面，SIMO在5MHz將被限制成l〇.75Mbps，並 27 200814578 且其頻譜效率將會是2·15。由此，與SIMO相比，SU-MIMO 的上行鏈路數據速率幾乎是其兩倍。 SU-MIMO與SIMO的比較 第11圖顯示的是用於高資料通量SNR區域的 SU-MIMO與SIMO的雙碼字性能比較。當SNR是24dB 時，最大可實現通量大約是19Mbps，而在SNR大於26dB 時’可實現通量大約是19.97Mbps。根據該比較，在SIMO 的情況下，SNR為20dB時的最大可實現通量是l〇.5Mbps 是不具價值的。 對具有早和雙碼字的SU-MIMO所進行的比較 本部分給出的是將用於WTRU和eNodeB上的兩個天 線的上行鏈路預編碼MMO與SCME-C頻道結合使用的 單、雙碼字的性能比較。由於沒有模擬HARQ，因此，為 SCW和DCW使用的是相同的碼速率，以便對其進行公平 的比較。此外’在使用預編碼處理時，為這兩個資訊流全 都使甩用於SCW的相同調製也是不切實際的，因此，在這 裏只顯示了 QPSK與16QAM的組合。這樣一來，在這裏 並未顯示可以借助DCW實現的較高通量。 第圖顯示的是將用於WTRU和eNodeB上的兩個天 線的上行鏈路預編碼ΜΙΜΟ與SCME_C頻道結合使用的 早、雙碼字的性能比較。 DCW在較低的SNR上實現了較高的通量，而相反的 情況在較高的SNR上也是成立的。與DCW相比，scw的 性能相對較好。而其差別在可以看到3册差值的最高資料 28 200814578 速率時則較為顯著。最終，由於使用了相同的調製和編碼， 因此這兩種方案將會達到相同的最大通量，對所模擬的最 高MCS來說，其在5MHz中幾乎是i4Mbps。 對DCW來說，其在較低SNR時的性能較優的原因是 因為與整個系統的SNR相比，上層特徵模型具有更高的 SNR。由此，在具有低SNR時，資訊流將會促成某些成功 傳輸，而更低的資訊流則通常不會如此。但是，在具有較 局SNR時’較低的資訊流仍舊具有相對較高的BLER，而 這往往會減小DCW的總通量。然而對SCW來說，由於編 碼處理同時涵蓋了兩個資訊流，@此，較高的資訊流將會 保護較低的資訊流。這樣則會導致SCW在較高SNR時具 有總體的較低的BLER。 攸這些結果中可以推斷出，使用上述任何一種方法都 可以貫現大約2.8bps/Hz的很高上行鏈路頻譜效率。但是， 由於DCW可以在每個資訊流上使用具有不同碼率的 16QAM’而SCW則必須使用單個碼率以及不同的調製， 因此，DCW可以實現大約4bps/Hz的較高頻譜效率。 總而言之，根據較佳實施例，用於SC-FDMA的上行 鍵路SU-MIMO將會實現： 1 ) UE上的預編碼可以以svd或是在eN〇deB上執行 的可比擬的凟具法為基礎。對SCME-C頻道來說，碼薄可 以基於在若干相鄭RB上獲取的頻道平均值，例如六個相 RB 〇 2)藉由使用組合的差分和非差分回饋，可以有效執行 29 200814578 預編碼矩陣索引回饋。典型的回饋參數是每6個了了1傳輪 的每6個RB的2個位元，或者對5ΜΗζ中的24個妨來 說，其最大值是1333bps。由於等價的最大資料逮率是 19.968Mbps，因此回饋效率是很高的。 疋 3)如模擬所示’與SIMO相比，的上行鏈 路數據速率幾乎是其兩倍（186%)。 實施例

