В данной заявке испрашивается приоритет предварительной заявки США № 60/784837, озаглавленной «Способ группировки терминалов доступа в MIMO-системе», поданной 20 марта 2006 г., и предварительной заявки № 60/785601, озаглавленной «Способ группировки пользовательского оборудования в MIMO-системе», поданной 24 марта 2006 г. Обе заявки принадлежат тому же заявителю, что и данная заявка, и включены в данный документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное описание относится, в общем, к связи и, более конкретно, к передаче данных в системе беспроводной связи.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко применяются для обеспечения различных служб связи, например для передачи голосовых данных, пакетных данных, трансляции, передачи сообщений и т.д. Эти системы могут выступать в качестве систем множественного доступа, способных обеспечивать связь между несколькими пользователями путем совместного использования доступных системных ресурсов, например диапазона частот и мощности излучения. Примерами таких систем множественного доступа являются системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) и множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).
Беспроводная система множественного доступа содержит узлы В (базовые станции), которые могут обмениваться информацией с пользовательским оборудованием (UE). Каждое UE может взаимодействовать с одной или несколькими базовыми станциями путем передачи по нисходящей и восходящей линиям связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) представляет собой линию связи от узловой базовой станции к UE, а восходящая линия связи (обратная линия связи) представляет собой линию связи от UE к базовой станции.
Беспроводная система множественного доступа может поддерживать передачу с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) по нисходящей и/или восходящей линиям связи. В случае нисходящей линии узел B может осуществлять MIMO-передачу от нескольких (Т) передающих антенн, имеющихся в нем, к нескольким (R) принимающим антеннам, расположенным в одном или нескольких UE. MIMO-канал, сформированный Т передающими и R принимающими антеннами, может быть разложен на C пространственных каналов, где C≤min {T, R}. Каждый из С пространственных каналов соответствует размерности. Улучшение производительности (например, увеличение пропускной способности и/или повышение надежности) может быть достигнуто путем использования дополнительных размерностей, созданных несколькими передающими и принимающими антеннами.
Таким образом, в данной области техники существует потребность в методиках обеспечения эффективной MIMO-передачи в беспроводных системах множественного доступа.
Сущность изобретения
В данном документе описаны способы обеспечения MIMO-передачи для случая единичного пользователя или устройства UE, а также для нескольких устройств UE. В одном из аспектов UE делится на несколько групп, включающих первую группу и вторую группу. Первая группа может содержать устройства UE, предназначенные для использования отдельно. Во вторую группу может входить UE, предназначенное для совместного использования. Классификация UE может проводиться по различным критериям, например по числу антенн в UE и числу антенн в узле B, загрузке в узле B, требованиям к данным UE, установившимся статистическим характеристикам канала, количеству устройств UE и т.д. Классификация может быть полустатической. При выявлении изменений в условиях эксплуатации может быть произведена повторная классификация UE на основании обнаруженных изменений. Из первой группы может быть единовременно выбрано одно устройство UE, предназначенное для MIMO-передачи, например, на заданном частотном ресурсе. Из второй группы может быть единовременно выбрано несколько устройств UE, предназначенных для MIMO-передачи, например, на заданном частотном ресурсе. MIMO-передача может осуществляться на одно устройство UE из первой группы или на несколько устройств UE второй группы, например, на заданном частотном ресурсе с использованием одного или нескольких столбцов матрицы предварительного кодирования, выбранной UE или восстановленной узлом В по матрицам и/или столбцам, выбранным UE.
В другом аспекте информация об индикаторе качества канала (CQI) интерпретируется в зависимости от способа классификации UE. Информация о CQI, полученная от UE из первой группы, может быть интерпретирована в соответствии с первой интерпретацией, например с суммарной мощностью передачи в узле В, распределяемой по выбранному количеству потоков данных, и/или с последовательным подавлением помех (SIC), применяемым в UE. Информация о CQI, полученная от UE из второй группы, может быть интерпретирована в соответствии со второй интерпретацией, например с суммарной мощностью передачи, распределяемой по максимальному количеству потоков данных, и/или без SIC. Скорость MIMO-передачи на одно или несколько устройств UE выбирается на основании интерпретации информации о CQI, полученной от UE.
Различные аспекты и характеристики данного описания ниже рассматриваются подробнее.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана система беспроводной связи с коллективным доступом.
На фиг.2 приведены блок-схемы узла В и двух устройств UE.
На фиг.3 показан процесс классификации UE и передачи данных на UE.
На фиг.4 показано устройство, предназначенное для классификации UE и передачи данных на UE.
На фиг.5 показан процесс интерпретации информации CQI, полученной от UE.
На фиг.6 показано устройство, предназначенное для интерпретации информации CQI, полученной от UE.
На фиг.7 показан процесс, выполняемый UE.
На фиг.8 показано устройство UE.
Подробное описание
На фиг.1 показана система беспроводной связи с множественным доступом 100, включающая несколько узловых базовых станций 110. Как правило, узел B является фиксированной станцией, взаимодействующей с UE. Также он может называться базовой станцией, точкой доступа, расширенным узлом B и т.д. Каждый из узлов B 110 обеспечивает зону радиосвязи в конкретном географическом районе. Термин «сота» может относиться к узлу В и/или покрываемому им району, в зависимости от контекста, в котором используется данный термин. В целях увеличения пропускной способности системы область покрытия узла В может быть разбита на множество меньших областей, например на три области. Каждая такая область может обслуживаться соответствующей базовой приемопередающей подсистемой (BTS). Термин «сектор» может относиться к BTS или ее области покрытия, в зависимости от контекста, в котором используется данный термин. Как правило, в случае соты, разбитой на секторы, BTS для всех секторов этой соты располагаются совместно в узле В данной соты.
UE 120 может быть рассредоточено по системе. UE может быть как стационарным, так и мобильным, и может также называться мобильной станцией (MS), мобильным оборудованием (ME), терминалом, терминалом доступа (AT), станцией (STA) и т.д. UE может являться сотовым телефоном, персональным цифровым секретарем (PDA), беспроводным модемом, устройством беспроводной связи, абонентской установкой и т.д. Термины «UE» и «пользователь» могут использоваться взаимозаменяемо.
Системный контроллер 130 может быть соединен с узлами базовой станции 110 и может обеспечивать координацию и управление этими узлами. Системный контроллер 130 может представлять собой отдельный объект сети или несколько объектов сети.
На фиг.2 показана блок-схема одного узла В 110 и двух устройств UE 120x и 120y системы 100. Узел B 110 оборудован несколькими (T>1) антеннами 234a-234t. UE 120x оборудовано единственной (R=1) антенной 252x. UE 120y оборудовано несколькими (R>1) антеннами 252a-252r. Каждая антенна может являться физической антенной или массивом антенн. Для простоты на фиг.2 показаны только блоки обработки для передачи данных по нисходящей линии связи и передачи сигналов по восходящей линии связи.
В узле B 110 процессор 220 передаваемых данных (ТХ) принимает трафик данных от источника 212 данных для одного или нескольких обслуживаемых устройств UE. Процессор 220 обрабатывает (например, форматирует, кодирует, перемежает и осуществляет отображение символов) трафик данных и генерирует символы данных. Процессор 220 также генерирует и мультиплексирует символы пилот-сигнала с символами данных. В данном документе символ данных - это символ для данных, символ пилот-сигнала - это символ для пилот-сигнала, а «символ» обычно представляет собой комплексную величину. Символы данных и управляющие символы могут являться символами модуляции из схемы модуляции, например PSK или QAM. Пилот-сигнал - это данные, известные заранее как узлу В, так и UE.
Процессор 230 передаваемых данных MIMO осуществляет пространственную обработку символов данных и символов пилот-сигнала для передатчика. Процессор 230 может производить прямое MIMO-отображение, предварительное кодирование, формирование диаграммы направленности и т.д. Символ данных может посылаться с одной антенны для прямого MIMO-отображения или с нескольких антенн для предварительного кодирования и формирования диаграммы направленности. Процессор 230 выдает T потоков выходных символов на T передатчиков 232a-232t. Каждый передатчик 232 может осуществлять модуляцию (например, для OFDM, CDMA и т.д.) выходных символов с целью получения элементарных выходных сигналов («чипов»). Помимо этого каждый передатчик 232 обрабатывает (например, преобразует в аналоговую форму, фильтрует, усиливает и преобразует с повышением частоты) свои элементарные выходные сигналы («чипы») и генерирует сигнал нисходящей линии связи. T сигналов нисходящей линии связи передаются от передатчиков 232a-232t посредством T антенн 234a-234t соответственно.
