ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТОВ С CSI ПРИ МНОГОЛУЧЕВОЙ ПЕРЕДАЧЕ Российский патент 2020 года по МПК H04B7/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие относится к предоставлению отчетов с информацией о состоянии канала (CSI) при многолучевой передаче.

Уровень техники

В связи с тем, что полезные нагрузки физического канала управления восходящей линии связи (PUCCH) ограничены, в стандарте "Долгосрочное развитие" (LTE) определены типы предоставления отчетов с информацией о состоянии канала (CSI), которые несут в себе поднаборы компонентов CSI (такие как индикаторы качества канала (CQI), индикаторы матрицы прекодирования (PMI), индикаторы ранга (RI) и индикатор ресурса CSI-RS (CRI)). Вместе с режимом отчетности PUCCH и "состоянием режима" каждый тип отчетности определяет полезную нагрузку, которая может переноситься в данной передаче PUCCH, что приведено в технической спецификации (TS) 36.213 в таблице 7.2.2-3 проекта партнерства третьего поколения (3GPP). В версии 13 все типы отчетности PUCCH имеют полезные нагрузки, которые меньше или равны 11 битам, и поэтому все они могут переноситься в одной передаче PUCCH формата 2.

Раскрытие сущности изобретения

Выполнены системы и способы предоставления отчетов с информацией о состоянии канала (CSI) при многолучевой передаче. В некоторых вариантах осуществления способ функционирования второго узла, подключенного к первому узлу в сети беспроводной связи для предоставления отчетов CSI многолучевой передачи, включает в себя предоставление отчета об индикаторе ранга и индикаторе количества лучей в первой передаче первому узлу. Способ также включает в себя предоставление отчета об индикаторе синфазирования во второй передаче первому узлу. Индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, где количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга. Таким образом, возможна обратная связь, как для индикатора ранга, так и для индикатора количества лучей, что позволяет обеспечить надежную обратную связь, синфазирование переменного размера и индикаторы индексов лучей.

В некоторых вариантах осуществления предоставление отчета об индикаторе ранга и индикаторе количества лучей в первой передаче включает в себя предоставление отчета об индикаторе ранга и индикаторе количества лучей в первой передаче по каналу управления восходящей линии связи. Предоставление отчета об индикаторе синфазирования во второй передаче включает в себя предоставление отчета об индикаторе синфазирования во второй передаче по каналу управления восходящей линии связи.

В некоторых вариантах осуществления индикатор количества лучей включает в себя количество лучей и/или индикатор относительных мощностей между лучами, причем луч с нулевой мощностью неявно указывает на отсутствие луча. В некоторых вариантах осуществления возможные значения по меньшей мере одного из индикатора количества лучей и индикатора синфазирования содержат как нулевое, так и ненулевое значение.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя предоставление отчета об индексе луча в третьей передаче первому узлу. В некоторых вариантах осуществления третья передача также включает в себя по меньшей мере одно из: поворота луча и/или второго индекса луча.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя совместную идентификацию количества лучей и индекса луча в отчете CSI многолучевой передачи. Первая передача и вторая передача включают в себя предоставление отчета CSI многолучевой передачи первому узлу. В некоторых вариантах осуществления совместная идентификация количества лучей и индексов лучей в отчете CSI многолучевой передачи включает в себя определение количества лучей L, используемых для построения отчета CSI многолучевой передачи; и определение индикатора луча для l-го луча, при этом индикатор луча идентифицирует индекс луча отчета CSI многолучевой передачи, если L равен по меньшей мере l, и иным образом идентифицирует то, что L меньше l.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя предоставление отчета CSI, соответствующей первому количеству лучей, если CSI соответствует первому рангу; и предоставление отчета CSI, соответствующей второму количеству лучей, если CSI соответствует второму рангу. В некоторых вариантах осуществления первый ранг меньше, чем второй ранг, и первое количество лучей больше, чем второе количество лучей.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя обеспечение индикатора по меньшей мере одной пары индексов луча, соответствующей лучу .

В некоторых вариантах осуществления луч содержит ряд комплексных чисел, причем каждый элемент набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом таким образом, что: , где и – n-е и i-е элементы луча , соответственно, – действительное число, соответствующее n-ым и i-ым элементам луча , и и – целые числа, и и – действительные числа, соответствующие направлениям луча двумерного луча , которые определяют комплексные фазовые сдвиги и в первом и втором измерении, соответственно.

В некоторых вариантах осуществления способ функционирования первого узла, подключенного ко второму узлу в сети беспроводной связи для приема CSI многолучевой передачи, включает в себя прием индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче из второго узла; и прием индикатора синфазирования во второй передаче из второго узла. Индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга.

В некоторых вариантах осуществления прием индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче включает в себя прием индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче по каналу управления восходящей линии связи; и прием индикатора синфазирования во второй передаче включает в себя прием индикатора синфазирования во второй передаче по каналу управления восходящей линии связи.

В некоторых вариантах осуществления индикатор количества лучей включает в себя по меньшей мере одно из: количества лучей и/или индикатора относительных мощностей.

В некоторых вариантах осуществления возможные значения по меньшей мере одного из индикатора количества лучей и индикатора синфазирования включают в себя как нулевое, так и ненулевое значение.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя прием индекса луча в третьей передаче из второго узла. В некоторых вариантах осуществления третья передача также включает в себя по меньшей мере одно из группы, состоящей из поворота луча и второго индекса луча.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя прием CSI, соответствующей первому количеству лучей, если CSI соответствует первому рангу; и прием CSI, соответствующей второму количеству лучей, если CSI соответствует второму рангу. В некоторых вариантах осуществления первый ранг меньше, чем второй ранг, и первое количество лучей больше, чем второе количество лучей.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя прием индикатора по меньшей мере одной пары индексов луча, соответствующей лучу .

В некоторых вариантах осуществления каждый луч содержит ряд комплексных чисел, и каждый элемент набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом таким образом, что: , где и представляют собой n-ые и i-ые элементы луча, соответственно, – действительное число, соответствующее n-ым и i-ым элементам луча , и целые числа, и и – действительные числа, соответствующие направлениям луча двумерного луча , которые определяют комплексные фазовые сдвиги и , соответственно.

В некоторых вариантах осуществления второй узел включает в себя по меньшей мере один процессор и память. Память включает в себя инструкции, исполняемые по меньшей мере одним процессором, в результате чего второй узел выполнен с возможностью передачи отчета об индикаторе ранга и индикаторе количества лучей в первой передаче первому узлу; и передачи отчета об индикаторе синфазирования во второй передаче первому узлу, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга.

В некоторых вариантах осуществления второй узел включает в себя модуль предоставления отчета, выполненный с возможностью предоставления отчета об индикаторе ранга и индикаторе количества лучей в первой передаче первому узлу; и предоставления отчета об индикаторе синфазирования во второй передаче первому узлу, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга.

В некоторых вариантах осуществления первый узел включает в себя по меньшей мере один процессор и память. Память включает в себя инструкции, исполняемые по меньшей мере одним процессором, в результате чего первый узел выполнен с возможностью: приема индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче из второго узла; и приема индикатора синфазирования во второй передаче из второго узла, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга.

В некоторых вариантах осуществления первый узел включает в себя модуль приема, выполненный с возможностью приема индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче из второго узла; и приема индикатора синфазирования во второй передаче из второго узла, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга.

В некоторых вариантах осуществления первый узел является узлом радиодоступа. В некоторых вариантах осуществления второй узел является беспроводным устройством. В некоторых вариантах осуществления сеть беспроводной связи является сетью беспроводной связи долгосрочного развития (LTE). В некоторых вариантах осуществления сеть беспроводной связи является сетью беспроводной связи "Новое радио (NR)" или пятого поколения (5G).

В некоторых вариантах осуществления в проекте партнерства третьего поколения (3GPP) для расширенной отчетности CSI в версии 14 W₁, содержащий информацию об индексах лучей, предоставляет отчет с полезной нагрузкой 13 битов, хотя W₂, который содержит информацию о коэффициентах синфазирования, предоставляет отчет с полезной нагрузкой 6 битов для rank=1 или 12 битов для rank=2. Это неявно предполагает апериодическое предоставление отчета по физическому совместно используемому каналу восходящей линии связи (PUSCH), где полезная нагрузка обратной связи не ограничена. Тем не менее для периодического предоставления отчетов CSI по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH) в настоящее время долгосрочное развитие (LTE) поддерживает только обратную связь CSI в формате 2 PUCCH, который имеет полезную нагрузку 11 битов. Отчеты как о W₁, так и о W₂ (в случае ранга, равного 2) не могут быть напрямую предоставлены в одной передаче по PUCCH в формате 2, так как полезная нагрузка превышает 11 битов.

Индикаторы W₁ и W₂ для расширенной кодовой книги CSI в 3GPP (по меньшей мере в некоторых случаях) больше тех, которые могут поддерживаться в формате 2 PUCCH, поэтому расширенная CSI еще не поддерживается надлежащим образом для предоставления отчетов по PUCCH.

Некоторые раскрытые в данном документе варианты осуществления относятся к:

- субдискретизации W₂ путем связывания двух векторов синфазирования (по одному для каждого уровня) при ранге, равном 2, таким образом, чтобы два вектора были ортогональными и с использованием алфавита квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) для каждого коэффициента синфазирования, что приводит к 4 битам для обратной связи W₂;

- субдискретизации W₂ с использованием одних и тех же коэффициентов синфазирования для двух поляризаций с независимыми векторами синфазирования при ранге, равном 2, и с использованием алфавита двоичной фазовой манипуляции (BPSK) для каждого коэффициента синфазирования, что приводит к 4 битам для обратной связи W₂;

- передаче по каналу обратной связи, как индикатора ранга, так и индикатора количества лучей в передаче PUCCH, чтобы обеспечить надежную обратную связь и обеспечить синфазирование переменного размера и индикаторы индексов лучей, которые будут переноситься по PUCCH.

Некоторые варианты осуществления относятся к построению механизма сигнала обратной связи для предоставления отчетов обратной связи с обширной CSI по каналам с маленькой полезной нагрузкой, таким как PUCCH, при сохранении достаточной точности и надежности CSI. В некоторых вариантах осуществления это достигается с помощью различных механизмов, включая механизмы, которые предоставляют отчет о поднаборах кодовых книг, использования индикаторов переменного размера для компонентов отчетности CSI и мультиплексирования совместимых компонентов CSI вместе. Эти варианты осуществления обеспечивают периодическую обратную связь расширенной CSI на PUCCH в существующем формате 2.

Краткое описание чертежей

Сопроводительные чертежи, включенные в настоящее описание и являющиеся его частью, иллюстрируют несколько аспектов раскрытия и вместе с описанием служат для объяснения принципов раскрытия.

На фиг.1 показана система беспроводной связи согласно некоторым вариантам осуществления;

на фиг.2 показан физический ресурс нисходящей линии связи, который, например, может использоваться в системе беспроводной связи долгосрочного развития (LTE);

на фиг.3 показана структура временной области, которая может использоваться в системе беспроводной связи LTE;

на фиг.4 показан подкадр нисходящей линии связи, который может использоваться в системе беспроводной связи LTE;

на фиг.5 показана передача управляющей сигнализации L1/L2 восходящей линии связи по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH), согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;

На фиг.6 показана структура передачи в режиме предварительно кодированного пространственного мультиплексирования, который может использоваться в системе беспроводной связи LTE согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;

на фиг.7 показан пример сравнения поддиапазона и полосы частот согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;

на фиг.8 показана примерная двумерная антенная решетка согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;

на фиг.9 показан пример сверхдискретизированных лучей дискретного преобразования Фурье (ДПФ) при и согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;

на фиг.10A, 11A, 12A и 13А показаны процедуры предоставления отчета обратной связи CSI по физическому каналу согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;

на фиг.10B, 11B, 12B и 13B показаны процедуры приема сигнала обратной связи CSI по физическому каналу согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;

на фиг.14 и 15 показаны примерные варианты осуществления беспроводного устройства согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия; и

на фиг.16-18 показаны примерные варианты осуществления узла радиосети согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия.

Осуществление изобретения

Варианты осуществления, изложенные ниже, представляют информацию, позволяющую специалистам в данной области техники реализовать на практике варианты осуществления, и иллюстрируют наилучший способ применения на практике вариантов осуществления. После прочтения последующего описания в свете сопроводительных фигур чертежей специалисты в данной области техники поймут концепции раскрытия и узнают применение этих концепций, которые конкретно не рассматриваются в данном документе. Следует понимать, что эти концепции и приложения подпадают под объем раскрытия.

Следует отметить, что хотя в настоящем раскрытии используется терминология LTE 3GPP, это не следует рассматривать в качестве ограничения объема раскрытия только вышеупомянутой системы. Другие беспроводные системы, включая новое радио (NR) (то есть систему связи пятого поколения (5G)), широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (WCDMA), глобальную совместимость для микроволнового доступа (WiMax), сверхширокополосную мобильную связь (UMB) и глобальную систему мобильной связи (GSM), могут извлечь выгоду от использования идей, раскрытых в настоящем раскрытии.