1 · -種驗在包含接收機和傳輸機的多輸入多輸出 (ΜΙΜΟ)無細言系、統中提供預編碼回饋的方法 包括： 接收機傳輸非差分回饋位元或差分回饋位元；以及 傳輸機根據該回饋位元來更新第一預編碼矩陣 ，並且 = 預編碼矩陣鱗複數頻域資触執行預編碼處 Ο 2 •如實施例1所述的方法’還包括：包括:=:::域資料流’其中每個時域資料流都接收機接收時域資料流；接收機從時域_ 的資料流； 于 以便產生複數已處理 接二資料流轉換成頻域資料； 估計值 值； “ W執行頻道估計，以便產生-麵道 接收機根據診相 估计值來產生第二預編碼矩陣；以 30 200814578 及 接收機根據該第二預編碼矩陣來產生和傳輸回饋位 元。 3·如實施例2所述的方法，其中第二預編碼矩陣是增 量預編碼矩陣，並且回饋位元是差分回饋位元。 4·如實施例2所述的方法，其中第二預編碼矩陣是完 整預編碼矩陣’並且回饋位元疋非差分回饋位元。 5·如實施例4所述的方法，其中非差分回饋位元是藉 由使用Jacobi旋轉來對與頻道估計值相關聯的頻道回應矩 陣和頻道相關矩陣中的至少其中之一執行矩陣對角線化處 理而產生的。 6·如實施例1〜5中任一實施例所述的方法，其中回 饋位元是非差分回饋位元，並且該方法還包括： 傳輸機藉由使用非差分碼薄而將非差分回饋位元映射 成完整預編碼矩陣。

7 ·如實施例1〜·5中任一實施例所述的方法，其中回 饋位元是差分回饋位元，並且該方法還包括： 饋位元映射成增 傳輸機藉由使用差分碼薄將非差分回 量預編碼矩陣；以及 傳輸機根據增量預編碼矩陣來產生完_編嗎矩陣。 收機I如f施例1〜7中任—實施例所述的方法，其中接 疋…、線傳輸/接收單元（WTRU)。 八 9.如實施例1〜8中任一實施例所述 輸機是演物NGde_B(eN()deB> 方去，其中傳 31 200814578 其中傳 ίο ·如實施例1〜8中任一實施例所述的方法， 輸機是基地台。 11 · 一種用於在包含接收機和傳輸機的多輪入多輪出 (ΜΙΜΟ)無線通信系統中提供預編碼回饋的方法，該方法 包括： 接收機傳輸非差分回饋位元和差分回饋位元；以及 Γ u 傳輸機根據該回饋位元來更新第一預編竭矩陣，並且 使用第一預編碼矩陣來對複數頻域資料流執行預編瑪产 理。 12 ·如實施例11所述的方法，其中差分回饋在每N個 傳輸時間間隔（ΤΉ)被重置，並且其中ν是預設整數。 13 ·如實施例11所述的方法，其中差分回饋在每贝個 回饋間隔被重置，並且其中Ν是預設整數。 14 ·如實施例11所述的方法，其中差分回饋被非週期 性重置，以避免差分處理所導致差錯累積或傳播。 15 ·如實施例11所述的方法，其中非差分回饋在 個傳輸時間間隔（TTI)或母N個回饋間隔出現，而差分回 饋則被用於剩餘的ΤΉ或回饋間隔，其中N是預設整數。 16 ·如實施例11所述的方法，其中二位元被用於差分 回饋，並且三位元被用於非差分回饋。 17 ·如實施例11所述的方法，其中為非差分回饋使用 的是包含八個碼字的碼薄，並且這些碼字需要用三（3)個 回饋位元來執行量化。 18.如實施例η所述的方法，其中為差分回饋使用的 32 200814578 疋包含四個解的碼薄，並城些碼字需要用 饋位元來執行量化。 19 .如實施例11〜18中任一實施例所述的方立 接收機是無線傳輸/接收單元CWTRU)。 ，” 機是演進實施爾法，其中傳輸 機是實施例11〜19中任—實施烟方法，其中傳輸 2 種用於為傳輸機提供回饋、以便對傳輪機用以 =編碼複數頻域資料流的第—預編碼矩陣進行更新的接收 機，該接收機包括： 、—頻道估龍，觸道估計馳配置成對與傳輪機傳輸 的複數時域㈣_關聯賴域麵執行頻道估計，以便 產生一個頻道估計值；以及 Ο /、頻道估计斋電麵合的回饋產生器，該回饋產生器被 =置成根據頻道估計值來產生傳輸到傳輸機_饋位:， /、中該回饋位元是非差分回饋位元或差分回饋位元。 23 ·如實施例22所述的接收機，還包括： 被_成接收時域資料流的複數天線； _與所對應、天線電耗纟的複數循環前置碼（cp)移除單 元+其中母一個CP移除單元都被配置成從由天線接收的複 數時域資料流的每—個巾移除cp，赠產生已處理的資料 流；以及 與所對應的〇>移除單元以及頻道料㉟職合的複 33 200814578 數快速傅立葉變換（FFT)單元，其中每一個FFT單元都 被配置成將已處理的資料流轉換成頻域資料。 24 ·如實施例22所述的接收機，其中該回饋產生器包 括： 預編碼矩陣產生器，該預編碼矩陣產生器被配置成根 據頻道估計值來產生第二預編碼矩陣；以及 與預編碼矩陣產生器電耦合的回饋位元產生器，該回