В каждом из устройств UE 120 одна или несколько антенн 252 получают сигнал нисходящей линии связи от узла В 110. Каждая антенна 252 передает полученный сигнал на соответствующий приемник 254. Каждый приемник 254 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты, преобразует в цифровую форму) полученный им сигнал в целях получения выборки. Каждый приемник 254 также может осуществлять демодуляцию (например, для OFDM, CDMA и т.д.) выборок для получения принятых символов.
Для одиночной антенны UE 120x детектор 260x данных производит распознавание данных (например, согласованную фильтрацию или коррекцию) для полученных символов и выдает оценки символов данных. Затем процессор 270x принятых данных (RX) обрабатывает (например, осуществляет обратное отображение, устраняет перемежение и декодирует символы) оценки символов данных и передает декодированные данные на приемник данных 272x. Для многоантенного UE 120y MIMO-детектор 260y производит MIMO-распознавание полученных символов и выдает оценки символов данных. Затем процессор 270y принятых данных (RX) обрабатывает оценки символов данных и передает декодированные данные на приемник 272y данных.
UE 120x и 120y могут посылать информацию обратной связи на узел В 110, который может использовать информацию обратной связи для планирования и осуществления передачи данных на UE. Информация обратной связи также может называться информацией о состоянии канала (CSI), информацией настройки линии и т.д. Как будет описано ниже, посредством информации обратной связи может передаваться информация различного типа. Для каждого UE блок обработки переданных сигналов 284 получает информацию обратной связи от контроллера/процессора 280 и обрабатывает информацию обратной связи в соответствии с выбранной схемой сигналов. Обработанная сигнальная информация модифицируется одним или несколькими передатчиками 254 и передается посредством одной или нескольких антенн 252. В узле B 110 сигналы восходящей линии связи от UE 120x и 120y принимаются антеннами 234a-234t, обрабатываются приемниками 232a-232t, а затем обрабатываются процессором 236 принятых сигналов с целью восстановления информации обратной связи, посланной UE. Планировщик 244 составляет расписание UE на передачу, например, на основании полученной информации обратной связи. Контроллер/процессор 240 управляет передачей данных на запланированные UE на основании полученной информации обратной связи.
Контроллеры/процессоры 240, 280x и 280y также могут управлять работой различных блоков обработки в узле B 110 и UE 120x и 120y соответственно. В запоминающих устройствах 242, 282x и 282y хранятся данные и коды программ для узла B 110 и UE 120x и 120y соответственно.
Узел B может поддерживать передачу данных с одним входом и одним выходом (SISO), одним входом и несколькими выходами (SIMO), несколькими входами и одним выходом (MISO), и/или несколькими входами и несколькими выходами (MIMO). «Один вход» означает наличие одной передающей антенны, а «несколько входов» означает наличие нескольких передающих антенн для передачи данных. «Один выход» означает наличие одной принимающей антенны, а «несколько выходов» означает наличие нескольких принимающих антенн для приема данных. В нисходящей линии связи несколько принимающих антенн может быть предназначено для одного или нескольких устройств UE. Узел B может также поддерживать однопользовательскую MIMO-систему (SU-MIMO) и многопользовательскую MIMO-систему (MU-MIMO). SU-MIMO относится к MIMO-передаче на одиночное устройство UE для заданного множества временных и частотных ресурсов. MU-MIMO относится к MIMO-передаче на несколько устройств UE для того же множества временных и частотных ресурсов. MU-MIMO также относится к множественному доступу с пространственным разделением (SDMA). Узел B может передавать данные посредством SU-MIMO для некоторых временных и частотных ресурсов (например, в некоторые временные интервалы), а также может передавать данные посредством MU-MIMO для некоторых других временных и частотных ресурсов (например, в некоторые другие временные интервалы). Узел B также может поддерживать пространственно-временное разнесение передачи (STTD), пространственно-частотное разнесение передачи (SFTD) и/или другие схемы передачи.
Узел B может осуществлять MIMO-передачу на одно или несколько устройств UE посредством прямого MIMO-отображения, предварительного кодирования или формирования диаграммы направленности. При прямом MIMO-отображении каждый поток данных отображается на разные передающие антенны. При предварительном кодировании потоки данных умножаются на матрицу предварительного кодирования и затем отсылаются на виртуальные антенны, сформированные матрицей предварительного кодирования. Каждый поток данных посылается со всех T передающих антенн. Предварительное кодирование позволяет использовать суммарную мощность передачи для каждой передающей антенны при передаче данных, независимо от числа посылаемых потоков. Предварительное кодирование также может включать распределение в пространстве, пространственно-временное скремблирование и т.д. При формировании диаграммы направленности потоки данных умножаются на матрицу направленности и направляются на конкретное UE. В целях внесения ясности в нижеследующем описании предполагается, что как для SU-MIMO, так и для MU-MIMO используется предварительное кодирование.
Узел B может осуществлять предварительное кодирование для MIMO-передачи на одно или несколько устройств UE, при этом
x=P s
, 
(1)
где s - вектор символов данных для одного или нескольких обслуживаемых устройств UE, имеющий размерность S×1,
P - матрица предварительного кодирования, имеющая размерность T×S,
x - вектор (размерности Т×1) выходных символов, которые должен отослать узел В.
S - это число потоков данных, одновременно посылаемых на все обслуживаемые устройства UE. S может быть задано в виде 1≤S≤min {T, R} для SU-MIMO и в виде 1≤S≤T для MU-MIMO. Каждый символ данных вектора s умножается на соответствующий столбец матрицы P и отображается на все множество или некоторое подмножество T передающих антенн. В случае SU-MIMO предварительное кодирование может применяться для пространственного разделения S потоков данных, посылаемых одновременно на одиночное устройство UE. В случае MU-MIMO предварительное кодирование может применяться для пространственного разделения нескольких одновременно обслуживаемых устройств UE. Термины «предварительное кодирование» и «формирование диаграммы направленности» иногда используются взаимозаменяемо.
Поддержка предварительного кодирования может осуществляться различными способами. В одной из схем узел B поддерживает единственную матрицу предварительного кодирования T×T, которая может быть как известна, так и неизвестна UE, например, в зависимости от того, как посылаются символы пилот-сигнала. В другой схеме узел B поддерживает множество матриц предварительного кодирования T×T (например, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и т.д.), известных UE. В этой схеме каждое устройство UE может выбирать такую матрицу предварительного кодирования из множества матриц предварительного кодирования, которая обеспечит хорошую производительность для данного устройства UE, и отослать выбранную матрицу предварительного кодирования на узел B. Матрица P может являться матрицей предварительного кодирования, выбранной обслуживаемым устройством UE, или может быть восстановлена узлом В на основе матриц и/или столбцов, выбранных устройством(-ами) UE. В обеих схемах каждое устройство UE может определить один или несколько столбцов известной или выбранной матрицы предварительного кодирования, обеспечивающих хорошую производительность, и может отослать выбранный(-ые) столбец(-цы) на узел В. Множество выбранных столбцов также называется «подмножеством антенн». В случае SU-MIMO, UE может выбрать S столбцов матрицы предварительного кодирования. В случае MU-MIMO, UE может выбрать L столбцов матрицы предварительного кодирования, где 1≤L<S. Как в случае SU-MIMO, так и в случае MU-MIMO, P содержит S столбцов, которые могут быть выбраны одним или несколькими обслуживаемыми устройствами UE или могут быть восстановлены узлом В на основе матриц и/или столбцов, выбранных устройством(-ами) UE. Узел В может посылать один или несколько потоков данных на каждое устройство UE с использованием одного или нескольких столбцов матрицы предварительного кодирования.
В случае SU-MIMO, MIMO-передача осуществляется на одиночное устройство UE. Символы, полученные для этого устройства UE, могут быть выражены как
y=H P s+n,
(2)
где H - матрица (размерности R×T) отклика канала для UE,
y - вектор символов (размерности R×1), полученных для UE,
n - вектор шума (размерности R×1).
В случае MU-MIMO, MIMO-передача осуществляется на несколько устройств UE. Символы, полученные заданным i-м устройством UE, можно определить как
y
i=
H
i
P
i
s
i+
n
i
(3)
где s i - вектор (размерности L×1) символов данных для i-го устройства UE,
P i - подматрица (размерности T×L) матрицы предварительного кодирования P для i-го устройства UE,
H i - матрица (размерности R×T) отклика канала для i-го устройства UE,
y i - вектор символов (размерности R×1), полученных для i-го устройства UE,
n i - вектор шума (размерности R×1) для i-го устройства UE.
