СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ СОСТОЯНИЯ КАНАЛА В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2017 года по МПК H03M13/00 H04B7/04 

Область техники, к которой относится изобретение

[1] Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи, а более конкретно, к способу и устройству для передачи информации состояния канала с использованием субдискретизации таблицы кодирования в системе беспроводной связи.

Уровень техники

[2] Ниже описывается система связи по стандарту долгосрочного развития Партнерского проекта третьего поколения (3GPP LTE) в качестве примерной системы мобильной связи, к которой является применимым настоящее изобретение.

[3] Фиг. 1 является схемой, принципиально показывающей сетевую структуру усовершенствованной универсальной системы мобильной связи (E-UMTS) в качестве примерной системы радиосвязи. E-UMTS-система получена в результате развития традиционной UMTS-системы, и ее базовая стандартизация в настоящее время находится в стадии реализации в 3GPP. E-UMTS может, в общем, упоминаться в качестве системы по стандарту долгосрочного развития (LTE). Для получения дополнительной информации касательно технических условий UMTS и E-UMTS, следует обратиться к версии 7 и версии 8 документа "3rd generation partnership project; technical specification group radio access network".

[4] Ссылаясь на фиг. 1, E-UMTS включает в себя пользовательское оборудование (UE), eNB (усовершенствованные узлы B или базовые станции) и шлюз доступа (AG), который расположен на конце сети (E-UTRAN) и соединен с внешней сетью. ENB могут одновременно передавать несколько потоков данных для широковещательной услуги, многоадресной услуги и/или одноадресной услуги.

[5] Одна или более сот могут существовать в расчете на eNB. Сота задается с возможностью использовать одну из полос пропускания в 1,25, 2,5, 5, 10, 15 и 20 МГц для того, чтобы предоставлять транспортную услугу по нисходящей линии связи или восходящей линии связи для нескольких UE. Различные соты могут задаваться с возможностью предоставлять различные полосы пропускания. ENB управляет передачей и приемом данных для множества UE. ENB передает информацию диспетчеризации в нисходящей линии связи относительно данных нисходящей линии связи, чтобы уведомлять соответствующее UE касательно частотно-временной области, в которой должны передаваться данные, кодирования, размера данных и связанной с гибридным автоматическим запросом на повторную передачу (HARQ) информации. Помимо этого, eNB передает информацию диспетчеризации в восходящей линии связи относительно UL-данных в соответствующее UE, с тем чтобы сообщать UE касательно доступной частотно-временной области, кодирования, размера данных и связанной с HARQ информации. Интерфейс для передачи пользовательского трафика или управляющего трафика может использоваться между eNB. Базовая сеть (CN) может включать в себя AG, сетевой узел для регистрации пользователя UE и т.п. AG управляет мобильностью UE на основе зоны отслеживания (TA), при этом одна TA включает в себя множество сот.

[6] Хотя технология радиосвязи разработана вплоть до LTE на основе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA), требования и ожидания пользователей и поставщиков продолжают расти. Помимо этого, поскольку продолжают разрабатываться другие технологии радиодоступа, требуется новая технология для того, чтобы обеспечивать конкурентоспособность в будущем. Например, требуется снижение затрат в расчете на бит, повышение доступности услуг, гибкое использование полосы частот, простая структура, открытый интерфейс и надлежащее потребление мощности посредством UE.

[7] Технология со многими входами и многими выходами (MIMO) означает способ повышения эффективности передачи и приема данных посредством использования нескольких передающих антенн и нескольких приемных антенн вместо одной передающей антенны и одной приемной антенны. Иными словами, MIMO-технология увеличивает пропускную способность или повышает производительность с использованием нескольких антенн на передающей стороне или приемной стороне системы беспроводной связи. MIMO-технология также может упоминаться в качестве многоантенной технологии.

[8] Чтобы поддерживать многоантенную передачу, матрица предварительного кодирования для надлежащего распределения передаваемой информации согласно ситуации в канале и т.д. может применяться к каждой антенне.

Сущность изобретения

Техническая задача

[9] Цель настоящего изобретения, разработанного для того, чтобы разрешать проблему, заключается в способе и устройстве для передачи информации состояния канала в системе беспроводной связи.

[10] Следует понимать, что вышеприведенное общее описание и нижеприведенное подробное описание настоящего изобретения являются примерными и пояснительными и имеют намерение предоставлять дополнительное пояснение изобретения согласно формуле изобретения.

Техническое решение

[11] Цель настоящего изобретения может достигаться посредством предоставления способа передачи информации состояния канала (CSI) посредством пользовательского оборудования (UE) в системе беспроводной связи, причем способ включает в себя субдискретизацию таблицы кодирования для 4-антенного порта, включающего в себя 16 матриц предварительного кодирования, и передачу по обратной связи CSI на основе субдискретизированной таблицы кодирования, при этом когда индикатор ранга (RI) равен 4, субдискретизированная таблица кодирования включает в себя первую матрицу предварительного кодирования с индексом 0, третью матрицу предварительного кодирования с индексом 2, и девятую матрицу предварительного кодирования с индексом 8, и одиннадцатую матрицу предварительного кодирования с индексом 10 из 16 матриц предварительного кодирования.

[12] В другом аспекте настоящего изобретения, в данном документе предусмотрено пользовательское оборудование (UE) для передачи информации состояния канала (CSI) в системе беспроводной связи, причем UE включает в себя радиочастотный (RF) модуль и процессор, при этом процессор выполнен с возможностью субдискретизировать таблицу кодирования для 4-антенного порта, включающего в себя 16 матриц предварительного кодирования, и передавать по обратной связи CSI на основе субдискретизированной таблицы кодирования, и когда индикатор ранга (RI) равен 4, субдискретизированная таблица кодирования включает в себя первую матрицу предварительного кодирования с индексом 0, третью матрицу предварительного кодирования с индексом 2, и девятую матрицу предварительного кодирования с индексом 8, и одиннадцатую матрицу предварительного кодирования с индексом 10 из 16 матриц предварительного кодирования.

[13] Нижеприведенные признаки могут широко применяться к вышеуказанным вариантам осуществления настоящего изобретения.

[14] Первая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[15]

[16] Третья матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[17] .

[18] Девятая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[19] .

[20] Одиннадцатая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[21] .

[22] Субдискретизация может включать в себя субдискретизацию таблицы кодирования для 4-антенного порта согласно следующему:

[23] .

[24] I_PMI2 может указывать индекс матрицы предварительного кодирования с помощью одного из 0-3.

[25] Субдискретизация может включать в себя субдискретизацию матрицы предварительного кодирования, включающей в себя только действительное значение, из 16 матриц предварительного кодирования.

[26] Субдискретизация может включать в себя субдискретизацию матрицы предварительного кодирования, соответствующей способу модуляции на основе двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK), из 16 матриц предварительного кодирования.

[27] Субдискретизация может включать в себя субдискретизацию матрицы предварительного кодирования, включающей в себя значение, соответствующее X-поляризационной (кросс-поляризационной) антенне, из 16 матриц предварительного кодирования.

[28] Вторая матрица предварительного кодирования из 16 матриц предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[29] .

[30] Четвертая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[31] .

[32] Пятая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[33] .

[34] Шестая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[35] .

[36] Седьмая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[37] .

[38] Восьмая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[39] .

[40] Десятая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[41] .

[42] Двенадцатая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[43] .

[44] Тринадцатая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[45] .

[46] Четырнадцатая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[47] .

[48] Пятнадцатая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[49] .

[50] Шестнадцатая матрица предварительного кодирования может быть сконфигурирована следующим образом:

[51] .

[52] Следует понимать, что вышеприведенное общее описание и нижеприведенное подробное описание настоящего изобретения являются примерными и пояснительными и имеют намерение предоставлять дополнительное пояснение изобретения согласно формуле изобретения.

Преимущества изобретения

[53] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, предусмотрены способ и устройство для эффективной передачи информации состояния канала с использованием субдискретизации таблицы кодирования в системе беспроводной связи.

[54] Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что преимущества, которые могут достигаться с помощью настоящего изобретения, не ограничены тем, что конкретно описано выше, и другие преимущества настоящего изобретения должны более ясно пониматься из нижеприведенного подробного описания, рассматриваемого в сочетании с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

[55] Прилагаемые чертежи, которые включены для того, чтобы обеспечивать дополнительное понимание изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для того, чтобы пояснять принципы настоящего изобретения.

На чертежах:

[56] Фиг. 1 является схемой, принципиально показывающей сетевую структуру усовершенствованной универсальной системы мобильной связи (E-UMTS) в качестве примерной системы радиосвязи;

[57] Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей плоскость управления и пользовательскую плоскость радиоинтерфейсного протокола между UE и усовершенствованной сетью универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN) на основе стандарта сети радиодоступа Партнерского проекта третьего поколения (3GPP);

[58] Фиг. 3 является схемой, показывающей физические каналы, используемые в 3GPP-системе, и общий способ передачи сигналов с их использованием;

[59] Фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей пример структуры радиокадра, используемого в системе по стандарту долгосрочного развития (LTE);

[60] Фиг. 5 является схемой, иллюстрирующей канал управления, включенный в область управления субкадра в радиокадре нисходящей линии связи;

[61] Фиг. 6 является схемой, иллюстрирующей структуру субкадра восходящей линии связи, используемого в LTE-системе;

[62] Фиг. 7 иллюстрирует конфигурацию типичной системы связи со многими входами и многими выходами (MIMO);

[63] Фиг. 8-11 иллюстрируют периодическое сообщение информации состояния канала (CSI);

[64] Фиг. 12 и 13 иллюстрируют примерный процесс для периодического сообщения CSI, когда используется неиерархическая таблица кодирования;

[65] Фиг. 14 является схемой, иллюстрирующей периодическое сообщение CSI, когда используется иерархическая таблица кодирования;

[66] Фиг. 15 является блок-схемой последовательности операций способа передачи информации состояния канала согласно настоящему изобретению; и

[67] Фиг. 16 является схемой, иллюстрирующей BS и UE, к которым является применимым вариант осуществления настоящего изобретения.

Варианты осуществления изобретения

[68] В дальнейшем в этом документе, структуры, операции и другие признаки настоящего изобретения должны легко пониматься из вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых описываются со ссылкой на прилагаемые чертежи. Варианты осуществления, которые описываются ниже, являются примерами, в которых технические признаки настоящего изобретения применяются к 3GPP-системе.

[69] Хотя варианты осуществления настоящего изобретения описываются на основе LTE-системы и системы по усовершенствованному стандарту LTE (LTE-A), LTE-система и LTE-A-система являются только примерными, и варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться ко всем системам связи, соответствующим вышеуказанному определению. Помимо этого, хотя варианты осуществления настоящего изобретения в данном документе описываются на основе режима с дуплексом с частотным разделением каналов (FDD), FDD-режим является только примерным, и варианты осуществления настоящего изобретения могут легко модифицироваться и применяться к режиму с полу-FDD (H-FDD) или к режиму с дуплексом с временным разделением каналов (TDD).