饋位元產生器被配置成根據第二預編碼矩陣來產生和傳輸 回饋位元。 25 ·如實施例24所述的接收機，其中第二預編碼矩陣 是增量預編碼矩陣·，並且回饋位元是差分回饋位元。 26 ·如實施例24所述的接收機，其中第二預編碼矩陣 疋元整預編碼矩陣，並且回饋位元是非差分回饋位元。 27 ·如實施例22〜26中任一實施例所述的接收機，其 中該接收機是無線傳輸/接收單元（WTRU)。 28 ·如實施例22〜27中任-實施例所述的接收機，其 中傳輸機是演進型Node-B ( eNodeB )。 29 ·如實施例22〜27中任一實施例所述的接收機，其 中傳輸機是基地台。 30. 一種為傳輸機提細_便對傳輸機職預編碼 複數頻域資料流的第1編碼轉進行更新的接該 接收機釔衽： 34 200814578 產生一個頻道估計值；以及 與頻道估計器電耦合的回饋產生器，該回饋產生器被 配置成根據頻道估計值來產生傳輸到傳輪機的回饋位:， 其中該回饋位元包括非差分回饋位元和差分回饋位元。 31 ·如實施例30所述的接收機，其中差分回饋在每n 個傳輸時間間隔（TTI)被重置，並且其中N是預設整數。 32 ·如實施例30所述的接收機，其中差分回^在每n 個回饋間隔被重置，並且其中N是預設整數。 33 ·如實施例30所述的接收機，其中差分回饋被非週 期性重置，以避免差分處理所導致差錯累積或傳播。 34 ·如實施例30所述的接收機’其中非差分回饋在每 N個傳輸時間間隔（ΤΉ)或每N個回饋間隔出現，而差分 回饋則被用於剩餘的ΤΊΊ或回饋間隔，其中n是預設整數。 35 ·如實施例30所述的接收機，其中二位元被用於差 为回饋’並且三位元被用於非差分回饋。 36 ·如實施例30所述的接收機，其中為非差分回饋使 用的是包含八個碼字的碼簿，並且這些碼字需要用三（3) 個回饋位元來執行量化。 37 ·如實施例30所述的接收機，其中為差分回饋使用 的是包含四個碼字的碼簿，並且這些碼字需要用兩（2)個 回饋位元來執行量化。 38 ·如實施例30〜37中任一實施例所述的接收機，其 中接收機是無線傳輸/接收單元（WTRU)。 39 ·如實施例3〇〜38中任一實施例所述的接收機，其 35 200814578 中傳輸機是演進型Node-B (eNodeB)。 40 ·如實施例30〜38中任一督尬 中傳輸機是基地t 以例所述的接收機’其 41 ·-種根據接收機提供的回饋來執行預編碼處理的 傳輸機，其中該回饋是基於接收機從傳輪機接收的複數時 域資料流而產生的，該傳輸機包括：

Ο 預編碼矩陣產生器，該預編碼矩陣產生器被配置成接 收來自狐__位元，並且基於所述_侃來更新 預編碼矩陣’其找_位元是非差分回饋位元或差分回 饋位元；.以及 與預編碼矩陣產生器電麵合的預編竭器，該預編碼器 被配置成使随編碼轉來對複數_資料流執行預編碼 處理。 42 ·如實施例41所述的傳輸機，其中預編碼器包括： 回饋位元-增量預編碼映射單元，用於將差分回饋位元 映射成增量預編碼矩陣；以及 完整預編碼矩陣產生和更新單元，用於根據增量預編 碼矩陣來產生和更新完整賴碼轉，其巾預編瑪器使用 完整預編碼矩陣來對頻域資料流執行預編碼處理。 43 ·如貫施例41所述的傳輸機，其中預編碼器包括： 回饋位元-完整預編碼映射單元，用於將非差分回饋位 元映射成完整預編碼矩陣，其中預編碼器使用完整預編碼 矩陣來對頻域資料流執行預編碼處理。 