L - это число потоков данных, посылаемых на i-е устройство UE. На несколько устройств UE, одновременно обслуживаемых посредством MU-MIMO, можно посылать одинаковое или разное число потоков данных. P i является подматрицей P и может содержать L столбцов матрицы предварительного кодирования, выбранных i-м устройством UE. Узел B может посылать данные на несколько устройств UE, выбравших различные столбцы одной и той же матрицы предварительного кодирования P . В качестве альтернативы узел B может посылать данные на несколько устройств UE с использованием матрицы предварительного кодирования, восстановленной на основе матриц и/или столбцов, выбранных UE (например, матрицы с обращением в ноль незначимых коэффициентов). Как показано в формуле (4), шум, наблюдаемый i-м устройством UE, включает фоновый шум n и помехи от потоков данных, посланных на другие устройства UE.
Как в случае SU-MIMO, так и в случае MU-MIMO UE может восстанавливать свои потоки данных с использованием различных методик MIMO-обнаружения, например линейной минимальной среднеквадратичной ошибки (MMSE), обращения в ноль незначащих коэффициентов (ZF), последовательного подавления помех (SIC) и других способов, известных в технике. SIC включает восстановление одного потока данных единовременно, оценку помех, связанных с каждым восстановленным потоком данных, и подавление помехи до начала восстановления следующего потока. SIC может улучшить характеристики полученного сигнала для потоков данных, восстановленных позднее. В случае SU-MIMO, UE может осуществлять SIC для всех S потоков данных, посылаемых в MIMO-передаче. В случае MU-MIMO, UE может осуществлять SIC только для L потоков данных, посылаемых на это устройство UE. MU-MIMO устройство UE, как правило, не может восстанавливать потоки данных, посланные на другие устройства UE, и не смогло бы оценить и подавить помехи, связанные с этими потоками данных. Таким образом, MU-MIMO устройство UE может осуществлять (a) обнаружение с MMSE с целью восстановления своих L потоков данных или (b) SIC с целью подавления помех от L потоков данных для этого устройства UE и обнаружение с MMSE с целью подавления помех от S-L потоков данных для других устройств UE. UE может посылать информацию обратной связи на узел В. Информация обратной связи может включать:
- выбранную матрицу предварительного кодирования,
- один или несколько выбранных столбцов выбранной матрицы предварительного кодирования, и
- информацию CQI для всех потоков данных.
Информация CQI может выражать качество или скорость передачи полученного сигнала для всех потоков данных и/или другую информацию. Качество полученного сигнала может быть выражено количественно посредством отношения сигнал/шум (SNR), сигнал/шум-и-помехи (SINR), отношения мощности несущей к помехе (C/I) и т.д. В нижеследующем описании SNR используется для обозначения качества полученного сигнала. SNR потока данных может использоваться для выбора скорости потока данных. Скорость может указывать схему кодирования или кодовую скорость, схему модуляции, схему передачи, скорость передачи данных и другие используемые параметры для потока данных. Скорость также может называться схемой модуляции и кодирования (MCS).
Информация обратной связи позволяет узлу В осуществлять настройку MIMO-передачи для различных условий канала по нисходящей линии связи. Информация обратной связи для SU-MIMO может быть как такой же, так и отличной от информации обратной связи для MU-MIMO. Например, в случае если предварительное кодирование для SU-MIMO не производится, то отсутствует необходимость отсылки выбранной матрицы предварительного кодирования или одного, или нескольких выбранных столбцов. В качестве другого примера для SU-MIMO может использоваться одна матрица предварительного кодирования, тогда как для MU-MIMO может использоваться множество матриц предварительного кодирования. В этом случае отсутствует необходимость отсылки выбранной матрицы предварительного кодирования для SU-MIMO. В еще одном примере число имеющихся матриц предварительного кодирования для SU-MIMO может быть меньше, чем число имеющихся матриц предварительного кодирования для MU-MIMO. В еще одном примере для MU-MIMO может использоваться один вектор предварительного кодирования, тогда как для SU-MIMO может использоваться несколько векторов-столбцов матрицы предварительного кодирования. В этом случае служебная информация при передаче CQI по восходящей линии связи для MU-MIMO может иметь меньший объем, чем информация при передаче CQI по восходящей линии связи для SU-MIMO. Вообще говоря, служебная информация предварительного кодирования восходящей линии связи для SU-MIMO может иметь такой же, меньший или, возможно, больший объем, чем служебная информация предварительного кодирования для MU-MIMO.
Узел B может посылать сигнальную информацию для указания скорости/MCS, используемой для каждого потока данных. В сигнальной информации также может указываться матрица предварительного кодирования, используемая для передачи. Если способ предварительного кодирования пилот-сигнала отличается от способа предварительного кодирования данных, то узел B может передать матрицу предварительного кодирования, и UE может получить оценку предварительно кодированного отклика MIMO-канала посредством применения матрицы предварительного кодирования. В качестве альтернативы пилот-сигнал может быть предварительно закодирован тем же способом, что и данные; в этом случае передача используемой матрицы предварительного кодирования может быть необязательной.
В таблице 1 приведен список различных типов передаваемого сигнала, который может посылаться узлом В на UE, в зависимости от числа передающих антенн узла В и числа принимающих антенн UE. В случае одной передающей антенны, или T=1, узел B может осуществлять (a) SISO-передачу, если UE имеет одну принимающую антенну, или (b) SIMO-передачу, если UE имеет несколько принимающих антенн. В случае нескольких принимающих антенн, или T≥2, узел B может осуществлять (a) MIMO-передачу только на заданное устройство UE посредством SU-MIMO (или SU-MISO при R=1) или (b) MIMO-передачу на заданное устройство UE, а также на одно или несколько других устройств UE посредством MU-MIMO.
SU-MIMO и MU-MIMO имеют несколько различных характеристик, относящихся к передаче и приему. В таблице 2 показаны некоторые различия между SU-MIMO и MU-MIMO. В таблице 2 T - это число передающих антенн узла B, R - число принимающих антенн на одном UE и M - максимальное число потоков данных для всех устройств UE.
В случае SU-MIMO данные посылаются только на одно устройство UE, при этом максимальное число потоков (M) равняется меньшей из величин T и R. Даже в случае, когда R≥T и MIMO-канал не относится к категории дефектных, наиболее высокая скорость, которая может использоваться для M потоков данных, определяется пространственными каналами (или собственными режимами) MIMO-канала для запланированного UE. Основная цель применения SU-MIMO может заключаться в увеличении пиковой скорости для обслуживаемого UE.
В случае MU-MIMO максимальное число потоков данных для всех устройств UE, внесенных в расписание, равняется T. Следовательно, в случае T>R, при использовании MU-MIMO может быть послано больше потоков данных, чем при использовании SU-MIMO. Кроме того, потоки данных для каждого запланированного устройства UE могут посылаться через более хорошие пространственные каналы, и для этих потоков может использоваться увеличенная скорость передачи. Также, в целях назначения пространственно совместимых устройств UE для осуществления передачи, может использоваться пространственное разнесение. Если не рассматривать служебные сигналы, то общая пропускная способность или мощность сектора для MU-MIMO представляет собой верхнюю границу мощности сектора для SU-MIMO. Основная цель применения MU-MIMO может заключаться в увеличении мощности сектора.
В случае SU-MIMO, UE может оценить отклик MIMO-канала, рассчитать различные матрицы предварительного кодирования, которые могут использоваться, определить ранг канала или число потоков данных (S), предназначенных для посылки на UE, и отправить информацию обратной связи на узел B. В информации обратной связи может передаваться выбранная матрица предварительного кодирования, определенные S столбцов выбранной матрицы предварительного кодирования, SNR или скорость для каждого потока данных и/или другая информация. Узел B может посылать S потоков данных на UE, используя S выбранных столбцов выбранной матрицы предварительного кодирования, на S скоростях, указанных в информации обратной связи.