[70] Фиг. 2 является видом, иллюстрирующим структуры плоскости управления и пользовательской плоскости радиоинтерфейсного протокола между UE и E-UTRAN на основе технических требований 3GPP-сети радиодоступа. Плоскость управления означает тракт, через который передаются управляющие сообщения, используемые посредством пользовательского оборудования (UE) и сети для того, чтобы управлять вызовом. Пользовательская плоскость означает тракт, через который передаются данные, сформированные на прикладном уровне, например, речевые данные или данные Интернет-пакетов.

[71] Физический уровень первого уровня предоставляет услугу передачи информации на верхний уровень с использованием физического канала. Физический уровень соединяется с уровнем управления доступом к среде (MAC) верхнего уровня через транспортный канал. Данные транспортируются между MAC-уровнем и физическим уровнем через транспортный канал. Данные также транспортируются между физическим уровнем передающей стороны и физическим уровнем приемной стороны через физический канал. Физический канал использует время и частоту в качестве радиоресурсов. В частности, физический канал модулируется с использованием схемы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) в нисходящей линии связи и модулируется с использованием схемы множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA) в восходящей линии связи.

[72] MAC-уровень второго уровня предоставляет услуги для уровня управления радиосвязью (RLC) верхнего уровня через логический канал. RLC-уровень второго уровня поддерживает надежную передачу данных. Функция RLC-уровня может реализовываться посредством функционального блока в MAC. Уровень протокола конвергенции пакетных данных (PDCP) второго уровня выполняет функцию сжатия заголовков для того, чтобы сокращать необязательную управляющую информацию для эффективной передачи пакета по Интернет-протоколу (IP), к примеру, IPv4- или IPv6-пакета в радиоинтерфейсе, имеющем относительно узкую полосу пропускания.

[73] Уровень управления радиоресурсами (RRC), расположенный в самой нижней части третьего уровня, задается только на плоскости управления. RRC-уровень управляет логическими каналами, транспортными каналами и физическими каналами относительно конфигурирования, переконфигурирования и высвобождения однонаправленных радиоканалов. Однонаправленные радиоканалы означают услуги, предоставляемые посредством второго уровня, чтобы передавать данные между UE и сетью. С этой целью, RRC-уровень UE и RRC-уровень сети обмениваются RRC-сообщениями. UE находится в режиме RRC-соединения, если RRC-соединение установлено между RRC-уровнем радиосети и RRC-уровнем UE. В противном случае, UE находится в режиме RRC-бездействия. Не связанный с предоставлением доступа уровень (NAS), расположенный на верхнем уровне RRC-уровня, выполняет такие функции, как управление сеансами и управление мобильностью.

[74] Одна сота eNB задается с возможностью использовать одну из полос пропускания, к примеру, 1,25, 2,5, 5, 10, 15 и 20 МГц, для того чтобы предоставлять услугу передачи по нисходящей линией связи или по восходящей линии связи для множества UE. Различные соты могут задаваться с возможностью предоставлять различные полосы пропускания.

[75] Транспортные каналы нисходящей линии связи для передачи данных из сети в UE включают в себя широковещательный канал (BCH) для передачи системной информации, канал поисковых вызовов (PCH) для передачи сообщений поисковых вызовов и совместно используемый канал (SCH) нисходящей линии связи для передачи пользовательского трафика или управляющих сообщений. Трафик или управляющие сообщения многоадресной или широковещательной услуги нисходящей линии связи могут передаваться через SCH нисходящей линии связи либо могут передаваться через дополнительный многоадресный канал (MCH) нисходящей линии связи. Между тем, транспортные каналы восходящей линии связи для передачи данных из UE в сеть включают в себя канал с произвольным доступом (RACH) для передачи начальных управляющих сообщений и SCH восходящей линии связи для передачи пользовательского трафика или управляющих сообщений. Логические каналы, которые расположены на верхнем уровне относительно транспортных каналов и преобразуются в транспортные каналы, включают в себя широковещательный канал управления (BCCH), канал управления поисковыми вызовами (PCCH), общий канал управления (CCCH), многоадресный канал управления (MCCH) и многоадресный канал трафика (MTCH).

[76] Фиг. 3 является видом, иллюстрирующим физические каналы, используемые в 3GPP-системе, и общий способ передачи сигналов с их использованием.

[77] UE выполняет начальный поиск сот, к примеру, установление синхронизации с eNB, когда включается питание, или UE входит в новую соту (этап S301). UE может принимать канал первичной синхронизации (P-SCH) и канал вторичной синхронизации (S-SCH) из eNB, устанавливать синхронизацию с eNB и получать такую информацию, как идентификатор соты. После этого, UE может принимать физический широковещательный канал из eNB для того, чтобы получать широковещательную информацию в соте. Между тем, UE может принимать опорный сигнал нисходящей линии связи (DL RS) на этапе начального поиска сот для того, чтобы подтверждать состояние каналов нисходящей линии связи.

[78] По завершению начального поиска сот UE может принимать физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH) и физический совместно используемый канал нисходящей линии связи (PDSCH) согласно информации, переносимой по PDCCH, для того чтобы получать более подробную системную информацию (этап S302).

[79] Между тем, если UE первоначально осуществляет доступ к eNB, либо если не присутствуют радиоресурсы для передачи сигналов, UE может выполнять процедуру произвольного доступа (этапы S303-S306) относительно eNB. С этой целью, UE может передавать конкретную последовательность через физический канал с произвольным доступом (PRACH) в качестве преамбулы (этапы S303 и S305) и принимать ответное сообщение на преамбулу через PDCCH и PDSCH, соответствующие ему (этапы S304 и S306). В случае конкурентного RACH дополнительно может выполняться процедура разрешения коллизий.

[80] UE, которое выполняет вышеуказанные процедуры, может принимать PDCCH/PDSCH (этап S307) и передавать физический совместно используемый канал восходящей линии связи (PUSCH)/физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) (этап S308) согласно общей процедуре передачи сигналов по восходящей/нисходящей линии связи. В частности, UE принимает управляющую информацию нисходящей линии связи (DCI) через PDCCH. DCI включает в себя управляющую информацию, такую как информация выделения ресурсов для UE, и имеет различные форматы согласно назначению применения.

[81] Между тем, управляющая информация, передаваемая посредством UE в eNB через восходящую линию связи или принимаемая посредством UE из eNB через нисходящую линию связи, включает в себя сигнал подтверждения приема/отрицания приема (ACK/NACK) в нисходящей/восходящей линии связи, индикатор качества канала (CQI), индекс матрицы предварительного кодирования (PMI), индикатор ранга (RI) и т.п. В случае 3GPP LTE-системы, UE может передавать управляющую информацию, такую как CQI/PMI/RI, через PUSCH и/или PUCCH.

[82] Фиг. 4 является видом, иллюстрирующим структуру радиокадра, используемого в LTE-системе.

[83] Ссылаясь на фиг. 4, радиокадр имеет длину в 10 мс (327200 Ts) и включает в себя 10 субкадров одинакового размера. Каждый из субкадров имеет длину в 1 мс и включает в себя два временных кванта. Каждый из временных квантов имеет длину в 0,5 мс (15360 Ts). В этом случае, Ts обозначает время дискретизации и представляется посредством Ts=l/(15 кГц x 2048)=3,2552x10-8 (приблизительно 33 нс). Каждый слот включает в себя множество OFDM-символов во временной области и включает в себя множество блоков ресурсов (RB) в частотной области. В LTE-системе, один блок ресурсов включает в себя 12 поднесущих x 7 (или 6) OFDM-символов. Интервал времени передачи (TTI), который является единицей времени для передачи данных, может определяться в единицах одного или более субкадров. Вышеописанная структура радиокадра является чисто примерной, и различные модификации могут вноситься в число субкадров, включенных в радиокадр, число временных квантов, включенных в субкадр, или число OFDM-символов, включенных в слот.

[84] Фиг. 5 является видом, иллюстрирующим каналы управления, содержащиеся в области управления одного субкадра в радиокадре нисходящей линии связи.

[85] Ссылаясь на фиг. 5, один субкадр включает в себя 14 OFDM-символов. Первый-третий из 14 OFDM-символов могут использоваться в качестве области управления, и оставшиеся 13-11 OFDM-символов могут использоваться в качестве области данных, согласно конфигурации субкадра. На фиг. 5, R1-R4 представляют опорные сигналы (RS) или пилотные сигналы для антенн 0-3, соответственно. RS задаются фиксированными согласно предварительно определенному шаблону в субкадре независимо от области управления и области данных. Каналы управления выделяются ресурсам, которым не выделяется RS, в области управления. Каналы трафика выделяются ресурсам, которым не выделяется RS, в области данных. Каналы управления, выделяемые области управления, включают в себя физический канал индикатора формата канала управления (PCFICH), физический канал индикатора гибридного ARQ (PHICH), физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH) и т.д.

[86] PCFICH, физический канал индикатора формата канала управления, информирует UE в отношении числа OFDM-символов, используемых для PDCCH в расчете на субкадр. PCFICH расположен в первом OFDM-символе и устанавливается до PHICH и PDCCH. PCFICH состоит из 4 групп элементов ресурсов (REG), и каждая из REG распределена в области управления на основе идентификатора соты. Одна REG включает в себя 4 элемента ресурсов (RE). RE указывает минимальный физический ресурс, заданный в качестве "одна поднесущая x один OFDM-символ". PCFICH-значение указывает значения в 1-3 или значения в 2-4 в зависимости от полосы пропускания и модулируется посредством квадратурной фазовой манипуляции (QPSK).

[87] PHICH, физический канал индикатора гибридного ARQ, используется для того, чтобы передавать HARQ ACK/NACK-сигнал для передачи по восходящей линии связи. Иными словами, PHICH указывает канал, через который передается информация ACK/NACK нисходящей линии связи для HARQ восходящей линии связи. PHICH включает в себя одну REG и скремблируется конкретно для соты. ACK/NACK-сигнал указывается посредством 1 бита и модулируется посредством двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK). Модулированный ACK/NACK-сигнал кодируется с расширением спектра с коэффициентом расширения спектра (SF) = 2 или 4. Множество PHICH, преобразованных в идентичный ресурс, составляют PHICH-группу. Число PHICH, мультиплексированных в PHICH-группу, определяется в зависимости от числа SF. PHICH (группа) повторяется три раза, чтобы получать выигрыш от разнесения в частотной области и/или во временной области.

[88] PDCCH, физический канал управления нисходящей линии связи, выделяется первым n OFDM-символов субкадра. В этом случае, n является целым числом, большим 1, и указывается посредством PCFICH. PDCCH состоит из одного или более элементов канала управления (CCE). PDCCH информирует каждое UE или группу UE в отношении информации, ассоциированной с выделением ресурсов канала поисковых вызовов (PCH) и совместно используемого канала нисходящей линии связи (DL-SCH), разрешением на диспетчеризацию в восходящей линии связи, информацией гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) и т.д. Следовательно, eNB и UE передают и принимают данные, отличные от специальной управляющей информации или конкретных данных об услугах, через PDSCH.