44 ·如實施例41〜43中任-實施例所述的傳輪機，其 36 200814578 中接收機是無線傳輸/接收單元（WXRXJ)。 45 ·如實施例41〜44中任一實施例所述的傳輪機，其 中傳輸機是演進型Node-B ( eNodeB )。 46 ·如實施例41〜44中任一實施例所述的傳輸機，其 中傳輸機是基地台。 47 · —種根據接收機提供的回饋來執行預編碼處理的 傳輸機，其中該回饋是基於接收機從傳輸機接收的信號而 產生的，該傳輸機包括： 預編碼矩陣產生器，該預編碼矩陣產生器被配置成接 收來自接收機的回饋位元，並且基於所述回饋位元來產生 預編碼矩陣，其中該回饋位元包括差分回饋位元和非差分 回饋位元；以及 與預編碼矩陣產生器電耦合的預編碼器，該預編媽器 被配置成使用預編碼矩陣來對複數頻域資料流執行預編螞 處理。 48 ·如實施例47所述的傳輸機，其中差分回饋在每n 個傳輸時間間隔（TTI)被重置，並且其中n是預設整數。 49 ·如實施例47所述的傳輸機，其中差分回饋在每N 個回饋間隔被重置，並且其中N是預設整數。 50 ·如實施例47所述的傳輸機，其中差分回饋被非週 期性重置，以免因為差分處理而導致差錯累積或傳播。 51 ·如實施例47所述的傳輪機，其中非差分回饋在每 ^個傳輸時間間隔（TTI)或每N個回饋間隔出現，而差分 回饋則被用於剩餘的TTI或回饋間隔，其中N是預設整數。 37 200814578 、 52，如實施例47所述的傳輪機，其中二位元被用於差 分回饋’並且三位元被用於非差分回饋。 53 ·如實施例47所述的傳輪機，其中為非差分回饋使 用的是包含八個碼字的碼薄’並且這些碼字需要用三（3) 個回饋位元來執行量化。 54 ·如實施例47所述的傳輪機，其中為差分回饋使用 的是包含四個碼字的碼薄，並且這些碼字需要用兩（2)個 (、 回饋位元來執行量化。 55 ·如實施例47〜54中任—實施例所述的傳輸機，其 中預編碼器包括： 回饋位元-增量預編碼映射單元，，用於將差分回饋位元 映射成增量預編碼矩陣；以及 完整預編碼矩陣產生和更新單元，用於根據增量預編 碼矩陣來產生和更新完整預編碼矩陣，其中預編碼器使用 ί / 完整預編碼矩陣來對頻域資料流執行預編碼處理。 ·如實施例47〜54中任一實施例所述的傳輸機，其 中預編碼器包括·· 回饋位元-完整預編碼映射單元，用於將非差分回饋位 凡映射成完整預編碼矩陣，其中預編碼器是使用完整預編 碼矩陣來對頻域資料流執行預編碼處理的。 57 ·如實施例47〜56中任一實施例所述的傳輸機，其 中接收機是無線傳輸/接收單元（WTRU)。 58 ·如實施例47〜57中任一實施例所述的傳輸機，其 中傳輸機是演進型Node-B ( eN〇deB )。 38 200814578 59 ·如實施例47〜57中任一實施例所述的傳輪機，其 中傳輸機是基地台。 〃 雖然本發明的特徵和元素在較佳的實施方式中以特定 的^合進行了财，但每㈣徵*元素可以在沒有所述較 佳貫施方式的其他特徵和元素的情況下單獨使用，或在與 或不與本發明的其他特徵和元素結合的各種情況下使用。 本發明提供財法或流糊可以在由顧賴或處理器執 打的電腦程式、軟體錄體中實施，其中所述電腦程式、 軟體或㈣是以有形的方式包含在電腦可讀儲存媒體中 的，關於電腦可讀儲存媒體的實例包括唯讀記憶體 jROM)、機存取記憶體（^^)、暫存器、快取記憶體、 半導體儲存、畴鶴何鷄磁狀_磁媒體、 磁光媒體以及〇>R0M碟片和數位多功能光碟（DVD)之 類的光媒體。 ”舉例來說，恰當的處理器包括··通用處理器、專用處 理器、傳統處理器、數位信號處理1 (DSP)、複紐處理 與DSP核心相關聯的一個或複數微處理器、控制器、 微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可程式化柵陣列 (FPGA)電路、任何一種積體電路（IC)和/或狀態機。 