В случае MU-MIMO, UE может оценить отклик своего MIMO-канала или MISO-канала, рассчитать различные матрицы предварительного кодирования, которые могут использоваться, и отправить информацию обратной связи на узел B. В информации обратной связи может передаваться выбранная матрица предварительного кодирования, один или более S столбцов выбранной матрицы предварительного кодирования, SNR или скорость для каждого потока данных и/или другая информация. Число передаваемых столбцов может быть фиксированным, например, может определяться числом антенн UE, или может равняться заранее определенному значению (например, единице). Узел B может выбирать пространственно разделяемые устройства UE на основании информации обратной связи, полученной от различных устройств UE, например от устройств UE, выбирающих различные столбцы одной и той же матрицы предварительного кодирования, или от устройств UE, выбирающих вектора-столбцы, имеющие низкие значения корреляции друг с другом. Узел B может затем отослать S потоков данных на эти устройства UE с использованием выбранных S столбцов выбранной матрицы предварительного кодирования или S восстановленных векторов-столбцов (например, векторов предварительного кодирования с обращением в ноль незначащих коэффициентов) на S скоростях, указанных в информации обратной связи.
Значения SNR потоков данных зависят от (a) величины мощности передачи, используемой для потоков данных, и (b) методик MIMO-обнаружения, используемых UE для восстановления потоков данных. Для заданной MIMO-передачи различные значения SNR могут быть получены с помощью методик MMSE, обращения в ноль незначащих коэффициентов и последовательного подавления помех (SIC). SU-MIMO устройство UE может осуществлять выбор рангов, а также может выбирать S потоков данных, максимизирующих пропускную способность для данного устройства UE. Выбор ранга может выполняться в предположении, что суммарная мощность передачи узла B распределена равномерно по S потокам данных. SU-MIMO устройство UE также может применять SIC и может достичь более высокого уровня SNR для потоков данных, восстанавливаемых позднее. Значения SNR или скорости, сообщаемые SU-MIMO устройством UE, могут увеличиться благодаря выбору ранга и/или проведению SIC. Для MU-MIMO устройства UE можно предположить, что суммарная мощность передачи узла B распределена равномерно по T потокам данных. MU-MIMO устройство UE может применять SIC только для L потоков данных, посылаемых на данное устройство UE. Значения SNR или скорости, сообщаемые MU-MIMO устройством UE, не могут увеличиться благодаря выбору ранга и могут, но не обязательно, увеличиться благодаря проведению SIC.
В целом, SU-MIMO устройство UE может генерировать CQI-информацию в предположении, что данные посылаются только на это устройство UE для заданного множества временных и частотных ресурсов. При генерации CQI-информации SU-MIMO устройство UE может использовать выбор ранга, SIC и/или использовать другие методики, основывающиеся на передаче на одиночное устройство UE. MU-MIMO устройство UE может генерировать CQI-информацию в предположении, что данные посылаются на это и другие устройства UE для одного и того же множества временных и частотных ресурсов. При генерации CQI-информации MU-MIMO устройство UE может избегать использования методик (например, выбор ранга, SIC и т.д.), основывающихся на передаче на одиночное устройство UE.
При одновременной поддержке SU-MIMO и MU-MIMO может существовать неоднозначность в интерпретации CQI-информации, полученной от UE. CQI-информация может зависеть от предположений и методик MIMO-обнаружения, используемых UE. Например, значения SNR, рассчитанные UE при выборе ранга и проведении SIC, могут сильно отличаться от значений SNR, рассчитанных UE без выбора ранга или проведения SIC. Высокая производительность может быть достигнута, когда узел B передает данные со скоростью, допускающей восстановление потоков данных. Если UE вычисляет значения SNR в предположении, что имеет место SU-MIMO (например, с выбором ранга и проведением SIC), и при этом узел В передает данные на это устройство UE посредством MU-MIMO, то скорости, используемые для потоков данных, могут быть слишком высокими, следствием чего может быть повышение количества ошибок при передаче пакетов. И наоборот, если UE вычисляет значения SNR в предположении, что имеет место MU-MIMO (например, без выбора ранга и проведения SIC), и при этом узел В передает данные на это устройство UE посредством SU-MIMO, то скорости, используемые для потоков данных, могут быть слишком низкими, в результате чего пропускная способность канала может быть недоиспользована.
В одном из аспектов UE разделены на группу SU-MIMO и группу MU-MIMO. Каждое устройство UE может быть отнесено к группе SU-MIMO или группе MU-MIMO. В одном из вариантов все устройства UE в соте или секторе могут быть отнесены к группе SU-MIMO в один момент времени и к группе MU-MIMO в другой момент времени. Узел B обслуживает только одно устройство UE из группы SU-MIMO на заданном множестве временных и частотных ресурсов. Узел B может одновременно обслуживать несколько устройств UE из группы MU-MIMO на заданном множестве временных и частотных ресурсов.
Классификация UE по группам может базироваться на различных критериях. UE может быть классифицировано по числу передающих антенн (T) и числу принимающих антенн (R). Например, если узел В имеет четыре передающих антенны, то UE с четырьмя (или двумя) принимающими антеннами может быть отнесено к группе SU-MIMO, а UE с одной (или двумя) принимающими антеннами, то оно может быть отнесено к группе MU-MIMO. UE с числом антенн, меньшим T, может быть отнесено к группе MU-MIMO с тем, чтобы узел В мог передавать вплоть до R потоков данных на данное устройство UE и T-R потоков данных на остальные устройства UE. UE также может быть классифицировано по своим требованиям к данным. UE, требующие высоких пиковых значений скорости передачи или имеющие большие объемы данных с неравномерной дискретизацией, могут быть отнесены к группе SU-MIMO. UE с низкоскоростными аналоговыми данными (например, голосовыми) или с данными, устойчивыми к задержке (например, фоновая загрузка), может быть отнесено к группе MU-MIMO.
UE также может быть классифицировано на основании числа устройств UE в секторе и/или на основании загрузки сектора. Например, в случае наличия небольшого числа устройств UE многие или все устройства UE могут быть отнесены к группе SU-MIMO. И наоборот, в случае наличия большого числа устройств UE многие или все устройства UE могут быть отнесены к группе MU-MIMO. При небольшой загрузке сектора больше устройств UE может быть отнесено к группе SU-MIMO. И наоборот, при сильной загрузке сектора больше устройств UE может быть отнесено к группе MU-MIMO.
UE также может быть классифицировано на основании целевых показателей сектора. Мощность сектора может быть увеличена за счет отнесения большего количества устройств UE к группе MU-MIMO. Однако, в целях соответствия требованиям к качеству сервиса (QoS) UE, определенные устройства UE могут быть отнесены к группе MU-MIMO, и определенные устройства UE могут быть отнесены к группе SU-MIMO. В таблице 3 в качестве примера приведены некоторые правила классификации для вышеописанных критериев. В целом, UE может быть классифицировано по любому критерию или комбинации критериев. Правила классификации могут быть статичными или меняться с течением времени, например, при изменениях в секторе.
Отнести UE с меньшим количеством антенн к группе MU-MIMO
Отнести UE с низкоскоростными данными или данными, не чувствительными к задержке, к группе MU-MIMO
Отнести UE к группе MU-MIMO в случае наличия большого количества устройств UE
Отнести UE к группе MU-MIMO для достижения большей емкости сектора
В одном конкретном техническом решении UE классифицируется исключительно на основании конфигурации передачи/приема (Tx/Rx), которая определяется числом передающих антенн в узле В и числом принимающих антенн UE. В таблице 4 показана конкретная классификация, основанная исключительно на конфигурации Tx/Rx.
«Конфигурация T×R» означает наличие T передающих антенн и R принимающих антенн для заданного UE. Шесть конфигураций, приведенных в таблице 4, могут быть следующими:
- конфигурация 2×1 - поддержка двух устройств UE с одним потоком данных на одно устройство UE,
- конфигурация 2×2 - поддержка одного устройства UE с двумя потоками данных на данное устройство UE,
- конфигурация 2×4 - поддержка одного устройства UE с двумя потоками данных на данное устройство UE,
- конфигурация 4×1 - поддержка четырех устройств UE с одним потоком данных на одно устройство UE,
- конфигурация 4×2 - поддержка двух устройств UE с двумя потоками данных на одно устройство UE,
- конфигурация 4×4 - поддержка одного устройства UE с четырьмя потоками данных на данное устройство UE.