Следует также отметить, что терминология, такая как развитой или усовершенствованный узел B (eNodeB) (eNodeB) и пользовательское оборудование (UE), должна рассматриваться как не ограничивающая и не подразумевающая определенную иерархическую связь между ними; в общем случае "eNodeB" может рассматриваться как устройство 1 и "UE" как устройство 2, и эти два устройства поддерживают связь друг с другом по некоторому радиоканалу. В данном документе беспроводные передачи по нисходящей линии связи обсуждены более подробно, но некоторые варианты осуществления раскрытия в равной степени применимы к восходящей линии связи.

В связи с этим на фиг.1 показан один пример беспроводной системы 10 (например, системы сотовой связи), в которой можно реализовать варианты осуществления настоящего раскрытия. Беспроводная система 10 включает в себя первый узел 12, который в этом примере является узлом радиодоступа. Однако первый узел 12 не ограничивается узлом радиодоступа и может быть другим устройством, таким как общий узел радиосвязи, позволяющий осуществлять связь в пределах радиосети, включая беспроводное устройство, которое описано ниже. Узел 12 радиодоступа обеспечивает беспроводной доступ к другим узлам, таким как беспроводные устройства или другие узлы доступа, например, ко второму узлу 14, в пределах зоны 16 покрытия (например, соты) узла 12 радиодоступа. В некоторых вариантах осуществления второй узел 14 является пользовательским оборудованием долгосрочного развития (UE LTE). Следует отметить, что термин "UE" используется в данном документе в широком смысле для обозначения любого беспроводного устройства. Таким образом, в данном документе термины "беспроводное устройство" и "UE" используются взаимозаменяемо.

В LTE мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) используется в нисходящей линии связи, и OFDM, расширенное дискретным преобразованием Фурье (ДПФ), используется в восходящей линии связи. Таким образом, основной физический ресурс нисходящей линии связи LTE может рассматриваться в качестве частотно-временной сетки, которая показана на фиг.2, где каждый ресурсный элемент соответствует одной поднесущей OFDM в течение одного интервала OFDM-символа.

На фиг.3 показана структура временной области, которая может использоваться в системе беспроводной связи LTE. Во временной области в LTE передачи по нисходящей линии связи организованы в радиокадрах длительностью 10 мс, причем каждый радиокадр состоит из десяти подкадров одного и того же размера длительностью T_{подкадра} = 1 мс.

Кроме того, выделение ресурсов в LTE, как правило, описывается с точки зрения ресурсных блоков, где ресурсный блок соответствует одному слоту (0,5 мс) во временной области и двенадцати смежным поднесущим в частотной области. Ресурсные блоки нумеруются в частотной области, начиная с 0 на одном конце полосы пропускания системы.

Передачи по нисходящей линии связи планируются динамическим образом, то есть в каждом подкадре базовая станция передает управляющую информацию, касающуюся того, в какие терминалы передаются данные, и в каких ресурсных блоках передаются данные в текущем подкадре нисходящей линии связи. Эта управляющая сигнализация, как правило, передается в первых 1, 2, 3 или 4 OFDM-символах в каждом подкадре. Система нисходящей линии связи с 3 символами OFDM в качестве управления показана на фиг.4.

В LTE используются гибридные автоматические запросы на повторную передачу (HARQ), где после приема данных нисходящей линии связи в подкадре терминал пытается декодировать их и предоставляет отчет базовой станции относительно того, было ли декодирование успешным (ACK) или неудачным (NACK). В случае неудачной попытки декодирования базовая станция может повторно передать ошибочные данные.

Управляющая сигнализация восходящей линии связи, передаваемая из терминала в базовую станцию, состоит из:

подтверждения HARQ для принятых данных нисходящей линии связи;

отчетов терминалов, которые относятся к условиям канала нисходящей линии связи и используются в качестве поддержки для планирования нисходящей линии связи;

запросов планирования, указывающих, что мобильному терминалу необходимы ресурсы восходящей линии связи для передач данных восходящей линии связи.

Для того чтобы обеспечить частотное разнесение, эти частотные ресурсы представляют собой перескок частоты на границе слота, то есть один "ресурс" состоит из 12 поднесущих в верхней части спектра в пределах первого слота подкадра и ресурса одинаково размера в нижней части спектра во время второго слота подкадра или наоборот. Если для управляющей сигнализации L1/L2 восходящей линии связи требуется больше ресурсов, например, в случае очень большой общей полосы пропускания передачи, поддерживающей большое количество пользователей, дополнительные блоки ресурсов могут быть назначены рядом с предварительно назначенными ресурсными блоками. На фиг.5 показана передача управляющей сигнализация восходящей линии связи L1/L2 по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH).

Как упомянуто выше, управляющая сигнализация восходящей линии связи L1/L2 включает в себя подтверждения HARQ, информацию о состоянии канала и запросы планирования. Возможны разные комбинации сообщений этих типов, как подробно описано ниже, но чтобы объяснить структуру для этих случаев, полезно сначала обсудить отдельную передачу каждого из типов, начиная с HARQ и запроса планирования. Существует пять форматов, определенных для PUCCH в версии 13, каждый из которых способен переносить различное количество битов. Для этого уровня техники форматы PUCCH 2 и 3 являются наиболее актуальными.

UE могут предоставлять отчет об информации о состоянии канала (CSI), чтобы eNodeB имел оценку свойств канала в терминале для того, чтобы оказывать поддержку каналу, зависящему от планирования. Такими свойствами канала являются те, которые имеют тенденцию изменяться при замирании канала или при помехах, таких как относительное усиление и фаза канала между антенными элементами, отношение сигнал/(помеха плюс шум) (SINR) в данном подкадре и т.д. Такая обратная связь CSI используется для адаптации состояний предварительного кодирования, модуляции и кодирования в системах с несколькими входами и выходами (MIMO). LTE обеспечивает другие меры свойств канала, такие как индикаторы мощности принятого сигнала (RSSI), мощность принятого опорного сигнала (RSRP) и качество принятого опорного сигнала (RSRQ); однако эти свойства являются долгосрочными свойствами, которые не используются для адаптации передачи MIMO или для выбора состояния модуляции и кодирования, и поэтому не рассматриваются как CSI в контексте настоящего раскрытия.

Отчет CSI состоит из многочисленных битов в расчете на один подкадр, переданный в отчете управляющей информации восходящей линии связи (UCI). Формат 1 PUCCH, который может содержать не более двух битов информации на подкадр, очевидно, не может использоваться для этой цели. Вместо этого передача отчетов CSI по PUCCH в версии 13 обрабатывается с помощью форматов 2, 3, 4 и 5 PUCCH, которые могут содержать несколько информационных битов на подкадр.

Ресурсы формата 2 PUCCH сконфигурированы полустатическим образом. Отчет в формате 2 может приносить полезную нагрузку не более 11 битов. Вариантами формата 2 являются форматы 2a и 2b, которые также переносят информацию HARQ-ACK с помощью 1 и 2 битов, соответственно, для нормального циклического префикса. Для расширенного циклического префикса формат 2 PUCCH может также переносить информацию HARQ-ACK. Для простоты в данном документе все они упоминается как формат 2.

Формат 3 PUCCH предназначен для поддержки больших полезных нагрузок HARQ-ACK и может переносить до 10 или 20 битов HARQ-ACK для FDD и TDD, соответственно. Он также может переносить запросы планирования (SR) и, следовательно, поддерживает до 21 бита. Формат 3 PUCCH может также нести в себе CSI. Форматы PUCCH 4 и 5 несут в себе еще большую нагрузку.

Так как полезные нагрузки PUCCH ограничены, LTE определяет типы отчетности CSI, которая несет в себе поднаборы компонентов CSI (таких как индикаторы качества канала (CQI), индикаторы матриц прекодирования (PMI), индикаторы рангов (RI) и индикаторы ресурсов CSI-RS (CRI)). Вместе с PUCCH, передающим отчет о режиме и "состоянии режима", каждый тип отчетности определяет полезную нагрузку, которая может переноситься в данной передаче PUCCH, что приведено в таблице 7.2.2-3 TS 36.213 3GPP. В версии 13 все типы отчетности PUCCH имеют полезную нагрузку, которая меньше или равна 11 битам, поэтому все они могут переноситься в одной передаче формата 2 PUCCH.

Различные типы отчетности CSI определены в LTE версии 13:

отчет типа 1 поддерживает обратную связь CQI для выбранных поддиапазонов UE;

отчет типа 1a поддерживает обратную связь в поддиапазоне CQI и второй PMI;

отчеты типа 2, типа 2b и типа 2c поддерживают обратную связь широкополосного CQI и PMI;

отчет типа 2a поддерживает обратную связь широкополосного PMI;

отчет типа 3 поддерживает обратную связь RI;

отчет типа 4 поддерживает широкополосный CQI;

отчет типа 5 поддерживает обратную связь RI и широкополосного PMI;

отчет типа 6 поддерживает обратную связь RI и PMI;

отчет типа 7 поддерживает обратную связь CRI и RI;

отчет типа 8 поддерживает обратную связь CRI, RI и широкополосного PMI;

отчет типа 9 поддерживает обратную связь CRI, RI и PMI;

отчет типа 10 поддерживает обратную связь CRI.

Эти типы отчетности передаются по PUCCH с периодичностью и смещением (в блоках подкадров), которые определяются в зависимости от того, переносятся ли CQI, первый PMI класса A, RI или CRI в соответствии с типом отчетности.

В представленной ниже таблице 1 показаны подкадры, когда разные типы отчетности передаются при условии, что широкополосные отчеты CSI используются с одним набором подкадров CSI. Подобные механизмы используются для отчетности поддиапазона и для многочисленных наборов подкадров.

Таблица 1. Время предоставления отчета PUCCH для типов отчетности CSI

Содержание CSI Тип отчетности CSI Подкадр, в котором передаются тип(ы) широкополосной отчетности CSI CQI 1, 1a, 2, 2b, 2c, 4 Первый PMI класса A 2a RI 3, 5 CRI* 7,8,9,10

Следует отметить, что CRI предназначен для случая, когда сконфигурировано более одного ресурса CSI-RS, где (как определено в TS 36.213 и 36.331 3GPP):

– номер системного кадра;

– количество слотов в радиокадре;

– периодичность подкадров, установленная параметром cqi-pmi-ConfigIndex более высокого уровня;

– смещение подкадров, установленное параметром cqi-pmi-ConfigIndex более высокого уровня;

– устанавливается параметром periodicityFactorWB более высокого уровня;

– кратное значение периодичности подкадров, установленное параметром ri-ConfigIndex более высокого уровня;

– смещение в подкадрах, установленное более высоким параметром уровня ri-ConfigIndex;

– кратное значение периодичности подкадров, установленное параметром cri-ConfigIndex более высокого уровня.

Отчетность CSI PUCCH имеет фундаментальную периодичность подкадров N_pd, и отчеты CQI могут передаваться с этой скоростью. Если RI сконфигурирован, отчет о нем может также передаваться с такой же скоростью, как и CQI, за счет конфигурирования =1, так как смещение может позволить RI иметь разные сдвиги подкадров с такой же периодичностью, как и CQI. С другой стороны, первый PMI класса A мультиплексируется по времени с CQI, в котором первый PMI класса A передается вместо CQI в одной из передач H' CQI. CRI мультиплексируется по времени с RI аналогичным образом, то есть CRI передается вместо RI в одной из передач RI.

Кроме того, формат 3 PUCCH может нести в себе ACK/NACK и CSI в одной и той же передаче PUCCH, но CSI должна поступать только из одной обслуживающей соты. Более того в версии 13 UE передает только CSI формат 3 по PUCCH при передаче ACK/NACK. Если в данном подкадре отсутствует ACK/NACK, которое необходимо передать, и CSI должна быть передана по PUCCH, то UE будет использовать в этом подкадре формат 2 PUCCH.

Управляющая сигнализация LTE может передаваться различными способами, включая передачу управляющей информации по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH), усовершенствованному физическому каналу управления нисходящей линии связи (EPDCCH) или PUCCH, встроенному в PUSCH, в элементах управления доступом к среде передачи (MAC) ("CE MAC") или в сигнализации управления радиоресурсами (RRC). Каждый из этих механизмов настраивается для передачи управляющей информации определенного вида. Используемый в данном документе термин "канал управления" может относиться к любому из этих механизмов. Кроме того, передача по каналу управления может относиться к отдельной передаче, которая переносит информацию, или к части передачи, которая переносит конкретную информацию.

Управляющая информация, передаваемая по PDCCH, EPDCCH, PUCCH или встроенная в PUSCH, является управляющей информацией, которая относится к физическому уровню, такой как управляющая информация нисходящей линии связи (DCI), управляющая информация восходящей линии связи (UCI), как описано в TS 36.211, 36.212 и 36.213 3GPP. DCI, как правило, используется для инструктирования UE выполнить некоторую функцию физического уровня, предоставляя необходимую информацию для выполнения функции. UCI, как правило, обеспечивает сеть необходимой информацией, такой как HARQ-ACK, запрос на планирование (SR), информация о состоянии канала (CSI), включая CQI, PMI, RI и/или CRI. UCI и DCI могут передаваться на основе подкадров и, таким образом, предназначены для поддержки быстро меняющихся параметров, в том числе тех, которые могут изменяться в радиоканале с быстрым замиранием. Так как UCI и DCI могут передаваться в каждом подкадре, UCI или DCI, соответствующие данной соте, имеют тенденцию составлять порядка десятков битов, чтобы ограничить объем служебной управляющей информации.