[89] Информация, указывающая то, в какое UE (или в какие UE) должны передаваться PDSCH-данные, информация, указывающая то, как UE должны принимать PDSCH-данные, и информация, указывающая то, как UE должны выполнять декодирование, содержится в PDCCH. Например, предполагается, что конкретный PDCCH CRC-маскируется с временным идентификатором радиосети (RNTI) "A", и информация относительно данных, которые передаются с использованием радиоресурсов "B" (например, частотного местоположения), и информация транспортного формата "C" (например, размер блока передачи, схема модуляции, информация кодирования и т.д.) передается через конкретный субкадр. В этом случае, UE, расположенное в соте, отслеживает PDCCH с использованием собственной RNTI-информации. Если присутствуют одно или более UE, имеющих RNTI A, UE принимают PDCCH и принимают PDSCH, указываемые посредством B и C, через принимаемую PDCCH- информацию.

[90] Фиг. 6 иллюстрирует структуру субкадра восходящей линии связи, используемого в LTE-системе.

[91] Ссылаясь на фиг. 6, субкадр восходящей линии связи разделен на область, в которой выделяется PUCCH для того, чтобы передавать управляющую информацию, и область, в которой выделяется PUSCH для того, чтобы передавать пользовательские данные. PUSCH выделяется середине субкадра, тогда как PUCCH выделяется обоим концам области данных в частотной области. Управляющая информация, передаваемая по PUCCH, включает в себя ACK/NACK, CQI, представляющий состояние каналов нисходящей линии связи, RI для системы со многими входами и многими выходами (MIMO), запрос на диспетчеризацию (SR), указывающий запрос на выделение ресурсов восходящей линии связи, и т.д. PUCCH UE занимает один RB на различной частоте в каждом временном кванте субкадра. Иными словами, два RB выделяются перескоку частот PUCCH по границе временного кванта. В частности, фиг. 6 иллюстрирует пример, в котором PUCCH для m=0, m=1, m=2 и m=3 выделяются субкадру.

[92] В дальнейшем в этом документе описывается MIMO-система. MIMO означает способ использования нескольких передающих антенн и нескольких приемных антенн для того, чтобы повышать эффективность передачи/приема данных. А именно, множество антенн используется на передающей стороне или на приемной стороне системы беспроводной связи, так что может увеличиваться пропускная способность, и может повышаться производительность. MIMO также может упоминаться в качестве "многоантенной системы" в этом раскрытии сущности.

[93] MIMO-система

[94] MIMO-технология не зависит от одноантенного тракта для того, чтобы принимать все сообщение. Вместо этого, MIMO-технология собирает фрагменты данных, принятые через несколько антенн, объединяет фрагменты данных и формирует полные данные. Использование MIMO-технологии позволяет увеличивать покрытие системы при одновременном повышении скорости передачи данных в сотовой зоне конкретного размера или гарантировании конкретной скорости передачи данных. MIMO-технология может быть широко использована в терминалах мобильной связи и в ретрансляционных узлах. MIMO-технология позволяет преодолевать ограничения ограниченного объема передаваемых данных одноантенных систем мобильной связи.

[95] Конфигурация общей системы MIMO-связи показана на фиг. 7. Передающая сторона оснащена NT передающих (Tx) антенн, а приемная сторона оснащена NR приемных (Rx) антенн. Если множество антенн используются как на передающей стороне, так и на приемной стороне, теоретическая пропускная способность канала увеличивается в отличие от случая, когда только либо передающая сторона, либо приемная сторона использует множество антенн. Увеличение пропускной способности канала является пропорциональным числу антенн, за счет этого повышая скорость передачи и эффективность по частоте. Если максимальная скорость передачи с использованием сигнальной антенны составляет Ro, скорость передачи с использованием нескольких антенн может быть теоретически увеличена посредством произведения максимальной скорости Ro передачи на приращение Ri скорости. Приращение Ri скорости представлено посредством следующего уравнения 1, где Ri является меньшим из NT и NR:

[96] уравнение 1

[97]

[98] Например, в системе MIMO-связи с использованием четырех Tx-антенн и четырех Rx-антенн, можно теоретически получать скорость передачи, в четыре раза большую скорости передачи одноантенной системы. После того, как теоретическое повышение пропускной способности MIMO-системы впервые продемонстрировано в середине 1990-х, разрабатываются различные технологии для существенного повышения скорости передачи данных. Несколько из этих технологий уже включены во множество стандартов беспроводной связи, включающих в себя, например, мобильную связь третьего поколения и беспроводные локальные вычислительные сети следующего поколения.

[99] Активные исследования вплоть до настоящего времени, связанные с MIMO-технологией, уделяют внимание ряду различных аспектов, включающих в себя исследование теории информации, связанной с вычислением пропускной способности MIMO-связи в различных канальных окружениях и в окружениях со множественным доступом, исследование измерения беспроводных каналов и извлечения моделей MIMO-систем и исследование технологий пространственно-временной обработки сигналов для повышения надежности передачи и скорости передачи.

[100] С целью подробного описания способа связи в MIMO-системе, ниже приведена его математическая модель. Как показано на фиг. 7, предполагается, что присутствуют NT Tx-антенн и NR Rx-антенн. В случае передаваемого сигнала максимальное число допускающих передачу фрагментов информации составляет NT в состоянии, в котором используются NT Tx-антенн, так что информация передачи может быть представлена посредством вектора, представленного посредством следующего уравнения 2:

[101] уравнение 2

[102]

[103] Между тем, отдельные фрагменты информации передачи могут иметь различные мощности передачи. В этом случае, если отдельные мощности передачи обозначаются посредством , информация передачи, имеющая отрегулированные мощности передачи, может быть представлена посредством вектора, показанного в следующем уравнении 3:

[104] уравнение 3

[105]

[106] Вектор информации передачи с управлением мощностью передачи может выражаться следующим образом, с использованием диагональной матрицы мощности передачи:

[107] уравнение 4

[108]

[109] [110] NT передаваемых сигналов , которые должны фактически передаваться, могут быть сконфигурированы посредством умножения вектора информации с управлением мощностью передачи на матрицу W весовых коэффициентов. В этом случае, матрица весовых коэффициентов выполнена с возможностью надлежащим образом распределять информацию передачи в отдельные антенны согласно ситуациям в канале передачи. Передаваемые сигналы могут быть представлены посредством следующего уравнения 5 с использованием вектора X. В уравнении 5, является весовым коэффициентом между i-ой Tx-антенной и j-ой информацией, и W является матрицей весовых коэффициентов, которая также может упоминаться в качестве матрицы предварительного кодирования:

[111] уравнение 5

[112]

[113] Обычно, физический смысл ранга канальной матрицы может быть максимальным числом различных фрагментов информации, которые могут передаваться в данном канале. Соответственно, поскольку ранг канальной матрицы задается как меньшее из числа строк или столбцов, которые являются независимыми друг от друга, ранг матрицы не превышает число строк или столбцы. Ранг канальной матрицы H, rank(H), ограничивается следующим образом:

[114] уравнение 6

[115]

[116] Каждая единица различной информации, передаваемой с использованием MIMO-технологии, задается как "поток передачи" или просто "поток". "Поток" может упоминаться в качестве "уровня". Число потоков передачи не превышает ранг канала, который является максимальным числом различных фрагментов допускающей передачу информации. Соответственно, канальная матрица H может обуславливаться посредством следующего уравнения 7:

[117] уравнение 7

[118]

[119] где "# of streams" обозначает число потоков. Следует отметить, что один поток может передаваться через одну или более антенн.

[120] Могут быть предусмотрены различные способы предоставления возможности одному или более потоков соответствовать нескольким антеннам. Эти способы могут описываться следующим образом согласно типам MIMO-технологии. Случай, в котором один поток передается через несколько антенн, может называться "пространственным разнесением", а случай, в котором несколько потоков передаются через несколько антенн, может называться "пространственным мультиплексированием". Также можно конфигурировать гибридную схему пространственного разнесения и пространственного мультиплексирования.

[121] Обратная связь по CSI

[122] Далее приводится описание сообщения с информацией состояния канала (CSI). В текущем LTE-стандарте, схема MIMO-передачи классифицируется на MIMO с разомкнутым контуром, управляемую без CSI, и MIMO с замкнутым контуром, управляемую на основе CSI. В частности, согласно MIMO-системе с замкнутым контуром, каждое из eNB и UE может иметь возможность выполнять формирование диаграммы направленности на основе CSI, чтобы получать выигрыш от мультиплексирования MIMO-антенн. Чтобы получать CSI из UE, eNB выделяет PUCCH или PUSCH для того, чтобы командовать UE передавать по обратной связи CSI для сигнала нисходящей линии связи.

[123] CSI разделена на три типа информации: индикатор ранга (RI), индекс матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатор качества канала (CQI). Во-первых, RI является информацией относительно ранга канала, как описано выше, и указывает число потоков, которые могут приниматься через идентичный частотно-временной ресурс. Поскольку RI определяется посредством долговременного замирания канала, он может, в общем, передаваться по обратной связи в цикле, большем цикла PMI или CQI.

[124] Во-вторых, PMI является значением, отражающим пространственную характеристику канала, и указывает индекс матрицы предварительного кодирования eNB, предпочитаемого посредством UE, на основе показателя отношения "сигнал-к-помехам-и-шуму" (SINR). В завершение, CQI является информацией, указывающей интенсивность канала, и указывает SINR приема, достижимое, когда eNB использует PMI.

[125] В усовершенствованной системе связи, к примеру, в LTE-A-системе, дополнительно получается многопользовательское разнесение с использованием многопользовательской MIMO (MU-MIMO). Поскольку помехи между UE, мультиплексированными в антенной области, существуют в MU-MIMO-схеме, CSI-точность может значительно влиять не только на помехи UE, которое сообщает CSI, но также и на помехи других мультиплексированных UE. Следовательно, чтобы корректно выполнять работу в MU-MIMO-режиме, необходимо сообщать CSI, имеющую точность, превышающую точность схемы однопользовательской MIMO (SU-MIMO).

[126] Соответственно, стандарт LTE-A определяет то, что конечный PMI должен отдельно рассчитываться в W1, которая представляет собой долговременный и/или широкополосный PMI, и в W2, которая представляет собой кратковременный и/или субполосный PMI.

[127] Пример схемы преобразования иерархических таблиц кодирования, конфигурирующей один конечный PMI из числа W1 и W2, может использовать долговременную ковариационную матрицу канала, как указано в уравнении 8:

[128] уравнение 8

[129]

[130] В уравнении 8, W2 кратковременного PMI указывает кодовое слово таблицы кодирования, выполненной с возможностью отражать кратковременную информацию канала, W обозначает кодовое слово конечной таблицы кодирования, и указывает матрицу, в которой норма каждого столбца матрицы A нормализована как 1.

[131] Подробные конфигурации W1 и W2 показаны в уравнении 9:

[132] уравнение 9

[133] .

(если ранг = r), где 1≤k,l,m≤M и k, l, m - целые числа.