Классификация UE может быть полустатичной и может меняться редко или не меняться вообще. UE может быть классифицировано в момент начала вызова, при передаче управления от другого узла B и т.д. UE может получать информацию о группе, к которой оно принадлежит, посредством сигнала, который может посылаться через верхний уровень, широковещательный канал и т.п. В качестве альтернативы информация об изменении полустатичной группы может передаваться между UE и узлом В через индикатор физического или MAC-уровня. Классификация может изменяться в полустатичном режиме в зависимости от предпочитаемого UE, требований UE, условий канала или установившихся статистических характеристик канала для UE, заполнения UE, загрузки сектора, общих условий сектора и т.д. Например, в случае увеличения числа устройств UE и/или возрастания загрузки сектора некоторые (или все) устройства UE могут быть перенесены из группы SU-MIMO в группу MU-MIMO. Другой пример: если производительность для данного устройства UE падает с течением времени, то данное устройство UE может быть перенесено из группы MU-MIMO в группу SU-MIMO. UE может получать информацию об изменениях в группе, к которой оно принадлежит.
Узел B может проводить периодическую оценку условий и может осуществлять необходимые настройки групп. В качестве альтернативы или дополнения узел B может оценивать группы, когда это необходимо, например, при добавлении новых устройств UE или при выходе существующих устройств UE из зоны обслуживания, при изменении требований к данным и/или условий и т.д. Переход из одной группы в другую группу обычно осуществляется не в покадровом режиме, а, как правило, реже. Длина кадра, как правило, зависит от системы и может составлять 1 миллисекунду (мс), 10 мс или некоторую другую величину.
Планировщик для узла В может получать информацию обратной связи от UE и может включать UE в расписание на передачу по нисходящей линии связи на основании полученной информации обратной связи. В каждом интервале расписания планировщик может оценивать различные устройства UE для SU-MIMO и различные комбинации UE для MU-MIMO. Планировщик может определять пропускную способность, которая может быть достигнута для различных SU-MIMO устройств UE и различных комбинаций MU-MIMO устройств UE, а также может определять коэффициент усиления, который может быть достигнут при применении MU-MIMO. Планировщик может принимать решение о включении в расписание одиночного устройства UE с SU-MIMO или нескольких устройств UE с MU-MIMO на основании различных факторов, таких как емкость сектора (может являться аргументом в пользу MU-MIMO), высокая пиковая пропускная способность (может являться аргументом в пользу SU-MIMO), требования к данным, требования к качеству сервиса (QoS), загрузка сектора и т.д. Некоторые из этих факторов (например, загрузка сектора) могут меняться с течением времени и могут иметь различное значение в разное время суток. Следовательно, решения по планированию могут изменяться, соответственно исходя из основополагающих факторов.
Классификация UE по группам может предоставить ряд преимуществ. Во-первых, классификация UE по группам может упростить составление расписаний. Например, у планировщика не будет необходимости оценивать SU-MIMO устройство UE в комбинации с остальными устройствами UE. Во-вторых, можно избежать неоднозначности в интерпретации CQI-информации. Узел B может интерпретировать CQI-информацию для каждого устройства UE в соответствии с правилами интерпретации, применимыми для группы, к которой принадлежит устройство UE. Например, узел B может интерпретировать CQI-информацию, полученную от UE из группы SU-MIMO, как сгенерированную с выбором ранга и применением SIC. Узел B может интерпретировать CQI-информацию, полученную от UE из группы MU-MIMO, как сгенерированную без выбора ранга и применения SIC. Классификации UE по группам SU-MIMO и MU-MIMO может позволить организовать независимое проектирование и функционирование предварительного кодирования для SU-MIMO и MU-MIMO в целях улучшения производительности. SU-MIMO устройство UE может выбирать матрицу предварительного кодирования и векторы-столбцы из одного множества, тогда как MU-MIMO устройство UE может выбирать матрицу предварительного кодирования и векторы-столбцы из другого множества. Число имеющихся матриц предварительного кодирования или столбцов может быть независимо оптимизировано для групп SU-MIMO и MU-MIMO.
Избежать неоднозначности интерпретации CQI-информации можно и другими способами. Например, UE может посылать CQI-информацию вместе с одним или несколькими сигнальными битами с целью указания, какой режим (например, SU-MIMO или MU-MIMO) использовался для генерации CQI-информации. Узел B может затем интерпретировать CQI-информацию в соответствии с режимом, указанном посредством сигнального(-ых) бита(-ов). В любом случае правильная интерпретация CQI-информации позволяет узлу B выбирать подходящую скорость (скорости) для каждого устройства UE, внесенного в расписание.
SU-MIMO устройство UE может выбирать матрицу предварительного кодирования и осуществлять выбор ранга следующим образом. Каждое устройство UE оценивает все матрицы предварительного кодирования, поддерживаемые узлом B. Для каждой матрицы предварительного кодирования устройство UE может оценить 2T-1 возможных комбинаций столбцов, которые могут использоваться при передаче. Каждая комбинация соответствует конкретному множеству, состоящему из одного или нескольких столбцов матрицы предварительного кодирования, при этом каждый столбец может использоваться для одного потока данных. Для каждой комбинации UE может (a) распределить суммарную мощность передачи по всем столбцам/потокам данных для этой комбинации, (b) оценить SNR каждого потока данных на основе методики MIMO-определения (например, MMSE или SIC), используемой UE, и (c) определить пропускную способность для этой комбинации на основе оценок SNR для всех потоков данных. UE может выбирать комбинацию и матрицу предварительного кодирования, обеспечивающие наибольшую пропускную способность.
MU-MIMO устройство UE может выбирать матрицу предварительного кодирования и один или несколько столбцов этой матрицы похожим способом. UE может оценивать каждую из матриц предварительного кодирования. Для каждой матрицы предварительного кодирования UE может оценить все возможные комбинации столбцов, применимые для UE, например комбинации из L столбцов. Для каждой комбинации UE может (a) распределить суммарную мощность передачи по T столбцам/потокам данных, (b) оценить SNR каждого потока данных на основе методики MIMO-определения (например, MMSE), используемой UE, и (c) определить пропускную способность для этой комбинации на основе оценок SNR для всех потоков данных. UE может выбирать комбинацию и матрицу предварительного кодирования, обеспечивающие наибольшую пропускную способность.
Выбор матрицы предварительного кодирования и ее столбцов может также производиться другими способами.
Согласно фиг.2 контроллеры/процессоры 280x и 280y могут определять, какая из матриц предварительного кодирования и какие L или S столбцов будут использоваться при передаче. Контроллеры/процессоры 280x и 280y также могут определять CQI-информацию (например, SNR или скорость) для потоков данных, которые будут посылаться с использованием выбранных столбцов матрицы предварительного кодирования. Контроллеры/процессоры 280x и 280y могут генерировать сообщение по восходящей линии связи, содержащее информацию обратной связи, которая может включать индекс выбранной матрицы предварительного кодирования, информацию, определяющую L или S выбранных столбцов, CQI-информацию и/или другую информацию (например, ранг канала). Контроллер/процессор 240 получает информацию обратной связи от UE и определяет, какая матрица предварительного кодирования и какие столбцы (или, в более общем смысле, векторы предварительного кодирования) будут использоваться для каждого устройства UE.
На фиг.3 показан процесс 300 классификации UE и передачи данных на UE. UE классифицируется по нескольким группам, включающим первую группу и вторую группу (блок 312). Первая группа может содержать UE, поставленное в расписание MIMO-передачи раздельно, то есть устройства UE, которые не поставлены в расписание совместно для множества временных и частотных ресурсов. Вторая группа может содержать UE, поставленное в расписание MIMO-передачи совместно, то есть устройства UE, которые могут быть поставлены совместно в расписание для множества временных и частотных ресурсов. Из первой группы для MIMO-передачи единовременно выбирается одиночное устройство UE (блок 314). Из второй группы для MIMO-передачи единовременно выбирается несколько устройств UE (блок 316).
Классификация в блоке 312 может осуществляться различными способами. Каждое UE может быть отнесено к первой группе или ко второй группе на основе числа антенн у UE и числа антенн в узле B. Например, UE с одной антенной может быть отнесено ко второй группе, UE, имеющее по меньшей мере Т антенн, может быть отнесено к первой группе, и UE, имеющее менее Т антенн, может быть отнесено ко второй группе, где Т - число антенн в узле B. UE также может быть классифицировано по загрузке в узле B, требованиям к качеству сервиса (QoS) UE, установившимся статистическим характеристикам канала, числу UE и т.д. Классификация может быть полустатической. В условиях эксплуатации могут выявляться изменения (например, с определенной периодичностью), и может быть произведена повторная классификация UE на основании обнаруженных изменений в условиях функционирования. На UE может быть передана сигнальная информация, сообщающая, к какой группе оно принадлежит.