Управляющая информация, переносимая в CE MAC, переносится в заголовках MAC в совместно используемых транспортных каналах восходящей линии связи и нисходящей линии связи (UL-SCH и DL-SCH), как описано в TS 36.321 3GPP. Так как заголовок MAC не имеет фиксированного размера, управляющая информация в CE MAC может отправляться, когда это необходимо, и не обязательно представляет фиксированные служебные данные. Кроме того, CE MAC могут эффективно переносить большие полезные нагрузки управления, поскольку они переносятся в транспортных каналах UL-SCH или DL-SCH, которые выигрывают от адаптации линии связи, и HARQ, и могут быть турбокодированы (тогда как UCI и DCI не могут быть турбокодированы в версии 13). CE MAC используются для выполнения повторяющихся задач, которые используют фиксированный набор параметров, таких как поддержание опережения синхронизации или создание отчетов о состоянии буфера, но эти задачи, как правило, не требуют передачи CE MAC на покадровой основе. Следовательно, информация о состоянии канала, которая относится к радиоканалу с быстрым замиранием, такая как PMI, CQI, RI и CRI, не переносится в CE MAC в версии 13.

Выделенная управляющая информация RRC также передается через UL-SCH и DL-SCH с использованием однонаправленных радиоканалов сигнализации (SRB), как обсуждено в TS 36.331 3GPP. Следовательно, она может также эффективно переносить большие полезные нагрузки управления. Однако SRB обычно не предназначены для очень частой передачи больших полезных нагрузок и должны быть доступны для поддержки менее частой передачи сигналов, которая должна передаваться с высокой надежностью, например, для процедур мобильности, включая передачу обслуживания. Поэтому подобно MAC, сигнализация RRC не переносит информацию о состоянии канала, связанную с радиоканалом с быстрым замиранием, такую как PMI, CQI, RI и CRI в версии 13. Фактически, этот вид CSI переносится только в сигнализации UCI по каналам PUSCH или PUCCH.

Многоантенные технологии позволяют значительно увеличить скорость передачи данных и надежность системы беспроводной связи. Производительность повышается особенно в том случае, если передатчик и приемник одновременно оснащены несколькими антеннами, что приводит к каналу связи с несколькими входами и выходами (MIMO). Такие системы и/или связанные с ними технологии обычно упоминаются как MIMO.

Стандарт LTE в настоящее время развивается с расширенной поддержкой MIMO. Основным компонентом в LTE является поддержка развертывания антенн MIMO и технологий, связанных с MIMO. LTE версии 12 поддерживает 8-уровневый режим пространственного мультиплексирования для 8 передающих антенн с предварительным кодированием, зависящим от канала. Режим пространственного мультиплексирования предназначен для высоких скоростей передачи данных при благоприятных условиях канала. Иллюстрация операции пространственного мультиплексирования представлена на фиг.6.

Как видно из фиг.6, символьный вектор s несущий информацию, умножается на матрицу прекодера размером N_T x r, которая служит для распределения энергии передачи в подпространстве N_T- мерного векторного пространства (соответствующего N_T антенным портам). Матрица прекодера, как правило, выбирается из кодовой книги возможных матриц прекодера и, как правило, указывается посредством PMI, который точно определяет единственно возможную матрицу прекодера в кодовой книге для заданного количества потоков символов. Каждый из r символов в s соответствует одному уровню, и r упоминается как ранг передачи. Таким образом, достигается пространственное мультиплексирование, так как многочисленные символы могут быть переданы одновременно в одном и том же частотно-временном ресурсном элементе (TFRE). Количество символов r, как правило, выбирается таким образом, чтобы оно удовлетворяло текущим свойствам канала.

В LTE используется OFDM в нисходящей линии связи (и OFDM с прекодированием и DFT в восходящей линии связи), и, следовательно, принятый вектор y_n размером N_R x 1 для определенного TFRE на поднесущей n (или альтернативно для количества n данных TFRE) моделируется следующим образом:

Уравнение 1

где e_n является вектором шум/помеха, полученным в виде реализаций случайного процесса. Прекодер может быть широкополосным прекодером, который является постоянным по частоте или частотно-избирательным.

Матрица прекодера часто выбирается для соответствия характеристикам канальной матрицы MIMO размером N_RxN_T, что приводит к так называемому зависимому от канала предварительному кодированию, которое также обычно упоминается как прекодирование с обратной связью и по существу стремится сфокусировать энергию передачи в подпространстве, которое является мощным в смысле передачи большей части передаваемой энергии в UE. В дополнение к этому, матрица прекодера может быть также выбрана таким образом, чтобы стремиться к ортогонализации канала, что означает, что после надлежащего линейного выравнивания в UE уменьшаются межуровневые помехи.

Одним из примеров способа для UE, предназначенного для выбора матрицы прекодера, может быть выбор , который максимизирует норму Фробениуса гипотетического эквивалентного канала:

Уравнение 2

где – оценка канала, возможно полученная из CSI-RS, как описано ниже. является гипотетической матрицей прекодера с индексом k. является гипотетическим эквивалентным каналом.

Что касается обратной связи CSI, поддиапазон определяется как количество соседних пар физических ресурсных блоков (PRB). В LTE размер поддиапазона (то есть количество соседних пар PRB) зависит от полосы пропускания системы, от того, сконфигурирована ли отчетность CSI на периодическую или апериодическую, и от типа обратной связи (то есть сконфигурирована ли обратная связь более высокого уровня, или сконфигурирована ли обратная связь поддиапазона, выбранного UE). На фиг.7 показан пример, иллюстрирующий различие между поддиапазоном и широкополосным диапазоном. В примере поддиапазон состоит из 6 соседних PRB. Следует отметить, что для простоты иллюстрации на фиг.7 показаны только два поддиапазона. Как правило, все пары PRB в полосе пропускания системы разделены на разные поддиапазоны, где каждый поддиапазон состоит из фиксированного числа пар PRB. Напротив, широкополосный диапазон включает в себя все пары PRB в полосе пропускания системы. Как упомянуто выше, UE может передать по каналу обратной связи один прекодер, который учитывает измерения от всех пар PRB в полосе пропускания системы, если он выполнен с возможностью предоставления отчета о PMI широкополосного диапазона с помощью eNodeB. В качестве альтернативы, если UE выполнен с возможностью предоставления отчета о PMI поддиапазона UE может передавать по каналу обратной связи многочисленные прекодеры с одним прекодером в расчете на один поддиапазон. В дополнение к прекодерам поддиапазона UE может также передавать по каналу обратной связи PMI широкополосного диапазона.

При прекодировании с обратной связью для нисходящей линии связи LTE UE передает на основе измерений канала в прямой линии связи (нисходящей линии связи) рекомендации в eNodeB относительно использования подходящего прекодера. eNB конфигурирует UE, чтобы обеспечить обратную связь в соответствии с режимом передачи UE, и может передать CSI-RS и сконфигурировать UE, чтобы использовать измерения CSI-RS, чтобы передать по каналу обратной связи рекомендованные матрицы прекодирования, которые выбирало UE из кодовой книги. Один предварительный кодер, который должен охватывать большую полосу пропускания (широкополосное предварительное кодирование), может быть передан по каналу обратной связи. Может быть также выгодным согласование изменений частоты канала вместо передачи по каналу обратной связи частотно-избирательного отчета прекодирования, например, нескольких прекодеров, одного на поддиапазон. Это является примером более общего случая передачи сигнала обратной связи с информацией о состоянии канала, который также охватывает передачу по каналу обратной связи другой информации, чем рекомендованные прекодеры, чтобы оказать поддержку eNodeB при последующих передачах в UE. Такая другая информация может включать в себя CQI, а также RI передач.

С учетом сигнала обратной связи CSI, полученного из UE, eNodeB определяет параметры передачи, которые он желает использовать для передачи в UE, включая матрицу прекодирования, ранг передачи и режим модуляции и кодирования (MCS). Эти параметры передачи могут отличаться от рекомендаций, которые дает UE. Поэтому индикатор ранга и MCS могут сигнализироваться в DCI, и матрица прекодирования может сигнализироваться в DCI, или eNodeB может передавать опорный сигнал демодуляции, из которого может быть измерен эквивалентный канал. Ранг передачи и, следовательно, количество пространственно мультиплексированных уровней отражается в количестве столбцов прекодера . Для эффективной работы важно, чтобы был выбран ранг передачи, который соответствует свойствам канала.

В схемах передачи MIMO с обратной связью, таких как TM9 и TM10, UE оценивает и передает CSI нисходящей линии связи обратно в eNodeB. eNB использует CSI обратной связи для передачи данных нисходящей линии связи в UE. CSI состоит из RI передачи, PMI и CQI. Кодовая книга матриц прекодирования используется UE для определения наилучшего соответствия между оцененным каналом нисходящей линии связи и матрицей прекодирования в кодовой книге на основе определенных критериев, например пропускной способности UE. Канал оценивается на основе опорного сигнала CSI ненулевой мощности (CSI-RS NZP), передаваемого в нисходящей линии связи для TM9 и TM10.

CQI/RI/PMI обеспечивают все вместе состояние канала нисходящей линии связи для UE. Это также упоминается как неявная обратная связь CSI, так как оценка не передается по каналу обратной связи напрямую. CQI/RI/PMI могут быть широкополосными или поддиапазонными в зависимости от того, какой сконфигурирован режим предоставления отчетов.

RI соответствует рекомендованному количеству потоков, которые должны быть мультиплексированы в пространстве и, таким образом, переданы параллельно по каналу нисходящей линии связи. PMI идентифицирует рекомендованное кодовое слово матрицы прекодирования (в кодовой книге, которая содержит прекодеры с тем же числом строк, что и количество портов CSI-RS) для передачи, которая относится к пространственным характеристикам канала. CQI представляет рекомендуемый размер транспортного блока (то есть кодовую скорость), и LTE поддерживает передачу одной или двух одновременных (на разных уровнях) передач транспортных блоков (то есть отдельно кодированных блоков информации) в UE в подкадре. Таким образом, существует взаимосвязь между CQI и SINR одного или более пространственных потоков, в которых передаются транспортный блок или блоки.

Кодовые книги до 16 антенных портов были определены в LTE состояние канала до версии 13. Поддерживаются как одномерные (1D), так и двумерные (2D) антенные решетки. Для UE LTE версии 12 и более ранних версий поддерживается только обратная связь кодовой книги для схемы 1D-порта с 2, 4 или 8 антенными портами. Следовательно, кодовая книга создается при условии, что эти порты размещаются по прямой линии в одном измерении. В LTE версии 13 кодовые книги для схем 2D портов были точно определены для случая 8, 12 или 16 антенных портов. В добавлении к этому кодовая книга для схемы 1D порта для случая 16 антенных портов была также точно определена в LTE версии 13.

В LTE версии 13 были представлены два типа отчетности CSI, то есть класс A и класс B. В отчетности CSI класса A UE измеряет и предоставляет отчет CSI на основе новой кодовой книги для сконфигурированной 2D антенной решетки с 8, 12 или 16 антенными портами. Кодовая книга класса определяется с помощью пяти параметров, то есть (N1,N2,Q1,Q2,CodebookConfig), где (N1, N2) – количество антенных портов в первом и втором измерении, соответственно. (Q1, Q2) представляют собой коэффициенты сверхдискретизации DFT для первого и второго измерения, соответственно. CodebookConfig находится в диапазоне от 1 до 4 и определяет четыре различных способа формирования кодовой книги. Для CodebookConfig=1 PMI, соответствующий одному 2D лучу, передается по каналу обратной связи для всей полосы пропускания системы, тогда как CodebookConfig = {2,3,4} PMI, соответствующие четырем 2D лучам, передаются по каналу обратной связи, и каждый поддиапазон может ассоциироваться с различным 2D лучом. CSI состоит из RI, PMI и CQI или нескольких CQI, аналогично отчетности CSI предыдущей версии 13.

В отчетности CSI класса B в одном сценарии (который также упоминается как "") eNB может предварительно формировать многочисленные лучи в одном измерении антенны. В другом измерении антенны в каждом луче может находиться несколько портов (1, 2, 4, или 8 портов). "Лучеобразующие" CSI-RS передаются вместе с каждым лучом. UE сначала выбирает наилучший луч из группы сконфигурированных лучей и затем измеряет CSI в выбранном луче на основе унаследованной кодовой книги LTE до версии 13 для 2, 4 или 8 портов. Затем UE предоставляет обратный отчет о выбранном индексе луча и CSI, соответствующей выбранному лучу. В другом сценарии (который упоминается также как ""), eNB может сформировать до 4 (2D) лучей на каждой поляризации, и "лучеобразующий" CSI-RS передается вместе с каждым лучом. UE измеряет CSI по "лучеобразующему" CSI-RS и CSI обратной связи на основе новой кодовой книги класса B для 2, 4 или 8 портов.