[134] где Nt является числом Tx-антенн, M является числом столбцов матрицы Xi, указывающим то, что матрица Xi включает в себя всего M возможных вариантов векторов-столбцов. eMk, eMl и eMm обозначают k-ый, l-ый и m-ый векторы-столбцы матрицы Xi, в которой только k-ый, l-ый и m-ый элементы из M элементов равны 0, и остальные элементы равны 0, соответственно. являются комплексными значениями, имеющими единичную норму, и указывают то, что, когда выбираются k-ый, l-ый и m-ый векторы-столбцы матрицы Xi, сдвиг фаз применяется к векторам-столбцам. В это время, i является целым числом, большим 0, обозначающим PMI-индекс, указывающий W1, и j является целым числом, большим 0, обозначающим PMI-индекс, указывающий W2.

[135] В уравнении 9, конфигурации таблиц кодирования рассчитываются с возможностью отражать свойства канальной корреляции, сформированные, когда используются кросс-поляризованные антенны, и когда пространство между антеннами является плотным, например, когда расстояние между смежными антеннами меньше половины длины волны сигнала. Кросс-поляризованные антенны могут классифицироваться на группу горизонтальных антенн и группу вертикальных антенн. Каждая группа антенн имеет характеристику равноамплитудной линейной антенной решетки (ULA), и две группы совместно размещаются.

[136] Соответственно, корреляция между антеннами каждой группы имеет характеристики идентичного линейного приращения фазы, и корреляция между группами антенн имеет характеристики сдвига фаз. Следовательно, поскольку таблица кодирования является значением, полученным посредством квантования канала, необходимо рассчитывать таблицу кодирования таким образом, что отражаются характеристики канала. Для удобства описания, кодовое слово ранга 1, сформированное посредством вышеуказанных конфигураций, показано следующим образом:

[137] уравнение 10

[138]

[139] В уравнении 10, кодовое слово выражается как вектор (где NT является числом Tx-антенн) и структурируется с помощью верхнего вектора и нижнего вектора , которые показывают характеристики корреляции группы горизонтальных антенн и группы вертикальных антенн, соответственно. предпочтительно выражается как вектор, имеющий характеристики линейного приращения фазы, посредством отражения характеристик корреляции между антеннами каждой группы антенн, и может быть DFT-матрицей в качестве характерного примера.

[140] Как описано выше, CSI в LTE-системе включает в себя, но не только, CQI, PMI и RI. Согласно режиму передачи каждого UE, передается все или часть из CQI, PMI и RI. Периодическая передача CSI упоминается в качестве периодического сообщения, и передача CSI при запросе eNB упоминается в качестве апериодического сообщения. При апериодическом сообщении, запросный бит, включенный в информацию диспетчеризации в восходящей линии связи, передаваемую посредством eNB, передается в UE. Затем UE передает CSI с учетом своего режима передачи в eNB через канал передачи данных восходящей линии связи (PUSCH). При периодическом сообщении, период CSI и смещение в периоде передаются в служебных сигналах в единицах субкадров посредством полустатической схемы через сигнал верхнего уровня для каждого UE. UE передает CSI с учетом режима передачи в eNB через канал управления восходящей линии связи (PUCCH). Если существуют данные восходящей линии связи в субкадре, в котором передается CSI, CSI передается через канал передачи данных восходящей линии связи (PUSCH) вместе с данными восходящей линии связи. ENB передает информацию временных интервалов передачи, подходящую для каждого UE, в UE с учетом состояния канала каждого UE и распределенной ситуации UE в соте. Информация временных интервалов передачи включает в себя период и смещение, необходимое для передачи CSI, и может передаваться в каждое UE через RRC-сообщение.

[141] Фиг. 8-11 иллюстрируют периодическое сообщение CSI в LTE-системе.

[142] Ссылаясь на фиг. 8, в LTE-системе существует четыре режима сообщения CQI. В частности, режимы сообщения CQI могут быть разделены на режимы в широкополосном (WB) CQI и режимы в субполосном (SB) CQI согласно типу обратной связи по CQI. Режим сообщения CQI также может быть разделен на режимы без PMI и режимы с одним PMI в зависимости от того, передается PMI или нет. Каждому UE сообщается информации, состоящая из периода и смещения, через передачу служебных RRC-сигналов, для того чтобы периодически сообщать CQI.

[143] Фиг. 9 иллюстрирует пример передачи CSI, когда UE принимает информацию, указывающую {период 5 и смещение 1}, посредством передачи служебных сигналов. Ссылаясь на фиг. 9, при приеме информации, указывающей период 5 и смещение 1, UE передает CSI в единицах по 5 субкадров со смещением в один субкадр в порядке возрастания индекса субкадра, подсчитанного от 0 начиная с первого субкадра. Хотя CSI передается по существу через PUCCH, если PUSCH для передачи данных присутствует в идентичный момент времени передачи, CSI передается через PUSCH вместе с данными. Индекс субкадра задается в качестве комбинации номера nf системного кадра (или индекса радиокадра) и индекса ns временного кванта (от 0 до 19). Поскольку один субкадр включает в себя два временных кванта, индекс субкадра может задаваться как 10 x nf+floor(ns/2), где floor() указывает функцию минимального уровня.

[144] Типы CQI-передачи включают в себя тип передачи только WB CQI и тип передачи как WB CQI, так и SB CQI. В типе передачи только WB CQI, CQI-информация для всех полос частот передается в субкадрах, соответствующих каждому периоду CQI-передачи. Между тем, в случае если PMI-информация также должна передаваться согласно типу обратной связи по PMI, как проиллюстрировано на фиг. 8, PMI-информация передается вместе с CQI-информацией. В типе передачи как WB CQI, так и SB CQI, WB CQI и SB CQI попеременно передаются.

[145] Фиг. 10 иллюстрирует систему, в которой полоса пропускания системы состоит из 16 RB. Предполагается, что полоса пропускания системы включает в себя две части полосы пропускания (BP) BP0 и BP1, состоящие из двух субполос частот (SB), SB0 и SB1, и каждая SB включают в себя 4 RB. Вышеуказанное допущение является примерным, и число BP и размер каждой SB может меняться в зависимости от размера полосы пропускания системы. Число SB, составляющих каждую BP, может отличаться согласно числу RB, числу BP и размеру каждой SB.

[146] В типе CQI-передачи передачи как WB CQI, так и SB CQI, WB CQI передаются в первом субкадре CQI-передачи, и SB CQI лучшего состояния SB из SB0 и SB1 в BP0 передаются в следующем субкадре CQI-передачи вместе с индексом соответствующей SB (например, индикатором выбора субполосы частот (SSI)). После этого, SB CQI лучшего состояния SB из SB0 и SB1 в BP1 и индекс соответствующей SB передаются в следующем субкадре CQI-передачи. Таким образом, CQI каждой BP последовательно передается после передачи WB CQI. CQI каждой BP может последовательно передаваться один-четыре раза в течение интервала между интервалами передачи двух WB CQI. Например, если CQI каждой BP передается один раз в течение временного интервала между двумя WB CQI, CQI могут передаваться в порядке WB CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ WB CQI. Если CQI каждой BP передается четыре раза в течение временного интервала между двумя WB CQI, CQI могут передаваться в порядке WB CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ WB CQI. Информация в отношении того, сколько раз передается каждая BP CQI, передается в служебных сигналах посредством верхнего уровня (RRC-уровня).

[147] Фиг. 11(a) иллюстрирует пример передачи как WB CQI, так и SB CQI, когда UE принимает информацию, указывающую {период 5 и смещение 1}, посредством передачи служебных сигналов. Ссылаясь на фиг. 11(a), CQI может передаваться только в субкадрах, соответствующих передаваемому в служебных сигналах периоду и смещению, независимо от типа. Фиг. 11(b) иллюстрирует пример передачи RI, в дополнение к примеру, показанному на фиг. 11(a). RI может передаваться в служебных сигналах в качестве комбинации кратного числа периода WB CQI-передачи и смещения в периоде передачи из верхнего уровня (например, RRC-уровня). Смещение RI передается в служебных сигналах с использованием значения относительно смещения CQI. Например, если смещение CQI составляет 1, и смещение RI составляет 0, RI имеет смещение, идентичное смещению CQI. Значение смещения RI задается равным 0 или отрицательному числу. Более конкретно, на фиг. 11(b) предполагается, что в окружении, идентичном окружению по фиг. 11(a), период RI-передачи является кратным числом 1 относительно периода WB CQI-передачи, и RI-смещение составляет -1. Поскольку период RS-передачи является кратным числом 1 относительно периода WB CQI-передачи, период RS-передачи и период WB CQI-передачи являются практически идентичными. Поскольку смещение RI составляет -1, RI передается на основе значения -1 (т.е. индекса 0 субкадра) относительно смещения 1 CQI на фиг. 11(a). Если смещение RI составляет 0, субкадры передачи RI и WB CQI перекрываются. В этом случае, WB CQI отбрасывается, а RI передается.

[148] Фиг. 12 иллюстрирует обратную связь по CSI в случае режима 1-1 по фиг. 8.

[149] Ссылаясь на фиг. 12, обратная связь по CSI состоит из двух типов контента сообщения, т.е. передачи сообщения 1 и передачи сообщения 2. Более конкретно, RI передается через сообщение 1, а WB PMI и WB CQI передаются через сообщение 2. Сообщение 2 передается в индексах субкадров, удовлетворяющих (10*nf+floor(ns/2)-Noffset,CQI)mod(Npd)=0. Noffset,CQI указывает смещение для PMI/CQI-передачи, показанной на фиг. 9. На фиг. 12, Noffset,CQI=1. Npd иллюстрирует интервал субкадров между смежными сообщениями 2, и случай Npd=2 проиллюстрирован на фиг. 12. Сообщение 1 передается в индексах субкадров, удовлетворяющих (10*nf+floor(ns/2)-Noffset,CQI-Noffset,RI)mod(MRI*Npd)=0. MRI определяется посредством передачи служебных сигналов верхнего уровня. Noffset,RI обозначает значение относительного смещения для RI-передачи, показанной на фиг. 11. Случай, в котором MRI=4, и Noffset,RI=-1, проиллюстрирован на фиг. 12.

[150] Фиг. 13 иллюстрирует обратную связь по CSI в случае режима 2-1 по фиг. 8.

[151] Ссылаясь на фиг. 13, обратная связь по CSI состоит из трех типов контента сообщения, т.е. передачи сообщения 1, передачи сообщения 2 и передачи сообщения 3. Более конкретно, RI передается через сообщение 1, WB PMI и WB CQI передаются через сообщение 2, и SB CQI и L-битовый индикатор выбора субполосы частот (SSI) передаются через сообщение 3. Сообщение 2 или сообщение 3 передается в индексах субкадров, удовлетворяющих (10*nf+floor(ns/2)-Noffset,CQI)mod(Npd)=0. В частности, сообщение 2 передается в индексах субкадров, удовлетворяющих (10*nf+floor(ns/2)-Noffset,CQI)mod(H*Npd)=0. Соответственно, сообщение 2 передается с интервалом H*Npd, и субкадры между смежными сообщениями заполнены передачей сообщения 3. В это время, H равен J*K,+1, где J является числом BP. K является значением, указывающим то, сколько полных циклов должно быть последовательно выполнено, при этом полный цикл представляет собой цикл, в течение которого процесс для избирательной передачи субполосы частот один раз в расчете на различную BP по всем BP. K определяется посредством передачи служебных сигналов верхнего уровня. Случай, в котором Npd=2, J=3 и K=1, проиллюстрирован на фиг. 13. Сообщение 1 передается в индексах субкадров, удовлетворяющих (10*nf+floor(ns/2)-Noff, CQI-Noffset,RI)mod(MRI*(J*K+1)*Npd)=0. Случай, в котором MRI=2 и Noffset,RI=-1, проиллюстрирован на фиг. 13.