Для блоков 314 и 316 информация обратной связи может быть получена от UE из первой и второй групп. Информация обратной связи от каждого UE может включать выбранную матрицу предварительного кодирования, один или несколько выбранных столбцов из выбранной матрицы предварительного кодирования, CQI-информацию и/или другую информацию. На основании информации обратной связи UE может быть поставлено в расписание MIMO-передачи. Например, несколько устройств UE, выбирающих различные столбцы общей матрицы предварительного кодирования, могут быть поставлены в расписание вместе. MIMO-передача может посылаться на одиночное UE из первой группы или на несколько устройств UE из второй группы, например, с использованием одного или нескольких столбцов матрицы предварительного кодирования, выбранной устройствами UE (блок 318). В качестве альтернативного варианта узел B может посылать данные на несколько устройств UE с использованием восстановленной матрицы предварительного кодирования (например, матрицы с обращением в ноль незначимых коэффициентов), полученной на основе матриц и/или столбцов, выбранных устройствами UE.
На фиг.4 показано устройство 400 для классификации UE и передачи данных на UE. Устройство 400 включает средства для классификации UE по нескольким группам, включающим первую группу и вторую группу (модуль 412), средства для единовременного выбора одиночного устройства UE из первой группы для MIMO-передачи (модуль 414), средства для единовременного выбора нескольких устройств UE из второй группы для MIMO-передачи (модуль 416) и средства для отсылки MIMO-передачи на одиночное устройство UE из первой группы или на несколько устройств UE из второй группы, например, с использованием одного или нескольких столбцов матрицы предварительного кодирования, выбранной устройством(-ами) UE (модуль 418). Модули 412-418 могут содержать процессоры, электронные устройства, аппаратные устройства, электронные компоненты, логические схемы, запоминающие устройства и т.д. или любую комбинацию вышеуказанного.
На фиг.5 показан процесс 500 интерпретации CQI-информации. UE классифицируются по нескольким группам, включающим первую группу и вторую группу (блок 512). CQI-информация, полученная от UE из первой группы, интерпретируется в соответствии с первой интерпретацией (блок 514). CQI-информация, полученная от UE из второй группы, интерпретируется в соответствии со второй интерпретацией (блок 516). Первая интерпретация может повлечь за собой интерпретацию CQI-информации от UE из первой группы, как сгенерированной (a) с распределением суммарной мощности передачи в узле B по выбранному числу потоков данных, (b) с SIC, (c) в предположении, что передача данных осуществляется на одиночное устройство UE, и/или (d) при наличии некоторых других предположений. Вторая интерпретация может повлечь за собой интерпретацию CQI-информации от UE из второй группы, как сгенерированной (a) с распределением суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных, отсылаемых узлом В, и/или (b) без SIC.
Для MIMO-передачи может быть выбрано одиночное устройство UE из первой группы или несколько устройств UE из второй группы (блок 518). Скорости MIMO-передачи на устройство(-ва) UE могут выбираться на основе интерпретации CQI-информации, полученной от устройств(-а) (блок 520).
На фиг.6 показано устройство 600, предназначенное для интерпретации CQI-информации. Устройство 600 включает средства для классификации UE по нескольким группам, включающим первую группу и вторую группу (модуль 612), средства для интерпретации CQI-информации, полученной от UE из первой группы, в соответствии с первой интерпретацией (модуль 614), средства для интерпретации CQI-информации, полученной от UE из второй группы, в соответствии со второй интерпретацией (модуль 616), средства для отсылки MIMO-передачи на одиночное устройство UE из первой группы или на несколько устройств UE из второй группы (модуль 618) и средства для выбора скорости MIMO-передачи на устройство(-ва) UE на основе интерпретации CQI-информации, полученной от устройств(-а) UE (модуль 620). Модули 612-620 могут содержать процессоры, электронные устройства, аппаратные устройства, электронные компоненты, логические схемы, запоминающие устройства и т.д. или любую комбинацию вышеуказанного.
На фиг.7 показан процесс 700, осуществляемый UE. UE получает сигнальную информацию, указывающую, отнесено ли UE к первой группе или ко второй группе (блок 712). UE выбирает матрицу предварительного кодирования из множества матриц предварительного кодирования (блок 714), а также выбирает по меньшей мере один столбец из выбранной матрицы предварительного кодирования (блок 716). Если множества имеющихся матриц и/или столбцов предварительного кодирования отличаются для первой группы и второй группы, то выбор матрицы предварительного кодирования и вектора может производиться на множестве, соответствующем той группе, к которой принадлежит устройство UE. UE генерирует CQI-информацию первым способом, если оно отнесено к первой группе (блок 718). UE генерирует CQI-информацию вторым способом, если оно отнесено ко второй группе (блок 720). Например, если UE отнесено к первой группе, то оно может генерировать CQI-информацию посредством распределения суммарной мощности передачи в узле B по выбранному числу потоков данных и/или с применением SIC. Если UE отнесено ко второй группе, то оно может генерировать CQI-информацию посредством распределения суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных и без применения SIC. CQI также может определяться путем рассмотрения предварительного кодирования. Например, CQI может определяться для каждой матрицы-кандидата предварительного кодирования и векторов-столбцов. UE посылает информацию обратной связи, содержащую выбранную матрицу предварительного кодирования, по меньшей мере один ранее выбранный столбец из выбранной матрицы предварительного кодирования и CQI-информацию (блок 722). UE может принимать MIMO-передачу, (a) посланную только на это устройство UE, в случае если оно отнесено к первой группе, или (b) посланную на это устройство UE и по меньшей мере одно другое устройство UE, в случае если оно отнесено ко второй группе (блок 724).
На фиг.8 показано устройство 800 для UE. Устройство 800 содержит средства получения сигнальной информации, указывающей, отнесено ли UE к первой группе или ко второй группе (модуль 812), средства для выбора матрицы предварительного кодирования из множества матриц предварительного кодирования (модуль 814), средства для выбора по меньшей мере одного столбца из выбранной матрицы предварительного кодирования (модуль 816), средства для генерации CQI-информации первым способом, если UE отнесено к первой группе (модуль 818), средства для генерации CQI-информации вторым способом, если UE отнесено ко второй группе (модуль 820), средства для отсылки информации обратной связи, включающей выбранную матрицу предварительного кодирования, по меньшей мере один ранее выбранный столбец из выбранной матрицы предварительного кодирования и CQI-информацию (модуль 822), а также средства получения MIMO-передачи, посланной только на это устройство UE или на это устройство UE и по меньшей мере одно другое устройство UE (модуль 824). Модули 812-824 могут содержать процессоры, электронные устройства, аппаратные устройства, электронные компоненты, логические схемы, запоминающие устройства и т.д. или любую комбинацию вышеуказанного.
Методики, описанные в данном документе, могут быть реализованы различными способами. Например, эти методики могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, аппаратно-программном обеспечении, программном обеспечении или комбинации вышеуказанного. При реализации в аппаратном обеспечении блоки обработки в узле B или UE могут быть реализованы в виде одной или нескольких специализированных интегральных микросхем (ASIC), процессоров цифровой обработки сигналов (DSP), устройств цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), логических микросхем, программируемых вентильных матриц (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, электронных устройств и других электронных блоков, выполненных с возможностью выполнения функций, описанных в данном документе, а также в виде комбинации вышеуказанного.
При реализации в виде аппаратно-программного обеспечения и/или программного обеспечения методики могут быть реализованы посредством модулей (например, процедур, функций и т.д.), выполняющих функции, описанные в данном документе. Коды аппаратно-программного обеспечения и/или программного обеспечения могут храниться в памяти (например, в запоминающих устройствах 242, 282x или 282y на фиг.2) и выполняться процессором (например, процессорами 240, 280x или 280y). Память может быть реализована внутри или вне процессора.
Предшествующее описание представлено с той целью, чтобы квалифицированный специалист в данной области техники мог осуществлять или использовать данное описание. Различные модификации описания будут очевидны для квалифицированных специалистов в данной области техники, и общие принципы, определенные в данном документе, могут быть применены к другим вариациям без отклонения от объема или сущности данного изобретения. Таким образом, не предполагается, что данное описание ограничивается приведенными в данном документе примерами, но данное описание следует рассматривать в соответствии с самыми широкими пределами, соответствующими принципам и новым признакам, изложенным в данном документе. Кроме того, термин «включает в себя» в рамках его использования в подробном описании и формуле изобретения следует рассматривать так же, как и термин «содержит», который используется в качестве промежуточного слова в формуле изобретения.