В LTE версии 10 была введена новая последовательность опорных символов для намерения оценить информацию о состоянии канала нисходящей линии связи, CSI-RS. CSI-RS обеспечивает несколько преимуществ по сравнению с базированием сигнала обратной связи CSI на CRS, которые использовались для этой цели в предыдущих версиях. Во-первых, CSI-RS не используется для демодуляции сигнала данных и, таким образом, не требует одинаковой плотности (то есть издержки CSI-RS существенно меньше). Во-вторых, CSI-RS обеспечивает гораздо более гибкое средство для конфигурирования измерений обратной связи CSI (например, то, на каком ресурсе CSI-RS измерять, можно сконфигурировать характерным для UE способом).

Путем измерения CSI-RS, передаваемого из eNodeB, UE может оценить эффективный канал, который проходит через CSI-RS, включая канал распространения радиоволн и коэффициенты усиления антенн. При большей математической строгости это подразумевает, что если передается известный сигнал CSI-RS, UE может оценить связь между переданным сигналом и принятым сигналом (то есть эффективный канал). Следовательно, если при передаче не выполняется виртуализация, принятый сигнал может быть выражен как:

Уравнение 3

и UE может оценить эффективный канал .

В LTE версии 10 можно сконфигурировать до восьми портов CSI-RS, то есть UE может оценить канал от восьми портов передающей антенны. В LTE версии 13 количество портов CSI-RS, которое можно сконфигурировать, расширено до шестнадцати портов (TS 36.213 3GPP, TS 36.211 3GPP). В LTE версии 14 рассматривается поддержка до 32 портов CSI-RS.

CSI-RS относится к концепции ресурсов CSI-RS нулевой мощности (которая также известна как блокированный CSI-RS), которые сконфигурированы как обычные ресурсы CSI-RS, так что UE известно, что передача данных сопоставляется с этими ресурсами. Ресурсы CSI-RS с нулевой мощности предназначены для предоставления возможности сети блокировать передачу на соответствующих ресурсах с целью повышения SINR соответствующего CSI-RS ненулевой мощности, который возможно был передан в соседней соте/точке передачи. Для LTE версии 11 был введен специальный CSI-RS с нулевой мощностью, который представляют UE для измерения уровня помехи плюс шум. UE может предполагать, что представляющие интерес точки передачи (TP) не передают на ресурсе CSI-RS с нулевой мощностью и, в этой связи, принятая мощность может использоваться как метрика уровня помехи с шумом.

Основываясь на указанном ресурсе CSI-RS и на конфигурации измерения помех (например, на ресурсе CSI-RS нулевой мощности), UE может оценить эффективный канал и уровень шума плюс помеха и, следовательно, также определить ранг, матрицу предкодирования и MCS для рекомендации наилучшего соответствия конкретному каналу.

В некоторых вариантах осуществления настоящего раскрытия могут использоваться двумерные антенные решетки, и в некоторых из представленных вариантов осуществления используются такие антенны. Такие антенные решетки могут (частично) быть описаны количеством столбцов антенны, соответствующих горизонтальной размерности N_h, количеством рядов антенны, соответствующих вертикальной размерности N_h, и количеством размерностей, соответствующих различным поляризациям N_p. Таким образом, общее количество антенн равно N=N_h N_v N_p. Следует отметить, что концепция антенны не ограничена в отношении наличия любой виртуализации (например, линейному отображению) физических антенных элементов. Например, пары физических подэлементов могут переноситься одним и тем же сигналом и, следовательно, могут совместно использовать один и тот же виртуальный антенный порт.

На фиг.8 показан пример решетки размером 4x4 с поперечными поляризованными антенными элементами.

Предварительное кодирование может быть интерпретировано как произведение сигнала на различные весовые коэффициенты формирования луча для каждой антенны до передачи. Типичный подход заключается в адаптации прекодера к форм-фактору антенны, то есть, при разработке кодовой книги прекодера учитывают и . Такие 2D кодовые книги могут не строго соотносить вертикальные или горизонтальные размеры с размерами, с которыми связаны антенные порты. Поэтому можно считать, что 2D кодовые книги имеют первое и второе количество антенных портов и , где может соответствовать либо горизонтальному, либо вертикальному измерению, и, следовательно, соответствует оставшемуся измерению. То есть, если , то , тогда как, если , то . Аналогичным образом, 2D кодовые книги могут не строго связывать антенные порты с поляризацией, и могут быть разработаны с механизмами синфазирования, которые используются для объединения двух лучей или двух антенных портов, как описано ниже.

Общим типом предварительного кодирования является использование DFT-прекодера, при этом вектор прекодера, используемый для предварительного кодирования одноуровневой передачи с использованием однополяризованной прямолинейной равноамплитудной антенной решетки (ULA) с антеннами, определяется как:

Уравнение 4

где – индекс прекодера, и – целочисленный коэффициент субдискретизации. Прекодер для двухполяризационной равноамплитудной антенной решетки (ULA) с антеннами в расчете на одну поляризацию (и, таким образом, всего антенн) можно определить аналогичным образом как:

Уравнение 5

где e^jφ – коэффициент синфазирования между этими двумя поляризациями, который может быть выбран, например, из QPSK алфавита φ ∈ {0, π/2, π, 3π/2}.

Соответствующий вектор прекодера для двумерной прямолинейной равноамплитудной антенной решетки (UPA) с антеннами может быть получен путем произведения Кронекера двух векторов прекодера в виде , где – целочисленный коэффициент субдискретизации в измерении. Каждый прекодер формирует луч DFT; все прекодеры образуют сетку лучей DFT. На фиг.9 показан пример, где и . На всем протяжении дальнейшего описания термины "луч DFT " и "прекодеры DFT" используются взаимозаменяемо.

В общем, луч с парой индексов можно идентифицировать по направлению, в котором передается наибольшее количество энергии, когда весовые коэффициенты прекодирования используются в передаче. Кроме того, уменьшение амплитуды может использоваться с лучами DFT для уменьшения боковых лепестков луча. 1D DFT прекодер вдоль размеров с размерностью и с уменьшением амплитуды можно выразить в виде:

и

,

где – коэффициент масштабирования амплитуды. не соответствует уменьшению. Лучи DFT (с или без уменьшения амплитуды) имеют линейный фазовый сдвиг между элементами вдоль каждого из двух измерений. Без потери общности можно предположить, что элементы упорядочены в соответствии с , так что соседние элементы соответствуют соседним антенным элементам вдоль размерности , и элементы , разнесенные друг от друга на , соответствуют соседним антенным элементам вдоль размерности . Далее, фазовый сдвиг между двумя элементами и из можно выразить как:

где и (при , , и ) – целые числа, идентифицирующие две записи луча , так что указывает на первую запись луча , которая отображается в первый антенный элемент (или порт), и указывает на вторую запись луча , которая отображается во второй антенный элемент (или порт).

и – действительные числа. , если используется уменьшение амплитуды; в противном случае .

– фазовый сдвиг, соответствующий направлению вдоль оси, например, горизонтальной оси ("азимута").

– фазовый сдвиг, соответствующий направлению вдоль оси, например, вертикальной оси ("угла места").

Поэтому k-ый луч , сформированный прекодером , может также указываться соответствующим прекодером , то есть = . Таким образом, луч может быть описан как набор комплексных чисел, причем каждый элемент набора характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом, так что элемент луча связан с любым другим элементом луча, при этом , где – i-й элемент луча , – действительное число, соответствующее i-му и n-му элементам луча ; и – целые числа; и и – действительные числа, соответствующие лучу с парой индексов, которые определяют комплексные фазовые сдвиги и , соответственно. Пара индексов соответствует направлению прихода или ухода плоской волны, когда луч используется для передачи или приема в UPA или ULA. Луч можно идентифицировать с помощью одного индекса , где , то есть сначала по вертикали или измерению , или, альтернативно, , то есть сначала по горизонтали или измерению .

Расширение прекодера для двухполяризованной ULA можно представить в виде:

Уравнение 6

Матрица прекодера для многоуровневой передачи может быть создана путем добавления столбцов векторов прекодера DFT в виде:

где – количество уровней передачи, то есть ранг передачи. В особом случае для прекодера DFT ранга 2 , мы имеем:

Уравнение 7

Для каждого ранга все кандидаты прекодера образуют "кодовую книгу прекодера" или "кодовую книгу". UE может сначала определить ранг оцениваемого широкополосного канала нисходящей линии связи на основе CSI-RS. После того как ранг идентифицирован, для каждого поддиапазона UE затем просматривает все кандидаты прекодера в кодовой книге для определенного ранга, чтобы найти лучший прекодер для поддиапазона. Например, в случае rank=1, UE будет просматривать для всех возможных значений . В случае rank=2 UE будет просматривать для всех возможных значений .

В случае многопользовательского MIMO (MU-MIMO) два или более пользователей в одной и той же соте совместно планируются на одном и том же частотно-временном ресурсе. То есть два или более независимых потоков данных передаются в разные UE одновременно, и пространственная область используется для разделения соответствующих потоков. Пропускную способность системы можно увеличить путем одновременной передачи нескольких потоков. Однако это связано с уменьшением SINR для каждого потока, так как мощность должна быть разделена между потоками, и потоки могут вызвать взаимные помехи.

При увеличении размера антенной решетки, повышенный коэффициент направленного действия антенны приведет к увеличению SINR, однако, так как пропускная способность устройства пользователя имеет только логарифмическую зависимость от SINR (для больших SINR), вместо этого, выгодно уменьшить SINR для повышения коэффициента мультиплексирования, который линейно растет с количеством мультиплексированных устройств пользователей.

Для обеспечения нулевого соответствия между совместно запланированными пользователями требуется точный CSI. В текущем стандарте LTE версии 13 никакого специального режима CSI для MU-MIMO не предусмотрено и, таким образом, планирование MU-MIMO и построение прекодера должно основываться на существующей отчетности CSI, предназначенной для однопользовательского MIMO (то есть PMI, указывающий прекодер на основе DFT, RI и CQI). Это может оказаться довольно сложным процессом для MU-MIMO, поскольку сообщаемый прекодер содержит только информацию о самом мощном направлении канала для пользователя и, таким образом, не может содержать достаточную информацию для правильного нулевого соответствия, что может привести к увеличению уровня взаимных помех между совместно запланированными пользователями, снижая преимущество MU-MIMO.

Прекодеры, основанные на DFT, обсужденные выше и используемые в LTE версии 13, вычисляют синфазирование для пар (как правило, поляризованных различным образом) портов. Если в отчетности CSI используется более одного луча , лучи не объединяются за счет синфазирования, но синфазируются пары портов, ассоциированные с выбранным лучом. Следовательно, такие прекодеры, основанные на DFT, могут рассматриваться как "однолучевые" прекодеры. Таким образом, многолучевые прекодеры являются расширением, где синфазирование применяется как к лучам, так и к парам портов. В данном документе, мы описываем одну такую кодовую книгу. Хотя многолучевая кодовая книга описана с двумя измерениями кодовой книги, относящимися к горизонтальному и вертикальному измерениям для конкретности, кодовая книга в равной степени применима к общему случаю, когда первое или второе измерение относится к горизонтальному или вертикальному антенным портам, как описано выше.

определяется как матрица DFT размером , то есть элементы определяются как дополнительно определяется в виде поворотной матрицы размером , заданной в пределах . При умножении на слева получается поворотная матрица DFT с записями . Поворотная матрица DFT состоит из нормированных ортогональных вектор-столбцов , которые дополнительно охватывают векторное пространство . То есть столбцы для любого представляют собой ортонормированный базис

В некоторых вариантах осуществления конфигурация кодовой книги получается за счет расширения (поворотных) матриц DFT, которые были подходящими преобразованиями для однополяризованной ULA, как обсуждалось выше, чтобы также соответствовать более общему случаю двухполяризованных 2D UPA.

Поворотная 2D матрица DFT задана в виде . Столбцы образуют ортонормированный базис векторного пространства . Такой столбец в дальнейшем обозначается как (DFT) луч ((DFT) beam).

Матрица пространственного преобразования с двойной поляризацией, подходящая для UPA, получается в случае, когда верхние слева и нижние справа элементы соответствуют двум поляризациям:

Столбцы образуют ортонормированный базис векторного пространства . Такой столбец в дальнейшем обозначается как однополяризованный луч (SP-луч), так как он получен из луча , переданного с одной поляризацией (т.е. ). Термин "луч с двойной поляризацией" также введен для обозначения луча, передаваемого на двух поляризациях (которые объединены с коэффициентом синфазирования поляризации, то есть ).

Используя предположение о том, что канал является отчасти разреженным, большая часть энергии канала захватывается только за счет выбора поднабора столбцов , то есть достаточно описать пару SP-лучей, что снижает объем служебной информации обратной связи. Следовательно, выбор поднабора столбцов, состоящего из столбцов , создает уменьшенную матрицу преобразования пространства лучей, например, выбор номеров столбцов создает уменьшенную матрицу преобразования пространства лучей.

Общая структура прекодера для прекодирования одного уровня имеет вид:

,

где – комплексные коэффициенты синфазирования луча.