[152] Фиг. 14 иллюстрирует периодическое сообщение CSI, которое обсуждается в LTE-A. Если eNB включает в себя 8 Tx-антенн в режиме 2-1, то сконфигурирован 1-битовый индикатор, т.е. параметр индикатора типа предварительного кодера (PTI), и рассматриваются режимы периодического сообщения, классифицируемые на два типа согласно PTI-значению. На фиг. 14, W1 и W2 иллюстрируют иерархические таблицы кодирования, описанные в отношении уравнений 8 и 9. Если обе W1 и W2 определяются, полный тип матрицы W предварительного кодирования определяется посредством комбинирования W1 и W2.

[153] Ссылаясь на фиг. 14, в случае периодического сообщения, различный контент, соответствующий сообщению 1, сообщению 2 и сообщению 3, сообщается согласно различным периодам повторения. RI и 1-битовое PTI-значение сообщаются через сообщение 1. WB W1 (когда PTI=0) или WB W2 и WB CQI (когда PTI=1) сообщаются через сообщение 2. WB W2 и WB CQI (когда PTI=0) или SB W2 и SB CQI (когда PTI=1) сообщаются через сообщение 3.

[154] Сообщение 2 и сообщение 3 передаются в субкадрах (для удобства, называемых "первым набором субкадров"), имеющих индексы субкадров, удовлетворяющие (10*nf+floor(ns/2)-Noffset,CQI)mod(NC)=0, где Noffset,CQI является значением смещения для PMI/CQI-передачи, показанной на фиг. 9, и Nc обозначает субкадровый интервал между смежными сообщениями 2 или сообщениями 3. Случай, в котором Noffset,CQI=1 и Nc=2, проиллюстрирован на фиг. 14. Первый набор субкадров состоит из субкадров, имеющих индексы с нечетным номером; nf обозначает номер системного кадра (или индекс радиокадра), а ns обозначает индекс временного кванта в радиокадре; floor() указывает функцию минимального уровня, а "A mod B" указывает остаток, полученный посредством деления A на B.

[155] Сообщение 2 расположено в некоторых субкадрах в первом наборе субкадров, а сообщение 3 расположено в других субкадрах. Более конкретно, сообщение 2 расположено в субкадрах, имеющих индексы субкадров, удовлетворяющие (10*nf+floor(ns/2)-Noffset,CQI)mod(H*Nc)=0. Соответственно, сообщение 2 передается с интервалом H*Nc, и один или более первых субкадров между смежными сообщениями 2 заполняются передачей сообщения 3. Если PTI=0, то H=M и M определяются посредством передачи служебных сигналов верхнего уровня. Случай, в котором M=2, проиллюстрирован на фиг. 14. Если PTI=1, то H=J*K+1, K определяется посредством передачи служебных сигналов верхнего уровня, и J является числом BP. На фиг. 14, J=3 и K=1.

[156] Сообщение 1 передается в субкадрах, имеющих индексы субкадров, удовлетворяющие (10*nf+floor(ns/2)-Noffset,CQI-Noffset,RI)mod(MRI*(J*K+1)*Nc),=0, где MRI определяется посредством передачи служебных сигналов верхнего уровня. Noffset,RI указывает значение относительного смещения для RI. На фиг. 14, MRI=2, и Noffset,RI=-1. Моменты времени передачи сообщения 1 и сообщения 2 не перекрываются, поскольку Noffset,RI=-1. Когда UE вычисляет RI, W1 и W2, они ассоциированы друг с другом. Например, W1 и W2 вычисляются в зависимости от RI, и W2 вычисляется в зависимости от W1. BS может иметь сведения по конечной W из W1 и W2, когда сообщаются как сообщение 2, так и сообщение 3 после того, как сообщается сообщение 1.

[157] Таблица кодирования для 8Tx (передающих антенн)

[158] Система связи, такая как LTE-A, дополнительно применяет технологию многопользовательского разнесения с использованием многопользовательской MIMO (MU-MIMO). С этой целью, с точки зрения обратной связи, требуется повышенная точность по сравнению с предыдущими периодами. Это обусловлено тем, что существует канал с помехами между UE, которые мультиплексируются в антенной области MU-MIMO, и в силу этого точность канала обратной связи оказывает значительное влияние на другое мультиплексированное UE, а также на UE, которое передает обратную связь. Соответственно, для того чтобы повышать точность канала обратной связи в LTE-A, PMI таблицы кодирования для 8Tx может рассчитываться с возможностью разделения на W⁽¹⁾, который представляет собой долговременный и/или широкополосный предварительный кодер, и W⁽²⁾, который представляет собой кратковременный и/или субполосный предварительный кодер.

[159] Уравнение для одного конечного PMI из двухканальной информации представлено посредством умножения W⁽¹⁾ и W⁽²⁾ следующим образом:

[160] уравнение 11

[161] В вышеприведенном уравнении 11, W представляет собой предварительный кодер, сформированный из W⁽¹⁾ и W⁽²⁾, и UE передает по обратной связи информацию в BS. означает матрицу с нормой, нормализованной как 1 для каждого столбца матрицы A.

[162] Подробные конфигурации W⁽¹⁾ и W⁽²⁾ в таблице кодирования для 8Tx, заданной в LTE, представляются следующим образом:

[163] уравнение 12

.

(если ранг = r), где 1≤k,l,m≤M и k, l, m - целые числа.

[164] Кодовые слова рассчитываются таким образом, что они отражают характеристики корреляции между установленными каналами, если кросс-поляризованные антенны размещаются плотно, например, расстояние между смежными антеннами равно или меньше половины длины волны сигнала. Кросс-поляризованные антенны могут быть разделены на группу горизонтальных антенн и группу вертикальных антенн, и две группы антенн совместно размещаются, причем каждая из них имеет свойство равноамплитудной линейной антенной решетки (ULA). Следовательно, корреляции между антеннами в каждой группе имеют идентичное свойство линейного приращения фазы (LPI и LPI), и корреляция между группами антенн характеризуется посредством сдвига фаз.

[165] Поскольку таблица кодирования представляет собой, в конечном счете, квантованные значения каналов, необходимо рассчитывать таблицу кодирования, отражающую характеристики канала, соответствующие источнику. Например, кодовое слово ранга 1, удовлетворяющее уравнению 13, может отражать вышеуказанные характеристики.

[166] уравнение 13

[167]

[168] В уравнении 13, кодовое слово выражается как Nt x 1 (N_T является числом Tx-антенн), и кодовое слово состоит из верхнего вектора и нижнего вектора , представляющих характеристики корреляции горизонтальных и вертикальных групп антенн, соответственно. выражается как вектор, имеющий свойство линейного приращения фазы, отражающее характеристики корреляции между антеннами в каждой группе антенн. Например, матрица дискретного преобразования Фурье (DFT) может использоваться для .

[169] Двойная таблица кодирования для 4Tx, масштабированная с понижением из таблицы кодирования для 8Tx

[170] В LTE Rel-10-системе, задается таблица кодирования для 8Tx для BS, имеющей 8 Tx-антенн. Вышеуказанная таблица кодирования является структурой с двойной таблицей кодирования, в которой две таблицы кодирования умножаются, и включает в себя таблицу кодирования, включающую в себя широкополосную/долговременную информацию канала, и таблицу кодирования, включающую в себя субполосную/менее длительную информацию канала. В последнее время, таблица кодирования, аналогичная таблице кодирования для 8Tx, заданной в LTE Rel-10-системе, предложена в качестве одной из таблицы кодирования для 4Tx. Предложенная таблица кодирования следующая.

[171] Полный предварительный кодер формируется в качестве произведения и согласно нижеприведенному уравнению 14:

(1) уравнение 14

[172] Внутренний предварительный кодер затем выбирается из первой таблицы кодирования согласно нижеприведенному уравнению 15:

[173] уравнение 15

[174] Внешний предварительный кодер для передачи для ранга 1 выбирается из второй таблицы кодирования согласно нижеприведенному уравнению 16:

[175] уравнение 16

[176]

[177] Здесь, является вектором выбора со всеми нулями за исключением n-ого элемента, где n составляет 1-4. Помимо этого, удовлетворяется , и является значением фазы, определенным посредством индекса кодового слова , и отвечает за компенсацию таким образом, что имеет LPI-свойство.

[178] Внешний предварительный кодер для передачи для ранга 2 выбирается из второй таблицы кодирования:

[179] уравнение 17

[180] Здесь, является 4-элементным вектором выбора со всеми нулями за исключением n-ого элемента. Помимо этого, удовлетворяется, и является значением фазы, определенным посредством индекса кодового слова , и отвечает за компенсацию таким образом, что каждый вектор имеет LPI-свойство.

(2) Кодовое слово ранга 1 таблицы кодирования для 4Tx формируется следующим образом: DFT-матрица 2x2 восьмикратно избыточно дискретизируется, чтобы формировать DFT-матрицу 2x16. Когда выбирается один из 16 векторов, и выбранный вектор 2x1 представляет собой v, v многократно конкатенируется таким образом, что формируется вектор 4x1 [v v]^T. С учетом четырех значений фазовой компенсации {1, j, -1, -j} для фазовой компенсации группы вертикальных антенн и группы горизонтальных антенн из X-поляризационных антенн, выбирается одно из {[v a₁v]^T, [v a₁*j*v]^T, [v-a₁*v]^T, [v-a₁*j*v]^T}. Если компенсация не выполняется с использованием a₁, только восемь векторов из общего числа в 64 вектора ранга 1 имеют LPI-свойство. Нижний вектор умножается на a₁ для того, чтобы выполнять компенсацию таким образом, что кодовое слово [v a₁v]^T всегда имеет LPI-свойство. Как результат, 16 векторов из общего числа в 64 вектора ранга 1 имеют LPI-свойство. a₁ определяется посредством функции кодовых слов .

[181] Свойство канала ULA-антенны

[182] Свойство канала ULA-антенны может выражаться посредством свойства доминирующего собственного вектора канала. В общем, в коррелированном окружении, в котором интервал отсутствия сигнала между антенными ULA-портами является узким, доминирующий собственный вектор имеет LPI-свойство. Поскольку передающие антенные порты разделяются с идентичным интервалом, сигнал каждого порта имеет регулярную задержку при приеме. Иными словами, существует разность времен приема в между сигналом, принимаемым из первой передающей антенны, и сигналом, принимаемым из i-ой передающей антенны. Разность времен приема возникает в качестве изменения фазы канала таким образом, что существует разность фаз в между сигналом, принимаемым из первой передающей антенны, и сигналом, принимаемым из i-ой передающей антенны, и канал указывает LPI-свойство. Соответственно, в таблице кодирования, оптимизированной в коррелированном окружении, в котором интервал отсутствия сигнала между антенными ULA-портами является узким, каждое кодовое слово должно иметь LPI-свойство.