Изобретение относится к передаче данных в системе беспроводной связи множественного доступа. Техническим результатом является обеспечение эффективной передачи с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) в беспроводных системах множественного доступа. Технический результат достигается тем, что пользовательское оборудование (UE) классифицируется с разделением на первую группу устройств UE, предназначенных для раздельного включения в расписание, и вторую группу устройств UE, которые могут быть включены в расписание совместно. Классификация может основываться на числе передающих и принимающих антенн, загрузке сектора, требованиях к данным, установившихся статистических характеристиках канала, количестве UE и т.д. Информация индикатора качества канала (CQI), принятая от UE, интерпретируется различными способами в зависимости от группы, к которой принадлежит UE. Для MIMO-передачи из первой группы может быть единовременно выбрано одно UE или из второй группы может быть единовременно выбрано несколько UE. MIMO-передача может быть послана на одно UE из первой группы или на несколько устройств UE из второй группы на скоростях, выбранных на основе CQI-информации. 10 н. и 44 з.п. ф-лы, 4 табл., 8 ил.
1. Устройство для обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащее
процессор, сконфигурированный для классификации пользовательского оборудования (UE) по нескольким группам, содержащим первую группу и вторую группу, для интерпретации информации индикатора качества канала (CQI), принятой от UE из первой группы, в соответствии с первой интерпретацией и для интерпретации CQI-информации, полученной от UE из второй группы, в соответствии со второй интерпретацией; и
память, соединенную с процессором, причем память сконфигурирована для хранения кода, исполняемого процессором.
2. Устройство по п.1, в котором первая группа включает UE, предназначенные для раздельного включения в расписание передачи с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO), и в котором вторая группа содержит UE, которые могут быть совместно включены в расписание MIMO-передачи.
3. Устройство по п.1, в котором процессор сконфигурирован для интерпретации CQI-информации от UE из первой группы, генерируемой посредством распределения суммарной мощности передачи в узле В по выбранному числу потоков данных, и для интерпретации CQI-информации от UE из второй группы, генерируемой посредством распределения суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных, посылаемых узлом В.
4. Устройство по п.1, в котором процессор сконфигурирован для интерпретации CQI-информации от UE из первой группы, генерируемой посредством последовательного подавления помех (SIC), и для интерпретации CQI-информации от UE из второй группы, генерируемой без использования SIC.
5. Устройство по п.1, в котором процессор сконфигурирован для интерпретации CQI-информации от UE из первой группы, генерируемой в предположении, что передача данных осуществляется на одно UE с использованием множества временных и частотных ресурсов.
6. Устройство по п.1, в котором процессор сконфигурирован для включения одного UE из первой группы или нескольких UE из второй группы в расписание на передачу с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO), а также для выбора скоростей MIMO-передачи для включенных(-ого) в расписание UE на основе интерпретации CQI-информации, принятой от одного или нескольких UE.
7. Устройство по п.1, в котором процессор сконфигурирован для приема от UE сигналов, указывающих группу, к которой принадлежит UE.
8. Способ обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых
классифицируют пользовательское оборудование (UE) по нескольким группам, содержащим первую группу и вторую группу;
интерпретируют информацию индикатора качества канала (CQI), принятую от UE из первой группы, в соответствии с первой интерпретацией; и
интерпретируют CQI-информацию, принятую от UE из второй группы, в соответствии со второй интерпретацией.
9. Способ по п.8, в котором интерпретация CQI-информации, принятой от UE из первой группы, содержит этап, на котором интерпретируют CQI-информацию от UE из первой группы, генерируемую посредством распределения суммарной мощности передачи в узле В по выбранному числу потоков данных, и в котором интерпретация CQI-информации, принятой от UE из второй группы, содержит этап, на котором интерпретируют CQI-информацию от UE из второй группы, генерируемую посредством распределения суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных, посылаемых узлом В.
10. Способ по п.8, дополнительно содержит этапы, на которых вносят одно UE из первой группы или несколько UE из второй группы в расписание на передачу с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO); и выбирают скорости MIMO-передачи для включенных(-ого) в расписание UE на основе интерпретации CQI-информации, принятой от одного или нескольких UE.
11. Устройство для обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащее
средство классификации пользовательского оборудования (UE) по нескольким группам, содержащим первую группу и вторую группу;
средство интерпретации информации индикатора качества канала (CQI), принятой от UE из первой группы, в соответствии с первой интерпретацией; и
средство интерпретации CQI-информации, принятой от UE из второй группы, в соответствии со второй интерпретацией.
12. Устройство по п.11, дополнительно содержащее средство внесения одного UE из первой группы или нескольких UE из второй группы в расписание на передачу с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO); и средство выбора скоростей MIMO-передачи для включенных(-ого) в расписание UE на основе интерпретации CQI-информации, принятой от одного или нескольких UE.
13. Машиночитаемый носитель, содержащий исполняемые процессором инструкции, хранящиеся на нем, для выполнения способа обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащего этапы, на которых
классифицируют пользовательское оборудование (UE) по нескольким группам, содержащим первую группу и вторую группу;
интерпретируют информацию индикатора качества канала (CQI), принятую от UE из первой группы, в соответствии с первой интерпретацией; и
интерпретируют CQI-информацию, принятую от UE из второй группы, в соответствии со второй интерпретацией.
14. Машиночитаемый носитель по п.13, причем способ дополнительно содержит этапы, на которых выбирают UE из первой группы или несколько UE из второй группы для передачи с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO); и выбирают скорости MIMO-передачи для выбранных(-ого) UE на основе интерпретации CQI-информации, принятой от одного или нескольких UE.
15. Устройство для обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащее
процессор, сконфигурированный для классификации пользовательского оборудования (UE) по нескольким группам, содержащим первую группу и вторую группу, для выбора из первой группы одного UE единовременно для передачи с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) и для выбора из второй группы нескольких UE единовременно для MIMO-передачи; и
память, соединенную с процессором, причем память сконфигурирована для хранения кода, исполняемого процессором.
16. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для отнесения каждого UE к первой группе или ко второй группе на основе числа антенн в UE и числа антенн в узле В.
17. Устройство по п.16, в котором процессор сконфигурирован для отнесения ко второй группе каждого UE с одной антенной.
18. Устройство по п.16, в котором процессор сконфигурирован для отнесения к первой группе каждого UE, имеющего по меньшей мере Т антенн, где Т - число антенн в узле В, и для отнесения ко второй группе каждого UE, имеющего менее чем Т антенн.
19. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для классификации UE по нескольким группам на основе загрузки в узле В.
20. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для классификации каждого UE на основе требований к данным этого UE.
21. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для определения установившихся статистических характеристик канала для по меньшей мере одного UE и для классификации по меньшей мере одного UE на основе установившихся статистических характеристик канала.
22. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для выполнения классификации UE по нескольким группам на основе числа UE, которые необходимо классифицировать.
23. Устройство по п.15, в котором пользовательское оборудование (UE) находится в соте или секторе, и в котором процессор сконфигурирован для выполнения классификации всех UE из первой группы на основе первого условия и для выполнения классификации всех UE из второй группы на основе второго условия.
24. Устройство по п.15, в котором классификация UE является полустатической.
25. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для выявления изменений в условиях работы и проведения повторной классификации выбранных UE на основе выявленных изменений в условиях работы.
26. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для отсылки на UE сигналов, чтобы передать данные о группах, к которым принадлежит UE.
27. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для приема информации обратной связи от UE и для выбора UE для MIMO-передачи на основе информации обратной связи.
28. Устройство по п.27, в котором информация обратной связи от каждого UE из второй группы идентифицирует матрицу предварительного кодирования, выбранную из множества матриц предварительного кодирования, и дополнительно идентифицирует по меньшей мере один столбец из выбранной матрицы предварительного кодирования.
29. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для выбора из второй группы нескольких UE, выбирающих различные столбцы общей матрицы предварительного кодирования, и для посылки MIMO-передачи на несколько UE с использованием общей матрицы предварительного кодирования.
30. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для выбора из второй группы нескольких UE, выбирающих различные векторы предварительного кодирования, и для посылки MIMO-передачи на несколько UE с использованием восстановленной матрицы предварительного кодирования, полученной на основе выбранных векторов предварительного кодирования.
31. Устройство по п.15, в котором процессор сконфигурирован для посылки MIMO-передачи на UE из первой группы с использованием по меньшей мере одного столбца матрицы предварительного кодирования, выбранной UE.