Прекодер в приведенном выше уравнении может быть описан в виде линейной комбинации лучей, построенных путем синфазирования k-го луча с коэффициентом синфазирования. Такой коэффициент синфазирования луча представляет собой скалярное комплексное число, которое регулирует по меньшей мере фазу луча относительно других лучей в соответствии с . Когда коэффициент синфазирования луча регулирует только относительную фазу, он представляет собой комплексное число единичной величины. В общем случае желательно также регулировать относительное усиление лучей, и в этом случае коэффициент синфазирования луча не является единичной величиной.

Более совершенную структуру прекодера в условиях многолучевого распространения радиоволн получают путем разделения комплексных множителей в мощности (или амплитуде) и фазовой части как:

Так как умножение вектора прекодера на комплексную константу не изменяет его характеристик формирования луча (поскольку важны только фаза и амплитуда относительно других однополяризованных лучей), можно без потери общности предположить, что множители, соответствующие, например, SP-лучу1, фиксируют на и , так что параметры для одного меньшего луча могут сигнализироваться из UE в базовую станцию. Кроме того, можно предположить, что прекодер дополнительно умножается на коэффициент нормирования, поэтому, например, выполняется ограничение суммарной мощности, то есть . Для упрощения описания в приведенных в настоящем документе уравнениях любой такой коэффициент нормирования не учитывают.

В некоторых случаях возможный выбор столбцов ограничен, поэтому, если выбран столбец , то столбец имеет вид . То есть, если выбран SP-луч, соответствующий определенному лучу, отображенному в первую поляризацию, например, , это будет означать, что также выбран SP-луч . То есть также выбирается SP-луч, соответствующий упомянутому определенному лучу, отображенному со второй поляризацией. Это позволяет уменьшить объем служебной информации обратной связи, поскольку только столбцов должна быть выбрана и просигнализирована обратно в базовую станцию. Другими словами, выбор столбца выполняется на уровне луча (или DP-луч), а не на уровне SP-луча. Если определенный луч является мощным на одной из поляризаций, это, как правило, означает, что луч будет мощным также на другой поляризации по меньшей мере в смысле широкополосного диапазона, поэтому потери ограничения выбора столбца таким образом не приведет к значительному уменьшению производительности. В последующем обсуждении, как правило, предполагается использование DP-лучей (если не указано иное).

В некоторых случаях многолучевой прекодер разлагается на два или более множителей, которые выбираются с различной степенью детализации по частоте, для того, чтобы уменьшить объем служебной информации обратной связи. В таких случаях выбор SP-луча (то есть выбор матрицы и относительной мощности/амплитуды SP-луча (то есть выбор матрицы ) выбираются с определенной степенью детализации по частоте, тогда как фазы SP-луча (то есть выбор матрицы) выбираются с другой определенной степенью детализации по частоте. В одном таком случае определенная степень детализации по частоте соответствует выбору широкополосного диапазона (то есть, одному выбору для всей полосы пропускания), тогда как упомянутая другая определенная степень детализации по частоте соответствует выбору в расчете на один поддиапазон (то есть полоса пропускания несущей разделяется на несколько поддиапазонов, как правило, состоящих из 1-10 PRB, и для каждого поддиапазона производится отдельный выбор).

В типичном случае вектор многолучевого прекодера разлагается на множители как , где выбирается с определенной степенью детализации по частоте, и выбирается с другой определенной степенью детализации по частоте. Затем вектор прекодера можно выразить как . Используя эту форму записи, если упомянутая определенная степень детализации по частоте соответствует выбору широкополосного диапазона , и упомянутая другая степень детализации по частоте соответствует выбору в расчете на один поддиапазон , вектор прекодера для поддиапазона можно выразить как . То есть только является функцией индекса поддиапазона.

То, что UE должно передать по каналу обратной связи в eNodeB, представляет собой следующее:

- выбранные столбцы , то есть однополяризованных лучей. Для этого требуется не более битов;

- вертикальные и горизонтальные множители и поворота на основе DFT. Например, для некоторого значения Тогда соответствующие служебные данные будут составлять битов;

- (относительные) уровни мощности SP-лучей. Если представляет собой количество возможных дискретных уровней мощности, то необходимо для обратной связи уровней мощности SP-луча;

- множители синфазирования SP-лучей. Например, для некоторого значения . Соответствующий объем служебной сигнализации будет составлять битов в расчете на один ранг в отчете.

Недавно 3GPP было согласовано со следующим рабочим предположением, используемым для разработки спецификаций физического уровня для усовершенствованной CSI версии 14 на основе многолучевых прекодеров. Следует отметить, что в данном документе термин "коэффициент объединения луча" используется для множителей синфазирования, хотя множители синфазирования позволяют объединить элементы с различной поляризацией, а также с различными лучами.

Прекодеры должны быть нормированы в соответствии с приведенными ниже уравнениями.

Ранг W1
(биты) W2
(биты) 1 13 6 2 13 12

Обратная связь поддерживается по PUSCH, и обратная связь поддерживается по PUCCH. Так как обратная связь должна поддерживаться по PUCCH, и так как индикаторы W₁ и W₂ (по меньшей мере в некоторых случаях) больше, чем те, которые могут поддерживаться в формате 2 PUCCH, обратная связь конфигурируется для W₁ и/или W₂, которые должны модифицироваться при предоставлении отчета в формате 2 PUCCH.

На фиг.10А-13А показаны процедуры предоставления отчетов обратной связи CSI по физическому каналу согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия.

На фиг.10A показана процедура, посредством которой второй узел 14 передает отчет по обратной связи CSI в первый узел 12 по физическому каналу (этап 100A). Согласно некоторым вариантам осуществления обратная связь CSI является обратной связью с обширной CSI. Используемый в данном документе термин "обширная CSI" относится к CSI, которая передает большее количество информации, по сравнению с традиционной CSI. Например, обширная CSI может представлять собой CSI для LTE Advanced или для NR 2-го типа. Дополнительные примеры и описание приведены ниже. Согласно некоторым вариантам осуществления предоставление отчета обратной связи CSI осуществляется с маленькой полезной нагрузкой. Кроме того, используемый в данном документе термин "маленькая полезная нагрузка" представляет собой полезную нагрузку, которая включает в себя меньше общих битов, чем обычно требуется отправлять в других приложениях. Например, приложение для расширенной CSI должно передавать PMI поддиапазона, используя количество битов в расчете на один поддиапазон (что считается существенным). По сравнению с этим приложением, согласно некоторым раскрытым вариантам осуществления, полезная нагрузка ограничена, когда существует необходимость передачи широкополосного PMI и дополнительной подвыборки PMI таким образом, чтобы, она соответствовала каналу обратной связи. В таком случае маленькая полезная нагрузка представляет собой полезную нагрузку, которая является достаточно маленькой, чтобы соответствовать каналу обратной связи, или еще меньше. Это может быть достигнуто многочисленными различными способами, некоторые из которых обсуждены ниже. В частности, как показано на фиг.11А, второй узел 14 идентифицирует поднабор записей кодовой книги из расширенной кодовой книги CSI коэффициентов (этап 200А). Затем второй узел 14 выбирает запись кодовой книги из поднабора (202А). Отчет об индексе выбранной записи кодовой книги предоставляется первому узлу 12 (этап 204A). Таким образом, ограничения физического канала с маленькой полезной нагрузкой выполняются даже при отправке обширной CSI.

На фиг.12A показана процедура, с помощью которой второй узел 14 предоставляет отчет об индикаторе ранга и индикаторе количества лучей в первой передаче (этап 300A) и предоставляет отчет об индикаторе синфазирования во второй передаче (этап 302A). В некоторых вариантах осуществления обе из этих передач отправляются по одному и тому же каналу управления восходящей линии связи. В некоторых вариантах осуществления эти передачи отправляются по каналу, который функционирует в качестве канала управления. В некоторых вариантах осуществления второй узел 14 определяет количество лучей L, используемых для построения отчета CSI многолучевой передачи (этап 304A). Затем второй узел 14 определяет индикатор луча для l-го луча, причем индикатор луча идентифицирует индекс луча отчета CSI многолучевой передачи, если L равен по меньшей мере l, и иным образом идентифицирует то, что L меньше l (этап 306A).

На фиг.13A показана процедура, с помощью которой второй узел 14 предоставляет отчет CSI, соответствующей первому количеству лучей, если CSI соответствует первому рангу (этап 400A), и предоставляет отчет CSI, соответствующей второму количеству лучей, если CSI соответствует второму рангу (этап 402A).

Фиг.10B-13B представляют собой фигуры, иллюстрирующие аналогичную операцию на стороне приема, такой как первый узел 12.

В LTE версии 13 периодическая обратная связь CSI на основе кодовой книги класса A переносится в формате 2 PUCCH по меньшей мере в трех передачах, то есть

- в 1-ой передаче: RI;

- во 2-ой передаче: W₁;

- в 3-ей передаче: W₂ и CQI.

Для каждой передачи может передаваться до 11 битов. Первая цель состоит в том, чтобы иметь также три передачи для расширенной обратной связи CSI в формате 2 PUCCH.

Так как периодические сигналы обратной связи CSI можно мультиплексировать в нескольких передачах PUCCH, отдельные компоненты, которые содержат сигналы обратной связи PMI, указывающие выбор W₁ и W₂, повторяются.

Предоставление отчета W₁ может быть разделено на отдельные компоненты, как было подробно описано в разделе "Уровень техники":

- выбор главных лучей: бита, в худшем случае антенных портов;

- поворот луча: бита;

- выбор второго луча: бита;

- относительная мощность луча: 2 бита.

Хотя кодовая книга определяет прекодеры как линейные комбинации лучей L=2 (или лучей N_DP с использованием формулы записи в описании многолучевых прекодеров, представленных выше), можно установить относительную мощность луча второго луча равной нулю, в результате получается эффективный прекодер, содержащий только луч L=1. В таком случае не требуется, чтобы компоненты прекодера, описывающие второй луч, были известны для построения прекодера, и, соответственно, не требуется сигнализация, указывающая упомянутые компоненты прекодера.

Таким образом, отчетность матрицы W₂ использует (2L-1) N_p r битов в расчете на один поддиапазон, где L – количество лучей, N_p – количество фазовых битов в расчете на один элемент W₂ (или log₂K битов с использованием формы записи многолучевого прекодера, обсужденного выше), и r – ранг. Так как используется созвездие, N_p =2, и количество битов для W₂ в расчете на один поддиапазон для L=1 и L=2 представлено в таблице 2.

Таблица 2. Служебные данные синфазирования луча W₂ (в расчете на один поддиапазон)

Ранг (r) Лучи (L) 1 2 1 2 бита 6 битов 2 4 бита 12 битов

Так как может быть выгодно предоставить отчет о W₂ вместе с CQI в передаче PUCCH, для формата 2 PUCCH общая полезная нагрузка может составлять не более 11 битов. Так как CQI занимает 4 и 7 битов для 1 и 2 кодовых слов, соответственно, W₂ может занимать не более 7 или 4 битов для ранга 1 или 2 (поскольку ранг 1 использует 1 кодовое слово, в то время как в LTE ранг 2 использует 2 кодовых слова). Поэтому широкополосный PMI W₂ для ранга 1 может соответствовать формату 2 PUCCH без субдискретизации, тогда как субдискретизация 12 битов на 4 бита необходима для ранга 2 для Это образует существенную субдискретизацию.

Учитывая вышеупомянутые ограничения, три разных размера полезной нагрузки (2, 4 или 6) могут использоваться для W2 в формате 2 PUCCH. eNB должно быть известно о количестве лучей и ранге, используемых для вычисления W₂, если размер полезной нагрузки изменяется. Так как в версии 13 eNB определяет размер поля CQI на основе RI, этот принцип можно использовать повторно для определения ранга, используемого для вычисления W₂. Если поле мощности луча кодируется независимо от W₂, то количество лучей, используемых для определения W₂, можно также определить с помощью eNB из поля мощности луча, предоставленного в отчете.

В представленной ниже таблице приведены размеры полезной нагрузки W₂.

Альтернативный вариант W₂ + полезная нагрузка CQI Один или два луча, ранги 1 и/или 2 Ранг 1: {2 или 6} + 4 бита = 6 или 10 битов Ранг 2: 4 + 7 битов = 11 битов

Обратная связь с обширной CSI W₂ в LTE версии 14 осуществляет скалярное квантование луча и синфазирование поляризации для каждого уровня, где матрица W₂ для ранга 2 может быть выражена как:

где каждый , то есть каждый элемент может быть выбран независимым образом из созвездия QPSK. Для дальнейшего уточнения обозначает относительную фазу первого и второго луча с первой поляризацией, обозначает относительную фазу между двумя поляризациями первого луча, и обозначает относительную фазу первого луча на первой поляризации и второго луча на второй поляризации. Так как используется скалярное квантование, можно параметризировать, используя вектор с размерностью , и, таким образом, можно считать, что имеется шесть степеней свободы, что приводит к возможным состояниям, представленных 12 битами. Таким образом, кодовая книга W₂ может быть проиндексирована с помощью .