[183] Таблица кодирования для 4Tx ранга 2

[184] Вышеуказанная таблица кодирования для 4Tx включает в себя первую таблицу кодирования, имеющую размер в 3 бита, и вторую таблицу кодирования, имеющую размер в 4 бита, для каждого ранга, и в силу этого имеет общий размер в 7 битов (здесь, вторая таблица кодирования задается с возможностью разделения на согласно рангу, но для удобства описания, вторая таблица кодирования является независимо от ранга). Некоторые кодовые слова ранга 1, сформированные в качестве таблицы кодирования, имеют LPI-свойство с учетом ULA-антенны. Тем не менее, кодовое слово, имеющее LPI-свойство, не присутствует в первом и втором столбцах из числа кодовых слов ранга 2, сформированных в качестве таблицы кодирования.

[185] Соответственно, при ранге 2 или больше, таблица кодирования запрашивается таким образом, что все векторы лучей имеют LPI-свойства, с тем чтобы повышать производительность таблиц кодирования в высококоррелированной ULA-антенне. Помимо этого, для того чтобы минимизировать межпотоковые помехи, необходимо формировать таблицу кодирования таким образом, что векторы лучей являются ортонормальными друг другу. В дальнейшем в этом документе, предлагается таблица кодирования, имеющая следующие два свойства при ранге 2 или более. Во-первых, все векторы лучей имеют LPI-свойство. Во-вторых, все векторы лучей должны быть ортонормальными друг другу.

[186] Настоящее изобретение предлагает кодовое слово, в котором все векторы лучей имеют LPI-свойство и ортонормальное свойство при ранге 2 или более, и предлагает таблицу кодирования, имеющую кодовое слово, имеющее такое свойство. Таблица кодирования для 4Tx ранга 2 включает в себя только кодовые слова, имеющие вышеуказанные свойства, или кодовые слова, имеющие вышеуказанные свойства.

[187] Кодовое слово ранга 2, сформированное на основе уравнений 14-18, представлено согласно нижеприведенному уравнению 18:

[188] уравнение 18

[189] Здесь, n и m означают произвольные индексы DFT-вектора, выбранные через , и каждый из Wn и Wm ссылается на один вектор, выбранный из избыточно дискретизированного DFT-вектора .

[190] Условие следующего уравнения должно удовлетворяться таким образом, что все векторы лучей кодового слова ранга 2 уравнения 18 имеют ортонормальное свойство:

[191] уравнение 19

[192] Чтобы удовлетворять вышеприведенному уравнению, должно удовлетворяться .

[193] Когда условие удовлетворяется таким образом, что все векторы лучей имеют ортонормальное свойство, ниже описывается условие, требуемое для того, чтобы удовлетворять LPI-свойству.

[194] В соответствии с допущением касательно , уравнение 18 обобщается согласно нижеприведенному уравнению 20:

[195] уравнение 20

[196] Как показано в левой части вышеприведенного уравнения 20, уравнение 21 должно удовлетворяться таким образом, что оба вектора имеют LPI-свойство:

[197] уравнение 21

,

[198] m и n, которые удовлетворяют вышеприведенному уравнению 21, удовлетворяют .

[199] Тем не менее, если используется существующая таблица кодирования вышеприведенного уравнения 15, поскольку |n-m|<4, невозможно формировать кодовое слово, имеющее как ортонормальное свойство, так и LPI-свойство. Соответственно, чтобы предоставлять возможность двум векторам, конфигурирующим кодовое слово ранга 2, иметь LPI-свойство, должны заново рассчитываться в таблице кодирования для 4Tx.

[200] Согласно первому примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, вышеприведенное уравнение 21 удовлетворяется таким образом, что все векторы имеют LPI-свойство, и ортонормальное свойство удовлетворяется согласно из числа условий на основе вышеприведенного уравнения 19.

[201] согласно первому примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 сконфигурированы согласно нижеприведенному уравнению 22:

[202] уравнение 22

[203] Внутренний предварительный кодер выбирается из первой таблицы кодирования.

[204] Здесь, удовлетворяется , и k является индексом кодового слова . Помимо этого, (k) является k-ым кодовым словом таблицы кодирования.

[205] Внешний предварительный кодер для передачи для ранга 2 выбирается из второй таблицы кодирования из нижеприведенного уравнения 23:

[206] уравнение 23

[207] Здесь, является 4-элементным вектором выбора со всеми нулями за исключением n-ого элемента. является индексом кодового слова . Помимо этого, является -ым кодовым словом таблицы кодирования, и удовлетворяется .

[208] согласно первому примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 формируется с использованием идентичного избыточно дискретизированного DFT-вектора, аналогично из вышеприведенного уравнения 15.

[209] Тем не менее, в отличие от из вышеприведенного уравнения 15, согласно первому примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 состоит из восьми последовательных избыточно дискретизированных DFT-векторов, чтобы предоставлять возможность двум векторам лучей, конфигурирующим кодовое слово ранга 2, иметь LPI-свойство. Поскольку из вышеприведенного уравнения 15 состоит из четырех последовательных избыточно дискретизированных DFT-векторов, даже если произвольный вектор, включенный в , выбирается с использованием , два вектора лучей, которые в завершение сформированы, не имеют LPI-свойства. Иными словами, в вышеприведенном уравнении 21, |m-n|=4 не удовлетворяется.

[210] Соответственно, согласно первому примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 состоит из более объемной матрицы, и тип DFT-вектора, выбранного из через , увеличивается. Иными словами, в вышеприведенном уравнении 21, поскольку 0<|m-n|<7, может быть возможным находить m и n, которые удовлетворяют |m-n|=4. Как результат, конечные сформированные два вектора лучей имеют LPI-атрибут.

[211] Кодовое слово, имеющее LPI-свойство, может формироваться с использованием и согласно первому примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2. В , ограничен . Как результат, в вышеприведенном уравнении 21, всегда удовлетворяется |m-n|=4. Помимо этого, согласно уравнению 21 для предоставления возможности всем векторам лучей, конфигурирующим ранг 2, иметь ортонормальное свойство и LPI-свойство, в согласно первому примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, задается

[212] Согласно второму примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, вышеприведенное уравнение 21 удовлетворяется таким образом, что все векторы имеют LPI-свойство, и ортонормальное свойство удовлетворяется согласно из числа условий на основе вышеприведенного уравнения 19.

[213] и согласно второму примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 сконфигурированы согласно нижеприведенному уравнению 24:

[214] уравнение 24

[215] Внутренний предварительный кодер выбирается из первой таблицы кодирования.

[216] Здесь, удовлетворяется и k является индексом кодового слова . Помимо этого, (k) является k-ым кодовым словом таблицы кодирования.

[217] Внешний предварительный кодер для передачи для ранга 2 выбирается из второй таблицы кодирования из нижеприведенного уравнения 25:

[218] уравнение 25

[219] Здесь, является 4-элементным вектором выбора со всеми нулями за исключением n-ого элемента. является индексом кодового слова , и . Помимо этого, является кодовым словом таблицы кодирования, и удовлетворяется

[220] согласно второму примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 состоит из матрицы, имеющей размер, идентичный размеру из вышеприведенного уравнения 15.

[221] Тем не менее, в отличие от из вышеприведенного уравнения 15, согласно второму примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 состоит из DFT-вектора, четырехкратно избыточно дискретизированного вместо восьмикратно, чтобы предоставлять возможность двум векторам лучей, конфигурирующим кодовое слово ранга 2, иметь LPI-свойство. Поскольку из вышеприведенного уравнения 15 состоит из DFT-вектора, восьмикратно избыточно дискретизированного, даже если произвольный вектор, включенный в , выбирается с использованием , два вектора лучей, которые в завершение сформированы, не имеют LPI-свойства.

[222] Соответственно, согласно второму примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 может состоять из DFT-вектора, четырехкратно избыточно дискретизированного, и два вектора лучей имеют LPI-свойство через .

[223] В первом примере таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, , чтобы предоставлять возможность двум векторам лучей, выбранным через , иметь LPI-свойство, должно удовлетворяться |m-n|=4. Тем не менее, второй пример таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 соответствует случаю, в котором включает в себя DFT-вектор, восьмикратно избыточно дискретизированный. Поскольку согласно второму примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 состоит из DFT-вектора, четырехкратно избыточно дискретизированного, вместо |m-n|=4, должно удовлетворяться |m-n|=2. Чтобы удовлетворять этому условию, задается в вышеприведенном уравнении 25. Помимо этого, согласно уравнению 21, для предоставления возможности всем векторам лучей, конфигурирующим ранг 2, иметь ортонормальное свойство и LPI-свойство, согласно второму примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 задается согласно

[224] Согласно третьему примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, вышеприведенное уравнение 21 удовлетворяется таким образом, что все векторы имеют LPI-свойство, и ортонормальное свойство удовлетворяется согласно из числа условий на основе вышеприведенного уравнения 19.

[225] В вышеприведенном уравнении 19, когда удовлетворяется , два вектора лучей ранга 2 всегда являются ортонормальными относительно произвольного . Соответственно, таблица кодирования рассчитывается с возможностью удовлетворять , и когда вычисляются таким образом, что вектор лучей, соответствующий каждому рангу, имеет LPI-свойство, формируется таблица кодирования, имеющая как ортонормальное свойство, так и LPI-свойство.

[226] Таблица кодирования согласно третьему примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 сконфигурирована согласно нижеприведенному уравнению 26:

[227] уравнение 26

[228] Внутренний предварительный кодер выбирается из первой таблицы кодирования.

[229] Здесь, удовлетворяется и k является индексом кодового слова . Помимо этого, (k) является k-ым кодовым словом таблицы кодирования.

[230] Внешний предварительный кодер для передачи для ранга 2 выбирается из второй таблицы кодирования согласно нижеприведенному уравнению 27:

[231] уравнение 27

[232] Здесь, является 4-элементным вектором выбора со всеми нулями за исключением n-ого элемента. является индексом кодового слова , и удовлетворяется Помимо этого, является i-ым кодовым словом таблицы кодирования, и удовлетворяется

[233] согласно третьему примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2 состоит из DFT-вектора, восьмикратно избыточно дискретизированного, и имеет одно кодовое слово, состоящее из всех DFT-векторов. в уравнении 19 удовлетворяется посредством ограничения согласно третьему примеру таблицы кодирования для 4Tx ранга 2. Иными словами, в кодовом слове ранга 2, сформированном согласно уравнениям 26 и 27, два вектора лучей являются ортонормальными, и задаются согласно вышеприведенному уравнению 27 таким образом, что каждый вектор лучей имеет LPI-свойство.