32. Способ обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых
классифицируют пользовательское оборудование (UE) по нескольким группам, содержащим первую группу и вторую группу;
выбирают из первой группы одно UE единовременно для передачи с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO); и
выбирают из второй группы несколько UE единовременно для MIMO-передачи.
33. Способ по п.32, в котором классификация UE содержит этап, на котором относят каждое UE к первой группе или ко второй группе на основе числа антенн в UE и числа антенн в узле В.
34. Способ по п.32, в котором классификация UE содержит этап, на котором классифицируют UE по нескольким группам на основе загрузки в узле В, требований к данным каждого UE, установившихся статистических характеристик канала, числа классифицируемых UE или комбинации вышеуказанного.
35. Способ по п.32, в котором выбор из второй группы нескольких UE единовременно для MIMO-передачи содержит этап, на котором выбирают из второй группы несколько UE, выбирающих различные столбцы общей матрицы предварительного кодирования, и причем способ дополнительно содержит этап, на котором посылают MIMO-передачу на несколько UE с использованием общей матрицы предварительного кодирования.
36. Способ по п.32, в котором выбор из второй группы нескольких UE единовременно для MIMO-передачи содержит этап, на котором выбирают из второй группы несколько UE, выбирающих различные векторы предварительного кодирования, причем способ дополнительно содержит этап, на котором посылают MIMO-передачу на несколько UE с использованием восстановленной матрицы предварительного кодирования, полученной на основе выбранных векторов предварительного кодирования.
37. Устройство для обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащее
средство классификации пользовательского оборудования (UE) по нескольким группам, содержащим первую группу и вторую группу;
средство выбора из первой группы одного UE единовременно для передачи с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO); и
средство выбора из второй группы нескольких UE единовременно для MIMO-передачи.
38. Устройство по п.37, в котором средство классификации UE содержит средство отнесения каждого UE к первой группе или второй группе на основе числа антенн в UE и числа антенн в узле В.
39. Устройство по п.37, в котором средство единовременного выбора из второй группы нескольких UE для MIMO-передачи содержит средство выбора из второй группы нескольких UE, выбирающих различные столбцы общей матрицы предварительного кодирования, причем устройство дополнительно содержит средство посылки MIMO-передачи на несколько устройств UE с использованием общей матрицы предварительного кодирования.
40. Устройство по п.37, в котором средство единовременного выбора из второй группы нескольких UE для MIMO-передачи содержит средство выбора из второй группы нескольких UE, выбирающих различные векторы предварительного кодирования, причем устройство дополнительно содержит средство посылки MIMO-передачи на несколько UE с использованием восстановленной матрицы предварительного кодирования, полученной на основе выбранных векторов предварительного кодирования.
41. Пользовательское оборудование (UE) для обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащее
процессор, сконфигурированный для генерации информации индикатора качества канала (CQI) первым способом в случае, если UE отнесено к первой группе из нескольких групп, при этом первая группа содержит UE, предназначенные для раздельного внесения в расписание на передачу с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO), и для генерации CQI-информации вторым способом в случае, если UE отнесено ко второй группе из нескольких групп, при этом вторая группа содержит UE, которые могут быть совместно внесены в расписание на MIMO-передачу; и
память, соединенную с процессором, причем память сконфигурирована для хранения кода, исполняемого процессором.
42. Пользовательское оборудование по п.41, в котором процессор сконфигурирован для генерации CQI-информации посредством распределения суммарной мощности передачи в узле В по выбранному числу потоков данных в случае, если UE отнесено к первой группе, и для генерации CQI-информации посредством распределения суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных, посланных узлом В, в случае, если UE отнесено ко второй группе.
43. Пользовательское оборудование по п.41, в котором процессор сконфигурирован для генерации CQI-информации с последовательным подавлением помех (SIC) в случае, если UE отнесено к первой группе, и для генерации CQI-информации без SIC в случае, если UE отнесено ко второй группе.
44. Пользовательское оборудование по п.41, в котором процессор сконфигурирован для выбора матрицы предварительного кодирования из множества матриц предварительного кодирования, для выбора по меньшей мере одного столбца выбранной матрицы предварительного кодирования и для отсылки информации обратной связи, содержащей выбранную матрицу предварительного кодирования, по меньшей мере один выбранный столбец выбранной матрицы предварительного кодирования, а также CQI-информацию.
45. Пользовательское оборудование по п.41, в котором процессор сконфигурирован для выбора матрицы предварительного кодирования из первого множества матриц предварительного кодирования в случае, если UE отнесено к первой группе, и для выбора матрицы предварительного кодирования из второго множества матриц предварительного кодирования, если UE отнесено ко второй группе.
46. Пользовательское оборудование по п.41, в котором процессор сконфигурирован для приема MIMO-передачи, посланной только на данное UE, если оно отнесено к первой группе, и для приема MIMO-передачи, посланной на данное UE и по меньшей мере на одно другое UE, если оно отнесено ко второй группе.
47. Пользовательское оборудование по п.41, в котором процессор сконфигурирован для приема сигналов, указывающих, отнесено ли UE к первой группе или ко второй группе.
48. Способ обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых генерируют информацию индикатора качества канала (CQI) первым способом, если пользовательское оборудование (UE) отнесено к первой группе из нескольких групп, при этом первая группа содержит UE, предназначенные для раздельного внесения в расписание на передачу с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO); и генерируют CQI-информацию вторым способом, если UE отнесено ко второй группе из нескольких групп, при этом вторая группа содержит UE, которые могут быть совместно внесены в расписание на MIMO-передачу.
49. Способ по п.48, в котором генерация CQI-информации первым способом содержит этап, на котором генерируют CQI-информацию посредством распределения суммарной мощности передачи в узле В по выбранному числу потоков данных, или с последовательным подавлением помех (SIC), или посредством распределения суммарной мощности передачи по выбранному числу потоков данных и с SIC, и в котором генерация CQI-информации вторым способом содержит этап, на котором генерируют CQI-информацию посредством распределения суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных, или без SIC, или посредством распределения суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных и без SIC.
50. Способ по п.48, дополнительно содержащий этапы, на которых
выбирают матрицу предварительного кодирования из множества матриц предварительного кодирования; выбирают по меньшей мере один столбец выбранной матрицы предварительного кодирования; и отсылают информацию обратной связи, содержащую выбранную матрицу предварительного кодирования, по меньшей мере один выбранный столбец выбранной матрицы предварительного кодирования и CQI-информацию.
51. Способ по п.48, дополнительно содержащий этапы, на которых выбирают матрицу предварительного кодирования из первого множества матриц предварительного кодирования, если UE отнесено к первой группе; и выбирают матрицу предварительного кодирования из второго множества матриц предварительного кодирования, если UE отнесено ко второй группе.
52. Устройство для обеспечения передачи данных в системе беспроводной связи, содержащее
средство генерации информации индикатора качества канала (CQI) первым способом, если пользовательское оборудование (UE) отнесено к первой группе из нескольких групп, при этом первая группа содержит UE, предназначенные для раздельного внесения в расписание на передачу с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO); и
средство генерации CQI-информации вторым способом, если UE отнесено ко второй группе из нескольких групп, при этом вторая группа содержит UE, которые могут быть совместно внесены в расписание на MIMO-передачу.
53. Устройство по п.52, в котором средство генерации CQI-информации первым способом содержит средство генерации CQI-информации посредством распределения суммарной мощности передачи в узле В по выбранному числу потоков данных, или с последовательным подавлением помех (SIC), или посредством распределения суммарной мощности передачи по выбранному числу потоков данных и с SIC, и в котором средство генерации CQI-информации вторым способом содержит средство генерации CQI-информации посредством распределения суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных, или без SIC, или посредством распределения суммарной мощности передачи по максимальному числу потоков данных и без SIC.
54. Устройство по п.52, дополнительно содержащее средство выбора матрицы предварительного кодирования из множества матриц предварительного кодирования; средство выбора по меньшей мере одного столбца выбранной матрицы предварительного кодирования; и средство отсылки информации обратной связи, содержащей выбранную матрицу предварительного кодирования, по меньшей мере один выбранный столбец выбранной матрицы предварительного кодирования и CQI-информацию.
| US 2005043031 A1, 2005.02.24 | |||
| WO 2004038984 A2, 2004.05.06 | |||
| WO 2005060123 A1, 2005.06.30 | |||
| RU 2003136164 A, 27.05.2005 | |||
| АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ КАНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМАХ С АДАПТИВНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ | 1996 |
|
RU2197791C2 |