與軟體相關聯的處理器可以用於實現射頻收發信機， 以在無線傳輸魏單元（WTRU)、使用者設備、終端、基 地台、無線電網路控·或是任何—種主機電腦中加以使 用WTRU可以與採用硬體和/或軟體形式實施的模組結合 使用’例如相機、攝影機模組、視訊電路、揚聲器電話、 39 200814578 振動設備、揚聲器、麥克風、電視收發信機、免持耳機、 鍵盤、藍牙(D模組、調頻（FM)無線電單元、液晶顯示器 (LCD)顯示單元、有機發光二極體（OLED)顯示單元、 數位音樂播放器、媒體播放器、視訊遊戲機模組、網際網 路流覽器和/或任何一種無線區域網（WLAN)模組。 200814578 I圖式簡單說明】 從以下關於較佳實施例的描述中可以更詳細地瞭解本發 明，這些較佳實施例是作為實例給出的，並且是結合附^ 而被理解的，其中，： 第1圖是顯示在使用了典型的市内6 (τυ-6)頻道模型 _情況下的赌差錯率（FER)對峨干擾比（SNR)的圖 式。並且在這襄給出了理想和量化回饋的比較； 、第2圖是顯示在使用空間頻道模型擴展c (SCME-C)頻 道模型的情況下的訊框差錯率（FER)對訊號干擾比（SNR) 的圖式。在這襄給出的是理想和量化回饋的比較。正如所 觀察的那樣’與瓜6頻道模型相比，來自用於SCME-C 頻道核型的量化回饋的損耗相對較小。這歸因於SCME-C 頻道模型所具有的相關屬性； 第3圖是比較差分回饋和非差分回饋的圖式； 第4圖是使用了不同重賴闕回饋的圖式； 第5圖是對低速的SCME_C的差分回饋以及回饋延遲進 行比較的圖式； 第6圖是高逮SCME-C的差分回饋以及回饋延遲的圓式； 第7圖疋局速8匸_-(：;的非差分回饋和回饋延遲的圖式； 第8A圖是根據本發明的傳輸機的方塊圖，其中該傳輸機 包括用於處理差分或非差分哺位元的-預編碼矩陣產生 器； 第8B圖和第8C圖顯示的是第8A圖中的預編碼矩陣產 生器的細節； 200814578 第9A圖是根據本發明的接收機的方塊圖，其中該接收機 包括用於產生由第8A圖的傳輸機中的預編碼矩陣產生器 處理的回饋位元的一回饋產生器； 第9B圖和第9C圖顯示的是第9A圖的接收機中的回饋 產生器的細節； 第10A圖和第i〇B圖顯示的是在第9B圖的回饋產生器 中使用的預編碼矩陣產生器的不同實施例； 第10C圖和第10D圖顯示的是在第9C圖的回饋產生器 中使用的預編碼矩陣產生器的不同實施例； 第11圖顯示的是用於高資料通量SNR區域的單使用者 ΜΙΜΟ (SIWVHMO)與單輸入多輸出（SIMO)的雙碼字性 能比較；以及 第12圖顯示的是在將用於WTRU和演進型Node-B (eNodeB)上的兩個或複數天線的上行鏈路預編碼ΜΙΜΟ 與SCME-C頻道結合使用的情況下的單、雙碼字的性能比 較0 42 200814578 .【主要元件符號說明】 812! ^ 812n 資料流 818!、818n 編碼位TO 822! > 822n 編碼資料 828!、828n 資料位元 832! > 832n 符號 838i、838n C 842j > 842n 頻域資料流 編碼資料流 852! > 852n 輸出 858j、858n 時域資料流 861、862n 帶有CP的時域資料 865i、865n 天線 DEMUX 解多工器 IFFT 複數反FFT FFT 快速傅立葉變換 PER 框差錯率 FEC 複數前向糾錯 SNR MUX 訊號干擾比 複數多工器 CP 循環前置碼 43

Claims (1)