Один из подходов к субдискретизации кодовой книги W₂ состоит в простой субдискретизации индекса таким образом, чтобы можно было выбрать только каждый -ый индекс, и вместе с тем предоставить отчет об индексе , где . Однако такая субдискретизация не использует структуру кодовой книги и может привести к низкой степени детализации CSI.

Другой подход к субдискретизации кодовой книги состоит в уменьшении размера алфавита созвездия, таким образом, чтобы, например, и использовалось созвездие двоичной фазовой манипуляции (BPSK). Тем не менее, в нашем примере по-прежнему требуется 6 битов служебной информации обратной связи, что превышает целевое значение, равное 4 битам для ранга 2. Следует отметить, что, так как точки созвездия BPSK содержатся в созвездии QPSK, уменьшение размера алфавита созвездия таким способом образует субдискретизацию кодовой книги, так как все результирующие прекодеры в субдискретизированной кодовой книге содержатся в несубдискретизированной кодовой книге.

Однако для того, чтобы дополнительно уменьшить объем служебной информации обратной связи, в данном документе представлен способ субдискретизации кодовой книги W₂ с обширной CSI. Способ действует за счет параметризации кодовой книги W₂ с использованием меньшего количества параметров , по сравнению с требуемыми параметрами для охвата всей кодовой книги. Таким образом прекодеры в субдискретизированной W₂ можно выработать из вектора размером M и фиксированного отображения из в матрицу прекодера.

В качестве иллюстративного варианта осуществления полагаем, что M=1, поэтому . Субдискретизированная кодовая книга прекодера может затем получиться, например, в виде:

Если , то в субдискретизированной кодовой книге существует возможных матрицы W₂. Следует отметить, что все возможные содержатся в несубдискретизированной кодовой книге, и, таким образом, образует субдискретизацию кодовой книги, а не новую отдельную кодовую книгу. Это справедливо в том случае, если требуется, чтобы каждый элемент матриц прекодера в субдискретизированной кодовой книге принадлежал одному и тому же созвездию в виде несубдискретизированной кодовой книги (например, QPSK . Так как созвездия фазовой манипуляции (PSK) замыкаются при умножении, можно, таким образом, сделать построение путем умножения произвольного количества символов PSK. Таким образом, если элементы выбраны из одного и того же созвездия в качестве элементов в несубдискретизированной кодовой книге, и элементы сформированы путем умножения элементов или других символов PSK (отметим, что "-1" представляет собой символ PSK), гарантируется, что они будут находиться в несубдискретизированной кодовой книге. Основываясь на этих правилах выработки субвыборок кодовой книги в соответствии со способом, можно получить -матрицы, которые обеспечивают хороший компромисс между производительностью и объемом служебной информации обратной связи.

В некоторых вариантах осуществления субдискретизация кодовой книги вырабатывается с использованием двух свойств:

- фазовый сдвиг между лучами обусловлен (частично) различиями в задержке при распространении сигнала и поэтому может быть одинаковым при обеих поляризациях;

- предварительное кодирование на разных уровнях часто выбирается взаимно ортогональным.

Первое свойство предполагает, что отношения и могут быть схожими при определенных условиях распространения. Это можно использовать в схеме субдискретизации таким образом, чтобы прекодирование одного уровня можно было выразить в виде:

,

где – множитель синфазирования луча, и – множитель синфазирования поляризации, которые одновременно являются символами QPSK. Таким образом, в этой схеме отношения удовлетворяют первому желаемому свойству.

Для выполнения второго свойства второй уровень может быть разработан так, чтобы быть ортогональным первому уровню, поэтому , где – единичная матрица (матрица, состоящая из всех нулей за исключением диагонали, которая содержит только единицы), и – неотрицательная скалярная величина. Это может быть достигнуто путем копирования коэффициентов для первого уровня, но с отрицанием записей, соответствующих второй поляризации в виде:

Таким образом, используя эту схему субдискретизации, удовлетворяются оба желаемых свойства. Кроме того, субдискретизированная кодовая книга вырабатывается из , то есть с использованием 2 параметров, где каждый элемент в принадлежит созвездию QPSK. Таким образом, бита необходимо для указания элемента в субдискретизированной кодовой книге, отвечающей требованию к служебной информации обратной связи PUCCH для W₂.

В некоторых вариантах осуществления свойство, состоящее в том, что уровни часто выбираются взаимно ортогональными, не используется в схеме субдискретизации, так как это накладывает ненужное ограничение на квантование канала для некоторых условий распространения. Вместо этого каждый уровень кодируется независимым образом. Ранее упомянутое первое свойство все еще используется, так что используется отдельный множитель синфазирования луча и коэффициент поляризации, что приводит к следующему виду матрицы:

Таким образом, в данном варианте осуществления субдискретизированная кодовая книга может быть выработана из 4 параметров . Чтобы удовлетворить требования 4-битового отчета W₂, каждый параметр не может быть выбран из созвездия QPSK, так как для этого потребуется 8-битовый отчет. Однако, так как точки созвездия BPSK содержатся в созвездии QPSK, использование созвездия более низкого порядка для параметров будет по-прежнему обеспечивать то, что образует субдискретизированную кодовую книгу. Таким образом, если каждый параметр выбирается из созвездия BPSK, кодовая книга субдискретизации может быть представлена в отчете с 4 битами, и тем самым удовлетворяет требованию.

UE предполагает, что L=2 используется для отчетности W₂, если rank=1, и L=1, если rank=2. В этом случае субдискретизация не требуется для W₂ при rank=1 или rank=2, так как 6 битов и 4 бита могут переноситься CQI для ранга 1 и ранга 2, соответственно, как обсуждалось выше в отношении альтернативных вариантов полезной нагрузки W₂. Для rank=1 сохраняется полное разрешение W₂, и предоставляется отчет о полном размере W₂ (6 битов в случае кодовой книги версии 14). Для rank=2 используется один луч для W₂, который соответствует W₂ с несубдискретизированной многолучевой кодовой книгой, и поэтому требуется 4 бита для сигнализации W₂ с использованием кодовой книги версии 14.

Для формата 2 PUCCH определены следующие цели разработки для обеспечения совместимости при работе в версии 13:

1. Все типы отчетности CSI должны встраиваться в 11 битов.

2. Максимум 3 передачи необходимо для предоставления отчета RI, CQI, PMI и CRI.

a) RI переносится в одной передаче

b) Широкополосная CQI с 4 или 7 битами может использоваться для передачи 1 или 2 кодового слова, соответственно, и переносится в другой передаче PUCCH.

c) По меньшей мере индекс луча переносится в третьей передаче PUCCH.

3. Каждая передача должна быть как можно более полезной для eNodeB при отсутствии других передач.

Так как RI часто необходимо декодировать, чтобы определить размер других полей CSI, таких как CQI и PMI, важно, чтобы он принимался надежно. Следовательно, RI должен быть мультиплексирован в передаче PUCCH с как можно меньшим количеством других полей, в то же время, обеспечивая необходимую CSI. Передача как можно большего количества дополнительной информации означает, что в PUCCH, несущем RI, присутствует меньше битов, и поэтому он принимается более надежно при данном принятом SINR.

Индикатор мощности луча и второй индекс луча требуют 2 и 3 бита, соответственно. С другой стороны, для первого индекса луча требуется по меньшей мере 4 бита (8 битов, если индекс включает поворот, как это делается в соглашении о кодовой книге в версии 14). Так как первый индекс луча должен предоставляться в отчете вместе с (или непосредственно включать в себя) поворотом луча, эти 8 битов должны передаваться в отчете в одной передаче PUCCH. В общем, в этом случае индикатор мощности луча и второй индекс луча являются приемлемыми кандидатами для мультиплексирования с RI, тогда как первый индекс луча и/или поворот луча таковыми не являются.

Если RI мультиплексируется со вторым индексом луча, то, если используется таймирование отчетности PUCCH версии 13, так как RI (например, отчетность PUCCH типа 3 или 7), вероятно, будет передаваться медленнее, чем широкополосный PMI (то есть отчетность PUCCH типа 2a), два луча будут передаваться с разными скоростями, что является нежелательным, так как они имеют одинаковые основные характеристики и изменяются при распространении с одинаковой скоростью во времени. Эта неодинаковая скорость предоставления отчетов может также снизить производительность. Поэтому представляется нежелательным предоставлять отчет о втором индексе луча с RI.

Предоставление отчета об индикаторе мощности луча с RI имеет интуитивный смысл, так как количество лучей в канале аналогично его рангу, так как количество лучей идентифицирует количество параметров, необходимых для аппроксимации канала точно так же, как и ранг. Кроме того, индикатор мощности луча определяет, должны ли быть известны параметры прекодера для второго луча, и поэтому его можно считать индикатором количества лучей.

Поле мощности луча (которое также упоминается как "индикатор количества лучей") можно использовать для определения размера индикатора синфазности W₂ и наличия информации, идентифицирующей второй луч. Если поле мощности луча, соответствующее 2-му лучу, указывает ненулевое значение (например, 1, или ), то отчет CSI соответствует 2 лучам. В этом случае предоставляется отчет о втором индексе луча, и размер широкополосного индикатора W₂ синфазирования, который передается в отчете по PUCCH, будет равен 4 битам (с субдискретизацией W₂, как было обсуждено выше). Если поле мощности луча указывает нулевое значение, то отчет о втором индексе луча не предоставляется, и размер широкополосного индикатора W₂ синфазирования, который передается в отчете по PUCCH, будет равен 2 или 4 битам (как также обсуждено выше по отношению к служебной информации синфазирования луча W₂ в расчете на один поддиапазон), в зависимости от того, указан ли в RI ранг 1 или ранг 2, соответственно.

Таким образом, в варианте осуществления индикатор ранга и индикатор количества лучей одновременно передаются в одной передаче. Индикатор ранга идентифицирует ранг, используемый при вычислении обратной связи CSI, к которой относится ранг. Индикатор количества лучей идентифицирует по меньшей мере количество лучей, используемых при вычислении обратной связи CSI и может дополнительно указывать относительную мощность лучей, идентифицированных в обратной связи CSI. Ранг и индикаторы количества лучей идентифицируют размер поля обратной связи CSI, переданного в отдельной передаче, например индикатор (W₂) синфазирования или индекс (W₁) луча. С помощью этого варианта осуществления усовершенствованная обратная связь CSI может переноситься в формате 2 PUCCH по меньшей мере в трех передачах, то есть

1) 1-я передача: RI + мощность луча (или индикатор количества лучей),

2) 2-я передача: W₁ (первый индекс луча + поворот луча + второй индекс луча),

3) 3-я передача: W₂ и CQI.

Следует отметить, что хотя передачи могут быть упорядочены во времени в порядке их нумерации, это не требуется. Кроме того, они могут быть отправлены как полностью отдельные передачи или как отдельные части одной и той же передачи.

В связанном с этим варианте осуществления более поздняя передача несет в себе поле CQI и поле (W₂) индикатора синфазирования. Размер поля индикатора синфазирования определяется по меньшей мере с помощью индикатора количества лучей, переданного в более ранней передаче, и размер поля CQI определяется по меньшей мере с помощью RI, переданного в более ранней передаче.

Может оказаться желательным иметь альтернативный индикатор количества лучей, используемый в многолучевом отчете CSI многолучевой передачи. Это позволит предоставлять отчет о количестве лучей eNB чаще, чем в случае, когда количество лучей указывается только в отчетах, содержащих RI, так как RI обычно предоставляется в отчете нечасто. В этом случае отчет CSI для второго (более слабого) луча позволяет совместно идентифицировать количество лучей и индекс второго луча. Конкретная конфигурация кодовой книги, используемая в 3GPP, хорошо подходит для этого, так как индекс второго луча имеет 7 возможных значений, и поэтому 8-е значение, указывающее на то, присутствует ли второй луч, может встраиваться в 3-х битовый индикатор.

Поэтому в варианте осуществления первая передача несет в себе индекс луча, который кодируется совместно с индикатором того, отсутствует ли второй луч, при этом, когда второй луч отсутствует, индекс луча соответствует мощности луча, равной 0, для второго луча. Кроме того, вторая передача может нести в себе поле индикатора синфазирования. Размер поля индикатора синфазирования определяется по меньшей мере индикатором того, отсутствует ли второй луч.

На фиг.14 и 15 показаны примерные варианты осуществления второго узла 14, такого как беспроводное устройство 14 согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия. На фиг.14 показана схематичная блок-схема беспроводного устройства 14 (например, UE 14) согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия. Как показано, беспроводное устройство 14 включает в себя схему 18, содержащую один или несколько процессоров 20 (например, центральные процессоры (CPU), специализированные интегральные микросхемы (ASIC), программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) и/или т.п.) и память 22. Беспроводное устройство 14 также включает в себя один или несколько приемопередатчиков 24, каждый из которых включает в себя один или несколько передатчиков 26 и один или несколько приемников 28, подключенных к одной или нескольким антеннам 30. В некоторых вариантах осуществления функциональные возможности беспроводного устройства 14, описанного выше, можно полностью или частично реализовать в программном обеспечении, которое, например, хранится в памяти 22 и исполняется процессором(ами) 20.