[234] Хотя ранг 2 предполагается в вышеуказанных первом-третьем примерах таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, объем настоящего изобретения не ограничен рангом 2 и включает в себя произвольную таблицу кодирования, удовлетворяющую LPI-свойству и ортонормальному свойству, с использованием вышеуказанного способа при высоком ранге, таком как ранг 2 или больше. Помимо этого, случай, в котором субдискретизируется некоторая из таблицы кодирования ранга 2, описанной в вышеуказанных вариантах осуществления, или произвольная таблица кодирования, включающая в себя таблицу кодирования, включен в объем настоящего изобретения.

[235] В дальнейшем в этом документе описывается случай, в котором удовлетворяется вышеуказанное условие таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, и внутренний предварительный кодер и внешний предварительный кодер задаются равными 4 битам и 1 биту, соответственно.

[236] Во-первых, может задаваться согласно нижеприведенному уравнению 28:

[237] уравнение 28

[238] Здесь, задается согласно нижеприведенному уравнению 29:

[239] уравнение 29

[240] Помимо этого, согласно нижеприведенному уравнению 30, состоит из строки и столбца, где начинаются с 0:

[241] уравнение 30

[242] может задаваться согласно следующему уравнению:

[243] В дальнейшем в этом документе описывается случай, в котором удовлетворяется вышеуказанное условие таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, и внутренний предварительный кодер и внешний предварительный кодер задаются равными 3 битам и 2 битам, соответственно.

[244] Во-первых, может задаваться согласно нижеприведенному уравнению 31:

[245] уравнение 31

[246] Здесь, задается согласно нижеприведенному уравнению 32:

[247] уравнение 32

[248] Помимо этого, согласно следующему уравнению, состоит из строки и столбца, где начинаются с 0:

[249] уравнение 33

[250] может задаваться согласно следующему уравнению:

[251] В дальнейшем в этом документе описывается случай, в котором удовлетворяется вышеуказанное условие таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, и внутренний предварительный кодер и внешний предварительный кодер задаются равными 3 битам и 1 биту, соответственно.

[252] Во-первых, может задаваться согласно нижеприведенному уравнению 34:

[253] уравнение 34

[254] Здесь, задается согласно нижеприведенному уравнению 35:

[255] уравнение 35

[256] Помимо этого, согласно нижеприведенному уравнению 36, состоит из строки и столбца, где начинаются с 0:

[257] уравнение 36

[258] может задаваться согласно следующему уравнению:

[259] В дальнейшем в этом документе, случай, в котором удовлетворяется вышеуказанное условие таблицы кодирования для 4Tx ранга 2, и внутренний предварительный кодер и внешний предварительный кодер задаются равными 4 битам и 2 битам, соответственно.

[260] Во-первых, задается согласно нижеприведенному уравнению 37:

[261] уравнение 37

[262] Здесь, задается согласно следующему уравнению:

[263] уравнение 38

[264] Помимо этого, согласно следующему уравнению, состоит из строки и столбца, где начинаются с 0:

[265] уравнение 39

[266] может задаваться согласно следующему уравнению:

[267] Таблица кодирования для 4Tx ранга 3 или 4 согласно настоящему изобретению

[268] Таблица кодирования ранга 3 или 4 согласно настоящему изобретению может формироваться посредством дискретизации таблицы кодирования для 4Tx LTE-версии 8, с тем чтобы уменьшать размер таблицы кодирования. В общем, в окружении с высоким рангом производительность системы не является чувствительной к размеру таблицы кодирования по сравнению с низким рангом. Например, когда приемная сторона не представляет собой приемное IRC-устройство, на производительность не оказывается влияние при максимальном ранге, даже если какой-либо предварительный кодер используется. По этой причине, таблица кодирования для 8Tx LTE может рассчитываться с возможностью значительно уменьшать размер таблицы кодирования при высоком ранге, и при ранге 8 размер таблицы кодирования составляет 0 битов. С учетом этого принципа, в дальнейшем в этом документе описывается новая таблица кодирования согласно настоящему изобретению, сформированная посредством дискретизации таблицы кодирования для 4Tx LTE-версии 8. Согласно настоящему изобретению, размер таблицы кодирования может уменьшаться для того, чтобы сокращать объем служебной информации по обратной связи.

[269] Таблица кодирования для 4Tx LTE-версии 8 может быть сконфигурирована посредством выбора ранга n векторов-столбцов в каждой матрице следующего уравнения с использованием предварительно определенного способа.

[270] Например, когда ранг равен 4, таблица кодирования для 4Tx следующая.

[271] Во-первых, каждая матрица для способа BPSK-модуляции таблицы кодирования для 4Tx ранга 4 следующая:

[272] уравнение 40

[273] Затем, каждая матрица для способа QPSK-модуляции таблицы кодирования для 4Tx ранга 4 следующая:

[274] уравнение 41

[275] Помимо этого, знаки мнимых чисел каждой матрицы вышеприведенного уравнения 41 могут изменяться согласно следующему уравнению:

уравнение 42

[276] Затем, каждая матрица для способа 8PSK-модуляции таблицы кодирования для 4Tx ранга 4 следующая:

[277] уравнение 43

[278] Помимо этого, знаки мнимых чисел каждой матрицы вышеприведенного уравнения 43 могут изменяться согласно следующему уравнению:

[279] В качестве другого примера, когда ранг равен 3, три вектора-столбца могут выбираться в вышеуказанной таблице кодирования для 4Tx ранга 4 с использованием предварительно определенного способа, и вместо 1/2 передней части матрицы может умножаться для нормализации. Подробно, когда ранг равен 3, таблица кодирования для 4Tx следующая.

[280] Во-первых, каждая матрица для способа BPSK-модуляции таблицы кодирования для 4Tx ранга 3 следующая:

[281] уравнение 44

[282] Затем, каждая матрица для способа QPSK-модуляции таблицы кодирования для 4Tx ранга 4 следующая:

[283] уравнение 45

[284] Затем, каждая матрица для способа 8PSK-модуляции таблицы кодирования для 4Tx ранга 4 следующая:

[285] уравнение 46

[286] В качестве первого принципа для дискретизации таблицы кодирования согласно настоящему изобретению рассматривается алфавит, составляющий каждое кодовое слово. Матрица для способа BPSK-модуляции имеет только действительное число, но QPSK- или 8PSK-матрица также имеет мнимое число. Когда UE осуществлено, поскольку вычислительная нагрузка увеличивается вследствие мнимых значений, преимущественно рассчитывать таблицу кодирования, сконфигурированную со значениями BPSK-матрицы.

[287] В качестве второго принципа для дискретизации таблицы кодирования, рассматриваются свойства канала при высоком ранге. Поскольку X-поляризационные и ULA-антенны имеют различные свойства канала, оптимально использовать различные таблицы кодирования, выделяемые соответствующим конфигурациям антенн. Тем не менее, как описано выше, поскольку на производительность не оказывает влияние таблица кодирования при высоком ранге по сравнению с низким рангом, одна таблица кодирования может использоваться с точки зрения сложности.

[288] В качестве третьего принципа для дискретизации таблицы кодирования рассматривается свойство канала X-поляризационной антенны. Таблица кодирования для формирования одной таблицы кодирования, которая надлежащим образом управляется как при X-поляризации, так и при ULA, должна надлежащим образом отражать свойства канала обеих конфигураций антенн. Как описано выше, с точки зрения ULA, вектор-столбец, указывающий каждый луч, может иметь атрибуты линейного увеличения фазы. Тем не менее, в ULA с узким межантенным интервалом, вероятность того, что высокий ранг возникает, уменьшается, а в ULA с широким межантенным интервалом, вероятность того, что сингулярный вектор канала не имеет атрибутов линейного увеличения фазы, является высокой, и в силу этого не следует поддерживать атрибуты линейного увеличения фазы таблицы кодирования при высоком ранге. Соответственно, может быть надлежащим рассчитывать более оптимальную таблицу кодирования по сравнению с X-поляризационным каналом. Как описано выше, X-поляризационный канал сконфигурирован таким образом, что каналы горизонтальной антенны и вертикальной антенны имеют идентичное значение, и присутствует разность фаз между двумя антеннами. Соответственно, в таблице кодирования версии 8, может быть надлежащим выбирать таблицу кодирования при поддержании этой конфигурации.

[289] С учетом трех вышеприведенных принципов, в дальнейшем в этом документе, предлагается таблица кодирования для ранга 3 или 4, конфигурированная с 1 битом, 2 битами или 3 битами согласно настоящему изобретению.

[290] Во-первых, таблица кодирования для ранга 3 или 4, сконфигурированная с 1 битом согласно настоящему изобретению, может иметь следующую конфигурацию.

[291] 1-битовая таблица кодирования может быть сконфигурирована только с W₀ и W₂ в уравнениях 40-18. Способ согласно версии 8 может применяться к перестановке вектора-столбца и выбору вектора-столбца для каждого ранга без изменений.

[292] 1-битовая таблица кодирования согласно настоящему изобретению сконфигурирована с BPSK-значениями согласно первому принципу и обычно применяется ко всем конфигурациям антенн согласно второму принципу и удовлетворяет конфигурации каналов X-поляризации согласно третьему принципу.

[293] Затем, таблица кодирования для ранга 3 или 4 2 битов согласно настоящему изобретению может иметь следующую конфигурацию.

[294] 2-битовая таблица кодирования согласно настоящему изобретению может быть сконфигурирована только с W0, W2, W8 и W10 в вышеуказанной таблице кодирования для рангов 3 и 4.

[295] Например, индекс таблицы кодирования в 0, 2, 8 и 10 может прикладываться посредством применения второго PMI-индекса I_PMI2, имеющего один из 0-3, к следующему уравнению.

[296] уравнение 47

[297]

[298] Как описано выше, способ согласно версии 8 может применяться к перестановке вектора-столбца и выбору вектора-столбца для каждого ранга без изменений.

[299] 2-битовая таблица кодирования согласно настоящему изобретению сконфигурирована с BPSK-значениями согласно первому принципу и обычно применяется ко всем конфигурациям антенн согласно второму принципу и удовлетворяет конфигурации каналов X-поляризации согласно третьему принципу.

[300] Затем, таблица кодирования для ранга 3 или 4 3 битов согласно настоящему изобретению может иметь следующую конфигурацию.

[301] 3-битовая таблица кодирования согласно настоящему изобретению может быть сконфигурирована только с W0, W2, W8, W10, W12, W13, W14 и W15 в уравнении 40. Способ согласно версии 8 может применяться к перестановке вектора-столбца и выбору вектора-столбца для каждого ранга без изменений.

[302] 3-битовая таблица кодирования согласно настоящему изобретению сконфигурирована с BPSK-значениями согласно первому принципу и обычно применяется ко всем конфигурациям антенн согласно второму принципу. Тем не менее, W12, W13, W14 и W15 не удовлетворяют конфигурации каналов X-поляризации, и в силу этого третий принцип не удовлетворяется.

[303] Другая 3-битовая таблица кодирования сконфигурирована только с W0, W2, W8, W10, W1, W3, W9 и W11 в уравнениях 40-46. Способ согласно версии 8 может применяться к перестановке вектора-столбца и выбору вектора-столбца для каждого ранга без изменений. Таблица кодирования не удовлетворяет первому принципу. Тем не менее, таблица кодирования обычно применяется ко всем конфигурациям антенн согласно второму принципу и удовлетворяет конфигурации каналов X-поляризации согласно третьему принципу.