1. 200814578 、申謗專利範菌·· 1=0包)t接收機和一傳輪機的一多輪入多輪出 j=)無_信祕情顧編卿_方法該 該接收機傳輸回饋位元； 該傳輪機接收該回饋位元； :傳=根據該回饋位元來更新一第一預編碼矩 …?該回饋位元是非差分回饋位元或差分回饋位 疋，以及 —職辦恤卿數頻 2 如申請專利範項所述的方法， :傳=複數時域資料流，其中各時域 =包 括一循壤别置碼（CP); 該接收機接收該時域資料流； „從該時域資料流中移除該 數已處理的資料流； 使座玍複 該接收機將該味理的純 以便產生一個 喔機對該頻域資料執行頻道二 頻道估計值； 第二預編碼矩 該減她__料絲產生一 陣；以及 該接收機根據該第二 位元 預編碼矩陣來產生和傳輸回饋 200814578 . 3 ·如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該第二預編 碼矩陣是一增量預編碼矩陣，並且該回饋位元是差分 回饋位元。 4 ·如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該第二預編 碼矩陣是一完整預編碼矩陣，並且該回饋位元是非差 分回饋位元。 5 ·如申請專利範圍第4項所述的方法，其中非差分回饋 (、 位元是藉由使甩一 Jacobi旋轉來對與該頻道估計值相 關聯的一頻道回應矩陣和一頻道相關矩陣中的至少其 中之一執行矩陣對角線化處理而產生的。 6·如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該回饋位元 是非差分回饋位元，並且該方法還包括： 該傳輸機藉由使用一非差分螞薄而將該非差分回饋 位元映射成一完整預編碼矩陣。 L, 7 ·如申請專植圍第1顿述的方法，其巾該回饋位元 是差分回饋位元，並且該方法還包括： 該傳輸機藉由使用-差分碼_該非差分回饋位元 映射成一增量預編碼矩陣；以及 該傳輸機根據該增量預編碼矩陣來產生一完整預編 褐矩陣。 8 ·如中請專利範圍第1項所述的方法，其中該接收機是 一無線傳輸/接收單元（WTRU)。 9.如申請專利範圍第i項所述的方法，其中該傳輸機是 一演進型 Node-B ( eNodeB )。 45 200814578 11 -種在包含-接收機和一傳輪機 ^=)無_録財紗觀獅制方 該接收機傳輸回饋位元； 該傳輸機接收回饋位元； 該傳輸機根據該回饋位元來更新一 陣:其中該_位元包括差分_位元和#差分回^ 位兀，以及 該傳輸機使用該第-預編碼矩陣來預編碼複數 資料流。 只埤 12 ·如申請專利範圍第11項所述的方法.，其中差分回饋 每Ν個傳輸時間間隔（ΤΤΙ)被重置，並且其中 13 ·如申請專利範圍第12項所述的方法，其中差分回奸 每Ν個回饋間隔被重置，並且其中Ν是一預設整 14·如申請專利範圍第12項所述的方法，其中差分回馈被 非週期性重置，以避免差分處理所導致的差錯累= 傳播。 、、战 15 ·如申請專利範圍第12項所述的方法，其中非差分回於 在每Ν個傳輪時間間隔（ΤΤΙ)或每Ν個回饋間隔= 現，而差分回饋則被用於剩餘的ΤΤΙ或回饋間隔，其 中N是一預設整數。 ” 46 200814578 16 ·辦請專利麵第12項所述的方法，其中差分 分回饋使用二位元’而非差分回鎖使用三位元。 17 ·如申請專利範圍第16項所述的方法，其中為非差分回 饋使用的是包含八碼字的一碼薄，並且所述八碼字♦ 要用三回饋位元來執行量化。 而 18 ·如中請專利範圍第16項所述的方法，其中為差分回積 C C./ :用==字的―碼薄’並且所述四碼字需要 用一回饋位兀來執行量化。 19 .如中料利翻第n項所述的方法， 一無線傳輸/接收單元（wmj)。 〃以接收機疋 2〇 .如中請專利範圍第U項所述的方法 一演進型_e.B(eN_。