В данном документе в некоторых вариантах осуществления предусмотрена компьютерная программа, включающая в себя инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору выполнять функциональные возможности беспроводного устройства 14 согласно любым из описанных вариантов осуществления. В некоторых вариантах осуществления предусмотрен носитель, содержащий вышеупомянутый компьютерный программный продукт. Носитель представляет собой одно из: электрического сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемого носителя информации (например, невременного машиночитаемого носителя, такого как память).

На фиг.15 показана схематичная блок-схема беспроводного устройства 14 согласно некоторым другим вариантам осуществления настоящего раскрытия. Беспроводное устройство 14 включает в себя один или несколько модулей 32, каждый из которых реализован в программном обеспечении. Модуль(и) 32 обеспечивает(ют) функциональные возможности беспроводного устройства 14 (например, UE 14), описанного в данном документе.

На фиг.16-18 показаны примерные варианты осуществления узла радиосети согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия. На фиг.16 показана схематичная блок-схема узла 12 согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия. Другие типы сетевых узлов могут иметь аналогичную архитектуру (особенно по отношению к тем, которые включают в себя процессор(ы), память и сетевой интерфейс). Как показано, узел 12 радиодоступа включает в себя систему 34 управления, которая включает в себя схему, содержащую один или несколько процессоров 36 (например, CPU, ASIC, FPGA и/или т.п.) и память 38. Система 34 управления также включает в себя сетевой интерфейс 40. Узел 12 радиодоступа также включает в себя один или несколько радиоблоков 42, каждый из которых включает в себя один или несколько передатчиков 44 и один или несколько приемников 46, подключенных к одной или нескольким антеннам 48. В некоторых вариантах осуществления функциональные возможности узла 12 радиодоступа, описанного выше, можно полностью или частично реализовать в программном обеспечении которое, например, хранится в памяти 38 и исполняется процессором(ами) 36.

На фиг.17 показана схематичная блок-схема, которая иллюстрирует виртуализированный вариант осуществления узла 12 радиодоступа согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия. Другие типы сетевых узлов могут иметь аналогичные архитектуры (особенно по отношению к тем, которые включают в себя процессор(ы), память и сетевой интерфейс).

Используемый в данном описании термин "виртуализированный" узел 12 радиодоступа означает узел 12 радиодоступа, в котором по меньшей мере часть функциональных возможностей узла 12 радиодоступа реализована в виде виртуального компонента (например, посредством одной или нескольких виртуальных машин, выполняемых необходимые операции в физическом(их) узле(ах) обработки в сети(ях)). Как показано, узел 12 радиодоступа при необходимости включает в себя систему 34 управления, которая описана со ссылкой на фиг.16. Узел 12 радиодоступа также включает в себя один или более радиоблоков 42, каждый их которых включает в себя один или несколько передатчиков 44 и один или несколько приемников 46, подключенных к одной или нескольким антеннам 48, как описано выше. Система 34 управления (если она имеется) подключена к радиоблоку(ам) 42, например, через оптический кабель и т.п. Система 34 управления (если она имеется) подключена к одному или более узлам 50 обработки, подключенных к или включенных в виде части сети(ей) 52 через сетевой интерфейс 40. В качестве альтернативы, если система 34 управления отсутствует, один или более радиоблоков 42 подключаются к одному или более узлам 50 обработки через сетевой(ые) интерфейс(ы). Каждый узел 50 обработки включает в себя один или несколько процессоров 54 (например, CPU, ASIC, FPGA и/или т.п.), память 56 и сетевой интерфейс 58.

В этом примере функции 60 узла 12 радиодоступа, описанные в данном документе, реализованы в одном или более узлах 50 обработки или распределены по системе 34 управления (если она имеется) и одному или более узлам 50 обработки любым желаемым способом. В некоторых конкретных вариантах осуществления некоторые или все функции 60 узла 12 радиодоступа, описанные в данном документе, реализованы в виде виртуальных компонентов, исполняемых одним или несколькими виртуальными машинами, реализованными в виртуальной(ых) среде(ах), размещенной(ых) узлом(ами) 50 обработки. Как будет понятно специалисту в данной области техники, дополнительная сигнализация или связь между узлом(ами) 50 обработки и системой 34 управления (если она имеется) или, альтернативно, радиоблоком(ами) 42 используется для выполнения по меньшей мере некоторых желаемых функций. Примечательно, что в некоторых вариантах осуществления система 34 управления может быть не включена, и в этом случае радиоблок(и) 42 обменивается данными непосредственно с узлом(ами) 50 обработки через подходящий сетевой интерфейс(ы).

В данном документе в некоторых вариантах осуществления предусмотрена компьютерная программа, включающая в себя инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору выполнять функциональные возможности узла 12 радиодоступа или узла 50 обработки согласно любым из описанных вариантов осуществления. В некоторых вариантах осуществления предусмотрен носитель, содержащий вышеупомянутый компьютерный программный продукт. Носитель представляет собой одно из: электрического сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемого носителя информации (например, невременного машиночитаемого носителя, такого как память).

На фиг.18 показана схематичная блок-схема узла 12 радиодоступа согласно некоторым другим вариантам осуществления настоящего раскрытия. Узел 12 радиодоступа включает в себя один или несколько модулей 62, каждый из которых реализован в программном обеспечении. Модуль(и) 62 обеспечивает(ют) функциональные возможности узла 12 радиодоступа, описанного в данном документе.

Примерные варианты осуществления

Не ограничиваясь вышеизложенным, ниже представлены некоторые примерные варианты осуществления настоящего раскрытия.

1. Способ функционирования второго узла (14), подключенного к первому узлу (12, 50) в сети беспроводной связи, содержащий:

предоставление отчета обратной связи с обширной CSI (100А) первому узлу (12, 50) по физическому каналу с маленькой полезной нагрузкой.

2. Способ согласно варианту 1 осуществления, в котором предоставление отчета обратной связи с обширной CSI содержит:

идентификацию (200А) поднабора записей кодовой книги из кодовой книги коэффициентов;

выбор (202А) записи кодовой книги из поднабора; и

предоставление отчета (204А) об индексе выбранной записи кодовой книги.

3. Способ согласно варианту 2 осуществления, в котором:

каждая запись кодовой книги идентифицируется индексом k;

запись кодовой книги с индексом k содержит вектор или матрицу C_k комплексных чисел, состоящую из L' строк и r столбцов, где L' и r – положительные целые числа;

каждый из (L'-1)r элементов каждой записи содержит скалярное комплексное число, которое может быть одним числом из комплексных чисел N;

, где – индексы различных записей кодовой книги, и – норма Фробениуса матрицы или вектора C;

кодовая книга содержит записей; и

поднабор содержит одну из записей, где и – положительные целые числа, и каждая запись в поднаборе идентифицируется индексом.

4. Способ согласно варианту 3 осуществления, в котором выбранная запись кодовой книги для случая, когда r=2, может быть построена из различных переменных, и каждая переменная может представлять собой одно число из комплексных чисел, и для каждой записи в поднаборе.

5. Способ согласно варианту 2 осуществления, в котором:

каждая запись кодовой книги содержит вектор или матрицу;

один или более элементов каждой записи содержат скалярное комплексное число;

норма между разностью матриц или векторов между любыми двумя различными записями кодовой книги больше нуля.

6. Способ согласно любому из вариантов 1-4 осуществления, в котором выбранная запись кодовой книги для случая, когда r=2, может быть построена из различных переменных, и каждая переменная может представлять собой одно число из комплексных чисел, и по меньшей мере для одной записи в поднаборе.

7. Способ функционирования второго узла (14), подключенного к первому узлу (12, 50) в сети беспроводной связи для предоставления отчетов CSI многолучевой передачи, содержащий:

предоставление отчета (300А) об индикаторе ранга и индикаторе количества лучей в первой передаче по каналу управления восходящей линии связи; и

предоставление отчета (302А) об индикаторе синфазирования во второй передаче по каналу управления восходящей линии связи, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга.

8. Способ согласно варианту 7 осуществления, в котором индикатор количества лучей содержит по меньшей мере одно из: количества лучей и/или индикатора относительных мощностей, при этом возможные значения индикатора содержат как нулевое, так и ненулевое значение.

9. Способ функционирования второго узла (14), подключенного к первому узлу в сети беспроводной связи для предоставления отчетов CSI, содержащий:

совместную идентификацию количества лучей и индекса луча в отчете CSI многолучевой передачи; и

предоставление отчета CSI многолучевой передачи первому узлу (12, 50).

10. Способ согласно варианту 9 осуществления, в котором совместная идентификация количества лучей и индекса луча в отчете CSI многолучевой передачи содержит:

определение (304А) количества лучей L, используемых для построения отчета CSI многолучевой передачи; и

определение (306А) индикатора луча для l-го луча, причем индикатор луча идентифицирует индекс луча отчета CSI многолучевой передачи, если L равен по меньшей мере l, и иным образом идентифицирует то, что L меньше l.

11. Способ функционирования второго узла (14), подключенного к первому узлу (12, 50) в сети беспроводной связи, содержащий:

предоставление отчета (400А) CSI, соответствующей первому количеству лучей, если CSI соответствует первому рангу; и

предоставление отчета (402А) CSI, соответствующей второму количеству лучей, если CSI соответствует второму рангу.

12. Способ согласно варианту 11 осуществления, в котором:

первый ранг меньше, чем второй ранг; и

первое количество лучей больше, чем второе количество лучей.

13. Способ согласно любому из вариантов 1-12 осуществления, дополнительно содержащий:

обеспечение индикатора по меньшей мере одной пары индексов луча в управляющей информации восходящей линии связи (UCI), причем каждая пара индексов луча соответствует лучу

14. Способ согласно любому из вариантов 1-13 осуществления, в котором:

каждый луч является k-ым лучом , который содержит ряд комплексных чисел и имеет пару индексов, при этом каждый элемент набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом таким образом, что:

,

где и i-ые и n-ые элементы луча, соответственно,

– действительное число, соответствующее n-ым и i-ым элементам луча ,

и целые числа, и

направления и лучей являются действительными числами, соответствующими лучам с парой индексов, которые определяют комплексные фазовые сдвиги и , соответственно.

15. Способ согласно любому из вариантов 1-14 осуществления, в котором первый узел (12, 50) является узлом (12) радиодоступа.

16. Способ согласно любому из вариантов 1-15 осуществления, в котором второй узел (14) является беспроводным устройством (14).

17. Второй узел (14), выполненный с возможностью функционирования согласно способу любого из вариантов 1-16 осуществления.

18. Второй узел (14), содержащий:

по меньшей мере один процессор (20);

память (22), содержащую инструкции, исполняемые по меньшей мере одним процессором (20), в результате чего второй узел (14) выполнен с возможностью:

предоставления отчета обратной связи с обширной CSI первому узлу (12, 50) по физическому каналу с маленькой полезной нагрузкой.

19. Второй узел (14), содержащий:

модуль (32) отчетности, выполненный с возможностью предоставления отчета обратной связи с обширной CSI первому узлу (12, 50) по физическому каналу с маленькой полезной нагрузкой.

20. Способ функционирования первого узла (12) в сети беспроводной связи, содержащий:

прием (100B) сигнала обратной связи с обширной CSI из второго узла (14) по физическому каналу с маленькой полезной нагрузкой.

21. Способ согласно варианту 20 осуществления, в котором предоставление отчета обратной связи с обширной CSI содержит:

поднабор кодовой книги, выбранный (200B) из записи из кодовой книги коэффициентов;

запись кодовой книги, выбранную (202B) из поднабора; и

прием (204B) индекса выбранной записи кодовой книги.

22. Способ согласно варианту 21 осуществления, в котором:

каждая запись кодовой книги идентифицируется индексом k;

запись кодовой книги с индексом k содержит вектор или матрицу C_k комплексных чисел, состоящую из L' строк и r столбцов, где L' и r – положительные целые числа;

каждый из (L'-1)r элементов каждой записи содержит скалярное комплексное число, которое может быть одним числом из комплексных чисел N;

, где – индексы различных записей кодовой книги, и – норма Фробениуса матрицы или вектора C;

кодовая книга содержит записей; и

поднабор содержит одну из записей, где и – положительные целые числа, и каждая запись в поднаборе идентифицируется индексом.

23. Способ согласно варианту 22 осуществления, в котором выбранная запись кодовой книги для случая, когда r=2, может быть построена из различных переменных, и каждая переменная может представлять собой одно число из комплексных чисел, и для каждой записи в поднаборе.

24. Способ согласно варианту 21 осуществления, в котором:

каждая запись кодовой книги содержит вектор или матрицу;

один или более элементов каждой записи содержат скалярное комплексное число;

норма между разностью матриц или векторов между любыми двумя различными записями кодовой книги больше нуля.

25. Способ согласно любому из вариантов 20-23 осуществления, в котором выбранная запись кодовой книги для случая, когда r=2, может быть построена из различных переменных, и каждая переменная может представлять собой одно число из комплексных чисел, и по меньшей мере для одной записи в поднаборе.

26. Способ функционирования первого узла (12) в сети беспроводной связи для предоставления отчетов CSI многолучевой передачи, содержащий:

прием (300B) индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче по каналу управления восходящей линии связи; и

прием (302B) индикатора синфазирования во второй передаче по каналу управления восходящей линии связи, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга.