[304] Затем, в качестве 0-битовой таблицы кодирования согласно настоящему изобретению, хотя ранг 3 использует вышеуказанную таблицу кодирования, таблица кодирования не может формироваться относительно ранга 4. Иными словами, таблица кодирования ранга 4 является фиксированной как единичная матрица 4x4.

[305] Со ссылкой на фиг. 15, ниже описывается способ сообщения состояния канала (CSI) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[306] На этапе S151, UE субдискретизирует таблицу кодирования для 4-антенного порта, включающего в себя 16 матриц предварительного кодирования.

[307] Подробный способ субдискретизации является идентичным способу субдискретизации вышеуказанной таблицы кодирования для рангов 3 и 4, и в силу этого его подробное описание опускается.

[308] На этапе S153, UE передает по обратной связи CSI на основе субдискретизированной таблицы кодирования.

[309] Например, когда ранг равен 3 или 4, субдискретизированная таблица кодирования включает в себя первую матрицу предварительного кодирования с индексом 0, третью матрицу предварительного кодирования с индексом 2, девятую матрицу предварительного кодирования с индексом 8 и одиннадцатую матрицу предварительного кодирования с индексом 10 из вышеуказанных 16 матриц предварительного кодирования.

[310] Относительно способа передачи информации состояния канала по фиг. 15, вышеуказанные различные варианты осуществления настоящего изобретения применяются независимо, либо два или более варианта осуществления применяются одновременно, и описания избыточных частей опускаются для ясности.

[311] Помимо этого, идея, идентичная идее, предложенной посредством настоящего изобретения, также может применяться к MIMO-передаче и приему по восходящей линии связи для MIMO-передачи между BS и ретранслятором (в транзитной восходящей линии связи и транзитной нисходящей линии связи) и к MIMO-передаче между ретранслятором и UE (в восходящей линии связи доступа и нисходящей линии связи доступа).

[312] BS и UE, к которым являются применимыми варианты осуществления настоящего изобретения

[313] Фиг. 16 является схемой, иллюстрирующей BS 110 и UE 120, к которым является применимым вариант осуществления настоящего изобретения.

[314] Когда ретранслятор включен в систему беспроводной связи, связь в транзитной линии связи выполняется между BS и ретранслятором, а связь в линии связи доступа выполняется между ретранслятором и UE. Соответственно, BS или UE, проиллюстрированные на фиг. 16, могут быть заменены посредством ретранслятора по мере необходимости.

[315] Ссылаясь на фиг. 16, система беспроводной связи включает в себя BS 110 и UE 120. BS 110 включает в себя процессор 112, запоминающее устройство 114 и радиочастотный (RF) модуль 116. Процессор 112 может быть выполнен с возможностью осуществлять процедуры и/или способы, предложенные посредством настоящего изобретения. Запоминающее устройство 114 соединяется с процессором 112 и сохраняет различную информацию, связанную с работой процессора 112. RF-модуль 116 соединяется с процессором 112 и передает и/или принимает радиосигнал. UE 120 включает в себя процессор 122, запоминающее устройство 124 и RF-модуль 126. Процессор 122 может быть выполнен с возможностью осуществлять процедуры и/или способы, предложенные посредством настоящего изобретения. Запоминающее устройство 124 соединяется с процессором 122 и сохраняет различную информацию, связанную с работой процессора 122. RF-модуль 126 соединяется с процессором 122 и передает и/или принимает радиосигнал. BS 110 и/или UE 120 могут иметь одну антенну или несколько антенн.

[316] Варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, являются комбинациями элементов и признаков настоящего изобретения. Элементы или признаки могут считаться избирательными, если не указано иное. Каждый элемент или признак может осуществляться на практике без комбинирования с другими элементами или признаками. Дополнительно, вариант осуществления настоящего изобретения может создаваться посредством комбинирования частей элементов и/или признаков. Порядок операций, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения, может перекомпоновываться. Некоторые структуры любого варианта осуществления могут быть включены в другой вариант осуществления и могут заменяться соответствующими структурами другого варианта осуществления. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что пункты формулы изобретения, которые явно приводятся в сочетании друг с другом в прилагаемой формуле изобретения, могут представляться в комбинации в качестве варианта осуществления настоящего изобретения либо включаться в качестве нового пункта посредством последующего изменения после того, как подана заявка.

[317] В вариантах осуществления настоящего изобретения, конкретная операция, описанная как выполняемая посредством BS, может выполняться посредством верхнего узла BS. А именно, следует понимать, что в сети, состоящей из множества сетевых узлов, включающих в себя BS, различные операции, выполняемые для связи с UE, могут выполняться посредством BS или сетевых узлов, отличных от BS. Термин "BS" может быть заменен стационарной станцией, узлом B, усовершенствованным узлом B (eNB), точкой доступа и т.д.

[318] Варианты осуществления согласно настоящему изобретению могут быть реализованы посредством различных средств, например, посредством аппаратных средств, микропрограммного обеспечения, программного обеспечения или комбинации вышеозначенного. В аппаратной конфигурации, варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовываться посредством одной или более специализированных интегральных схем (ASIC), процессоров цифровых сигналов (DSP), устройств обработки цифровых сигналов (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров и т.д.

[319] В микропрограммной или программной конфигурации, варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовываться посредством типа модуля, процедуры или функции, которая выполняет функции или операции, описанные выше. Программный код может сохраняться в запоминающем устройстве и затем может выполняться посредством процессора.

[320] Запоминающее устройство может быть расположено внутри или снаружи процессора, с тем чтобы передавать и принимать данные в/из процессора в различные средства, которые широко известны.

[321] Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные модификации и вариации могут вноситься в настоящее изобретение без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение охватывает модификации и вариации этого изобретения при условии, что они находятся в пределах объема формулы изобретения и ее эквивалентов.

Промышленная применимость

[322] Вышеописанные варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться к системе беспроводной связи, к примеру, к пользовательскому оборудованию (UE), ретранслятору, базовой станции (BS) и т.д.

Изобретение относится к системе беспроводной связи. Технический результат – обеспечение эффективной передачи информации состояния канала с использованием субдискретизации таблицы кодирования в системе беспроводной связи. Способ передачи информации состояния канала (CSI) в системе беспроводной связи, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, содержит этапы: субдискретизации таблицы кодирования для порта с четырьмя антеннами, включающей в себя 16 матриц предварительного кодирования; и выполнения передачи по обратной связи CSI на основе субдискретизированной таблицы кодирования, при этом когда индикатор ранга (RI) равен четырем, субдискретизированная таблица кодирования включает в себя, из 16 матриц предварительного кодирования, первую матрицу предварительного кодирования, имеющую индекс 0, третью матрицу предварительного кодирования, имеющую индекс 2, девятую матрицу предварительного кодирования, имеющую индекс 8, и одиннадцатую матрицу предварительного кодирования, имеющую индекс 10. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Способ передачи информации состояния канала (CSI) посредством пользовательского оборудования (UE) в системе беспроводной связи, при этом способ содержит этапы, на которых:

- субдискретизируют таблицу кодирования для 4-антенного порта, содержащего 16 матриц предварительного кодирования; и

- передают по обратной связи CSI на основе субдискретизированной таблицы кодирования,

- при этом, когда индикатор ранга (RI) равен 4, субдискретизированная таблица кодирования содержит первую матрицу предварительного кодирования с индексом 0, третью матрицу предварительного кодирования с индексом 2, и девятую матрицу предварительного кодирования с индексом 8, и одиннадцатую матрицу предварительного кодирования с индексом 10 из 16 матриц предварительного кодирования.

2. Способ по п. 1, в котором:

- первая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

- третья матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- девятая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

; и

- одиннадцатая матрица предварительного кодирования

сконфигурирована следующим образом:

.

3. Способ по п. 1, в котором:

- субдискретизация содержит этап, на котором субдискретизируют таблицу кодирования для 4-антенного порта согласно ; и

- I_PMI2 указывает индекс матрицы предварительного кодирования с помощью одного из 0-3.

4. Способ по п. 1, в котором субдискретизация содержит этап, на котором субдискретизируют матрицу предварительного кодирования, содержащую только действительное значение, из 16 матриц предварительного кодирования.

5. Способ по п. 1, в котором субдискретизация содержит этап, на котором субдискретизируют матрицу предварительного кодирования, соответствующую способу модуляции на основе двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK), из 16 матриц предварительного кодирования.

6. Способ по п. 1, в котором субдискретизация содержит этап, на котором субдискретизируют матрицу, содержащую значение, соответствующее X-поляризационной (кросс-поляризационной) антенне, из 16 матриц предварительного кодирования.

7. Способ по п. 1, в котором:

- вторая матрица предварительного кодирования из 16 матриц предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- четвертая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- пятая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- шестая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- седьмая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- восьмая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- десятая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- двенадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- тринадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- четырнадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- пятнадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

; и

- шестнадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

.

8. Пользовательское оборудование (UE) для передачи информации состояния канала (CSI) в системе беспроводной связи, причем UE содержит:

- радиочастотный (RF) модуль; и

- процессор,

- при этом процессор выполнен с возможностью субдискретизировать таблицу кодирования для 4-антенного порта, содержащего 16 матриц предварительного кодирования, и передавать по обратной связи CSI на основе субдискретизированной таблицы кодирования; и

- когда индикатор ранга (RI) равен 4, субдискретизированная таблица кодирования содержит первую матрицу предварительного кодирования с индексом 0, третью матрицу предварительного кодирования с индексом 2, и девятую матрицу предварительного кодирования с индексом 8, и одиннадцатую матрицу предварительного кодирования с индексом 10 из 16 матриц предварительного кодирования.

9. UE по п. 8, в котором:

- первая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- третья матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- девятая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

; и

- одиннадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

.

10. UE по п. 8, в котором:

- субдискретизация содержит субдискретизацию таблицы кодирования для 4-антенного порта согласно и

- I_PMI2 указывает индекс матрицы предварительного кодирования с помощью одного из 0-3.

11. UE по п. 8, котором процессор субдискретизирует матрицу предварительного кодирования, содержащую только действительное значение, из 16 матриц предварительного кодирования.

12. UE по п. 8, котором процессор субдискретизирует матрицу предварительного кодирования, соответствующую способу модуляции на основе двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK), из 16 матриц предварительного кодирования.

13. UE по п. 8, котором процессор субдискретизирует матрицу предварительного кодирования, содержащую значение, соответствующее X-поляризационной (кросс-поляризационной) антенне, из 16 матриц предварительного кодирования.

14. UE по п. 8, в котором:

- вторая матрица предварительного кодирования из 16 матриц предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

- четвертая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- пятая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- шестая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- седьмая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- восьмая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- десятая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- двенадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- тринадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- четырнадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

;

- пятнадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

; и

- шестнадцатая матрица предварительного кодирования сконфигурирована следующим образом:

.