、傳輸機疋 21 ^1=_第11項所述的方法’其中該傳輸機是 22 傳輪翻触機，用崎該傳輪機 用來預編碼該複數頻域資 行更新，該接收機包括： 帛預編碼矩陣進 傳峨由該 執行-頻、首2喊資料流相關聯的頻域資料 與該頻道^;=便產生一頻道估計值；以及 器智配ΐ鳴合的一回饋產生器，該回饋產生 位元值來產生傳制的回儀 或差分回饋位元該回饋位元是非差分回饋位元 47 200814578 23 ·如申請專利翻仏項所述的接收機，還包括： 經配置以接收該時域資料流的複數天線； ^所對賴天線絲合的複數循環前置碼（〇>)移除 單疋’其中各〇>移除單元舰置峨由該天線接收 的複數時域資料流的各時域資料流中移除一 cp，以 產生已處理的資料流；以及 與所對應的該〇>移除單元以及鋪道料器電麵合 的複數快速傅立葉變換（FFT)單元，其中各!^丁單 το經配置以將該已處理的資料流轉換成頻域資料。 24 ·如申請專利範圍第22項所賴接收機，其中該回饋產 生器包括:： 一預編碼矩陣產生器，其經配置以根據該頻道估計值 來產生一第二預編碼矩陣；以及 與該預編碼矩陣產生器電麵合的一回饋位元產生 器，該回饋經位元產生器配置以根據該第二預編碼矩 陣來產生和傳輸回饋位元。 25 ·如申請專利範圍第24項所述的接收機，其中該第二預 編碼矩陣是一增量預編碼矩陣，並且該回饋位元是差 分回饋位元。 26 ·如申請專利範圍第24項所述的接收機，其中該第二預 編碼矩陣是一完整預編碼矩陣，並且該回饋位元是非 差分回饋位元。 27 ·如申請專利範圍第22項所述的接收機，其中該接收機 是一無線傳輸/接收單元（WTRU)。 48 200814578 其中該傳輪機 其中該傳輸機 28 ·如申請專利範圍第22項所述的接收機， 是一演進型 Node-B ( eNodeB )。 29 ·如申請專利範圍第22項所述的接收機， 是一基地台。 用以對該傳輪機 預編攝矩陣進行 30 · —種提供回饋給一傳輸機的接收機， 用來預編碼複數頻域資料流的一第一 更新，該接收機包括：

   U 一頻道估抑，_道估計魏配置叫由對與由該 傳輸機所傳輸的複數喊龍流相_ 料 執行一頻道估計，以產生一頻道估計值；以及貝科 f該頻道估計料輕合的一_產生器，該回饋產生 器經配置以根據該頻道估計值來產生傳輸用的回饋 位70給該傳輪機，其找回齡元包括非差分回饋位 元和差分回饋位元。 31 ·如中請專利範圍第3〇項所述的接收機，其中該差分回 饋在每N個傳輪時間間隔（ΤΉ)重置，並且其中N 是一預設整數。 ~ 32 ·如申請專利範圍第30項所述的接收機，其中該差分回 饋在每N個回饋間隔重置，並且其中N是一預設整數。 33 ·如申請專利範圍第30項所述的接收機，其中該差分回 饋被非週期性重置，以避免差分處理所導致的差錯累 積或傳播。 34 ·如申請專利範圍第30項所述的接收機，其中該非差分 回饋在每N個傳輸時間間隔（TTI)或每！^個回饋間 49 200814578 隔出現，而該差分回饋則被用於剩餘的TTI或回饋間 隔’其中N是一預設整數。 35 ·如申請專利範圍第30項所述的接收機，其中該差分回 饋使用二位元，並且該非差分回饋使用三位元。 36 ·如申請專利範圍第30項所述的接收機，其中為該非差 分回饋所使用的是包含人碼字的—碼薄，並且所述八 碼子需要用三回饋位元來執行量化。 37 ·如申請專利範圍第30項所述的接收機，其中為該差分 f饋所使用的是包含四碼字的—碼薄，並且所述四二 字需要用二回饋位元來執行量化。 … 38 ·如申請專利範圍第30項所述的接收機，其中該接收機 是一無線傳輸/接收單元（WTRU)。 39 ·如申請專利範圍第3〇項所述的接收機，其中該傳輪機 是一演進型 Node-B (eNodeB)。 40 ·如申請專利範圍第30項所述的接收機，其中該傳 是一基地台。 1 41 ·—種根據一接收機提供的回饋來執行預編碼的傳輪 機其中該回饋疋基於該接收機從該傳輸機接收的複 數時域資料流而產生的，該傳輸機包括·· 一預編碼矩陣產生器，該預編碼矩陣產生器經配置以 接收來自該接收機的回饋位元，並且基於該回饋位元 來更新一預編碼矩陣，其中該回饋位元是非差分回饋 位元或差分回饋位元；以及 與該預編碼矩陣產生器電耦合的一預編碼器，該預編 50 200814578 碼器經配置以使用該預編碼矩陣來預編碼該複數頻 域資料流。 42 ·如申請專利範圍第41項所述的傳輪機，其中該預編碼 器包括： 一回饋位元-增量預編碼映射單元，用於將該差分回饋 位元映射成一增量預編碼矩陣；以及

   一完整預編碼矩陣產生和更新單元，其根據該增量預 編碼矩陣來產生和更新一完整預編碼矩陣，其中該預 編碼器使用完整預編碼矩陣來預編碼該頻域資料流。 43 ·如申請專利範圍第41項所述的傳輪機，其中該預編瑪 器包括： 一回饋位元·完整預編碼映射單元，用於將該非差分回 饋位元映射成-完整預編碼矩陣，其中該預編碼器使 用該完整預編碼矩陣來預編碼該頻域資料济。 44 ·如申請專利範圍第41項所述的傳輪機，其中該接收機 是一無線傳輸/接收單元（WTRU)。 45 ·如申請專利範圍第41項所述的傳輪機，其中該傳輸機 是一演進型 Node-B ( eNodeB )。 ’ 46 ·如申請專利範圍第41項所述的傳輪機，其中該傳輸機 是一基地台。 】 47，-種根據-接收機提供的_來執物編碼的傳輪 機’其中該喃是基於該接收機從該傳輪機所接收的 信號而產生的，該傳輸機包括·· -預編碼矩陣產生器，該預編碼矩陣產生器經配置以 51 200814578 接收來自該接收機的回饋位元，並且基於該回饋位元 來產生-職碼矩陣，其中_舰元包括差分回饋 位元和非差分回饋位元；以及 與=預編碼矩陣產生器電耦合的―預編碼器，該預編 碼盗經配置以使用該預編碼矩陣來預編碼該複數頻 域資料流。 、 48 ·如申請專利範圍帛47項所述的傳輪機，其中該差分回 饋在每N個傳輸時間間隔（ΤΤΊ)重置，並且其中N 是一預設整數。 49 ·如申請專利範圍第47項所述的傳輸機，其中該差分回 饋在每N個回饋間隔被重置，並且其中N是一預設整 數。 50 ·如申請專利範圍第47項所述的傳輪機，其中該差分回 饋被非週期性重置，以避免差分處理所導致的差錯累 積或傳播。 μ 51 .如申請專利範圍第47項所述的傳輸機，其中該非差分 回饋在每Ν個傳輸時間間隔（Τ1Ί)或每1^個回饋間 隔出現，而該差分回饋則被用於剩餘的ΤΤΙ或回饋間 隔，其中Ν是一預設整數。 52 ·如申請專利範圍第47項所述的傳輸機，其中該差分回 饋使用一位元，並且非差分回饋使用三位元。 53 ·如申請專利範圍第47項所述的傳輪機，其中為該非差 分回饋所使用的是包含八碼字的一碼薄，並且所述八 媽子需要用三回饋位元來執行量化。 52 2〇〇8l4578 $如申雜咖第47項所述輸機，其中為該差分 =饋使用的是包含四碼字的—碼#，並且所述四 茜要二個回饋位元來執行量化。 55 ·ΐ=專利範圍第47項所述的傳輸機，其中該預編碼 回饋位兀-增置預編竭映射單元，用於將該差分回饋 位70映射成一增量預編碼矩陣；以及 二完整賴碰_生和更新單元，胁根據該增量 預編碼矩陣來產生和更新一完整預編碼矩陣，1中該 =瑪器使用該完整預編_陣來預編碼該頻域資 料流。 56. =專利範圍第47項所述的傳輪機，其中軸 :回饋位元·雜預編碼映射單元，用於將該非差 饋位元映射成一完整預編碼矩陣，复中該 用該完整預編碼矩陣來預編碼該頻域資料产。使 57. t申r删第47項所述的傳輪機，其二接收機 疋一無線傳輸/接收單元（WTRU)。 飛 $如申請專利範圍第47項所述的傳輪機，其巾 是一演進型Node-B ( eNodeB )。 輪機 59mt細第47項所述的傳輪機，其中該傳輪機 53