27. Способ согласно варианту 26 осуществления, в котором индикатор количества лучей содержит по меньшей мере одно из: количества лучей и/или индикатора относительных мощностей, при этом возможные значения индикатора содержат как нулевое, так и ненулевое значение.

28. Способ функционирования первого узла (12), подключенного к первому узлу в сети беспроводной связи для предоставления отчетов CSI, содержащий:

совместную идентификацию количества лучей и индекса луча в отчете CSI многолучевой передачи; и

прием отчета CSI многолучевой передачи из второго узла (14).

29. Способ согласно варианту 28 осуществления, в котором совместно идентификация количества лучей и индекса луча в отчете CSI многолучевой передачи содержит:

определение (304А) количества лучей L, используемых для построения отчета CSI многолучевой передачи; и

определение (306А) индикатора луча для l-го луча, причем индикатор луча идентифицирует индекс луча отчета CSI многолучевой передачи, если L равен по меньшей мере l, и иным образом идентифицирует то, что L меньше l.

30. Способ функционирования первого узла (12) в сети беспроводной связи, содержащий:

прием (400B) CSI, соответствующей первому количеству лучей, если CSI соответствует первому рангу; и

прием (402B) CSI, соответствующей второму количеству лучей, если CSI соответствует второму рангу.

31. Способ согласно варианту 30 осуществления, в котором:

первый ранг меньше, чем второй ранг; и

первое количество лучей больше, чем второе количество лучей.

32. Способ согласно любому из вариантов 20-31 осуществления, дополнительно содержащий:

прием индикатора по меньшей мере одной пары индексов луча в управляющей информации восходящей линии связи (UCI), причем каждая пара индексов луча соответствует лучу .

33. Способ согласно любому из вариантов 20-32 осуществления, в котором:

каждый луч является k-ым лучом , который содержит ряд комплексных чисел, и имеет пару индексов, причем каждый элемент набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом таким образом, что:

,

где и – и i-ые и n-ые элементы луча , соответственно,

– действительное число, соответствующее n-ым и i-ым элементам луча ,

и – целые числа, и

направления и лучей являются действительными числами, соответствующими лучам с парой индексов, которая определяет комплексные фазовые сдвиги и , соответственно.

34. Способ согласно любому из вариантов 20-33 осуществления, в котором первый узел (12, 50) является узлом (12) радиодоступа.

35. Способ согласно любому из вариантов 20-34 осуществления, в котором второй узел (14) является беспроводным устройством (14).

36. Первый узел (12), выполненный с возможностью функционирования согласно способу любого из вариантов 20-35 осуществления.

37. Первый узел (12, 50), содержащий:

по меньшей мере один процессор (36);

память (38), содержащую инструкции, исполняемые по меньшей мере одним процессором (36), в результате чего первый узел (12, 50) выполнен с возможностью:

приема сигнала обратной связи с обширной CSI из второго узла (14) по физическому каналу с маленькой полезной нагрузкой.

38. Первый узел (12, 50), содержащий:

модуль (62) приема, выполненный с возможностью приема сигнала обратной связи с обширной CSI в первом узле (12, 50) по физическому каналу с маленькой полезной нагрузкой.

Ниже приведены аббревиатуры терминов, используемых на всем протяжении этого раскрытия.

1D – одномерный

2D – двумерный

3GPP – проект партнерства третьего поколения

5G – пятое поколение

ACK – положительное подтверждение

ARQ – автоматический запрос на повторную передачу

ASIC – специализированная интегральная микросхема

BPSK – двоичная фазовая манипуляция

CE – элемент управления

CPU – центральный процессор

CQI – индикатор качества канала

CRI – индикатор ресурса CSI-RS

CSI – информация о состоянии канала

DCI – управляющая информация нисходящей линии связи

DFT – дискретное преобразование Фурье

DL-SCH – совместно используемый канал нисходящей линии связи

eNodeB – усовершенствованный или развитой узел B

EPDCCH – усовершенствованный PDCCH

FDD – дуплексная связь с частотным разделением каналов

FD-MIMO – полноразмерный MIMO

FPGA – программируемая пользователем вентильная матрица

GSM – глобальная система мобильной связи

HARQ – гибридный автоматический запрос на повторную передачу

LTE – долгосрочное развитие

MAC – управление доступом к среде передачи

MCS – схема модуляции и кодирования

MIMO – многоканальный вход - многоканальный выход

ms – миллисекунда, мс

MU-MIMO – многопользовательский MIMO

NACK – отрицательное подтверждение

NR – новое радио

NZP – ненулевая мощность

OFDM – мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов

PDCCH – физический канал управления нисходящей линии связи

PMI – индикатор матрицы прекодера

PRB – физический ресурсный блок

PUCCH – физический канал управления восходящей линии связи

PUSCH – физический совместно используемый канал восходящей линии

QPSK – квадратурная фазовая манипуляция

RI – индикатор ранга

RRC – управление радиоресурсами

RSRP – мощность принятого опорного сигнала

RSRQ – мощность принятого опорного сигнала

RSSI – индикатор мощности принятого сигнала

SINR – отношение сигнал/(помеха плюс шум)

SR – запрос на планирование

SRB – однонаправленные радиоканалы сигнализации

TDD – дуплексная связь с временным разделением каналов

TFRE – частотно-временной ресурсный элемент

TS – техническая спецификация

UCI – управляющая информация восходящей линии связи

UE – пользовательское оборудование

ULA – равномерная линейная антенная решетка

UL-SCH – совместно используемый канал восходящей линии связи

UMB – сверхширокополосная мобильная связь

UPA – равномерная плоская антенная решетка

WCDMA – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов

WiMax – глобальная совместимость для микроволнового доступа.

Специалистам в данной области техники будут понятны улучшения и модификации вариантов осуществления настоящего раскрытия. Все такие улучшения и модификации рассматриваются в рамках концепций, раскрытых в данном документе.

Изобретение относится к технике беспроводной связи, в частности к предоставлению отчетов с информацией о состоянии канала (CSI) при многолучевой передаче. Технический результат заключается в обеспечении обратной связи, как для индикатора ранга, так и для индикатора количества лучей, что позволяет обеспечить надежную обратную связь. В некоторых вариантах осуществления способ функционирования второго узла, подключенного к первому узлу в сети беспроводной связи для предоставления отчетов CSI многолучевой передачи, включает в себя предоставление отчета об индикаторе ранга и индикаторе количества лучей в первой передаче первому узлу. Способ также включает в себя предоставление отчета об индикаторе синфазирования во второй передаче первому узлу. Индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, где количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется по меньшей мере одним из индикатора количества лучей и индикатора ранга. 8 н. и 26 з.п. ф-лы, 22 ил., 2 табл.

1. Способ функционирования второго узла (14), подключенного к первому узлу (12, 50) в сети беспроводной связи, для сообщения информации о состоянии канала (CSI) при многолучевой передаче, содержащий этапы, на которых:

сообщают (300А) первому узлу (12, 50) индикатор ранга и индикатор количества лучей в первой передаче; и

сообщают (302А) первому узлу (12, 50) индикатор синфазирования во второй передаче, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется индикатором количества лучей и/или индикатором ранга.

2. Способ по п.1, в котором:

на этапе сообщения индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче сообщают индикатор ранга и индикатор количества лучей в первой передаче по каналу управления восходящей линии связи; а

на этапе сообщения индикатора синфазирования во второй передаче сообщают индикатор синфазирования во второй передаче по каналу управления восходящей линии связи.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором индикатор количества лучей содержит количество лучей и/или указание относительных мощностей.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором возможные значения индикатора количества лучей и/или индикатора синфазирования содержат как нулевое, так и ненулевое значение.

5. Способ по любому из пп.1-4, дополнительно содержащий этап, на котором:

сообщают первому узлу (12, 50) индекс луча в третьей передаче.

6. Способ по п.5, в котором третья передача также содержит поворот луча и/или второй индекс луча.

7. Способ по п. 5 или 6, дополнительно содержащий этап, на котором:

совместно идентифицируют количество лучей и индексы лучей в сообщении с информацией CSI при многолучевой передаче;

при этом первая передача, вторая передача и третья передача содержат сообщение первому узлу (12, 50) информации CSI при многолучевой передаче.

8. Способ по п.7, в котором на этапе совместной идентификации количества лучей и индексов лучей в сообщении информации CSI при многолучевой передаче:

определяют (304А) количество лучей L, используемых для построения сообщения информации CSI при многолучевой передаче; и

определяют (306А) индикатор луча для l-го луча, причем индикатор луча идентифицирует индекс l-го луча сообщения информации CSI при многолучевой передаче, если L равно по меньшей мере l, а в противном случае идентифицирует, что L меньше l.

9. Способ по любому из пп.1-8, дополнительно содержащий этапы, на которых:

сообщают (400А) информацию CSI, соответствующую первому количеству лучей, если информация CSI соответствует первому рангу; и

сообщают (402А) информацию CSI, соответствующую второму количеству лучей, если информация CSI соответствует второму рангу.

10. Способ по п.9, в котором:

первый ранг меньше, чем второй ранг; и

первое количество лучей больше, чем второе количество лучей.

11. Способ по любому из пп.5-10, в котором на этапе сообщения индекса луча:

обеспечивают указание по меньшей мере одной пары индексов луча, соответствующей лучу .

12. Способ по любому из пп.1-11, в котором:

каждый луч содержит набор комплексных чисел, и каждый элемент набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом так, что:

,

где и – соответственно n-й и i-й элемент луча ,

– действительное число, соответствующее n-му и i-му элементам луча

и – целые числа, и

и – действительные числа, соответствующие двумерному лучу с парой индексов, которые определяют соответственно комплексные фазовые сдвиги и в каждом измерении.

13. Способ по любому из пп.1-12, в котором первый узел (12, 50) является узлом (12) радиодоступа.

14. Способ по любому из пп.1-13, в котором второй узел (14) является беспроводным устройством (14).

15. Способ по любому из пп.1-14, в котором сеть беспроводной связи является сетью беспроводной связи долгосрочного развития (LTE) .

16. Способ функционирования первого узла (12, 50), подключенного ко второму узлу (14) в сети беспроводной связи, для приема информации о состоянии канала (CSI) при многолучевой передаче, содержащий этапы, на которых:

принимают (300B) из второго узла (14) индикатор ранга и индикатор количества лучей в первой передаче; и

принимают (302B) из второго узла (14) индикатор синфазирования во второй передаче, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется индикатором количества лучей и/или индикатором ранга.

17. Способ по п.16, в котором:

на этапе приема индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче принимают индикатор ранга и индикатор количества лучей в первой передаче по каналу управления восходящей линии связи; а

на этапе приема индикатора синфазирования во второй передаче принимают индикатор синфазирования во второй передаче по каналу управления восходящей линии связи.

18. Способ по п.16 или 17, в котором индикатор количества лучей содержит количество лучей и/или указание относительных мощностей.

19. Способ по любому из пп.16-18, в котором возможные значения индикатора количества лучей и/или индикатора синфазирования содержат как нулевое, так и ненулевое значение.

20. Способ по любому из пп.16-19, дополнительно содержащий этап, на котором:

принимают из второго узла (14) индекс луча в третьей передаче.

21. Способ по п.20, в котором третья передача также содержит поворот луча и/или второй индекс луча.

22. Способ по любому из пп.16-21 дополнительно содержащий этапы, на которых:

принимают (400B) информацию CSI, соответствующую первому количеству лучей, если информация CSI соответствует первому рангу; и

принимают (402B) информацию CSI, соответствующую второму количеству лучей, если информация CSI соответствует второму рангу.

23. Способ по п.22, в котором:

первый ранг меньше, чем второй ранг; и

первое количество лучей больше, чем второе количество лучей.

24. Способ по любому из пп.20-23, дополнительно содержащий этап, на котором:

принимают указание по меньшей мере одной пары индексов луча, соответствующей лучу .

25. Способ по любому из пп.16-24, в котором:

каждый луч содержит набор комплексных чисел, и каждый элемент набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом так, что:

,

где и – соответственно n-й и i-й элементы луча,

– действительное число, соответствующее n-ому и i-ому элементам луча ,

и – целые числа, и

и – действительные числа, соответствующие двумерному лучу с парой индексов, которые определяют, соответственно, комплексные фазовые сдвиги и в каждом измерении.

26. Способ по любому из пп.16-25, в котором первый узел (12, 50) является узлом (12) радиодоступа.

27. Способ по любому из пп.16-26, в котором второй узел (14) является беспроводным устройством (14).

28. Способ по любому из пп.16-27, в котором сеть беспроводной связи является сетью беспроводной связи долгосрочного развития (LTE) .

29. Второй узел (14), содержащий:

по меньшей мере один процессор (20);

память (22), содержащую инструкции, исполняемые по меньшей мере одним процессором (20), в результате чего второй узел (14) выполнен с возможностью:

сообщения первому узлу (12, 50) индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче; и

сообщения первому узлу (12, 50) индикатора синфазирования во второй передаче, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется индикатором количества лучей и/или индикатором ранга.

30. Второй узел (14), содержащий:

модуль (32) сообщения, выполненный с возможностью сообщения первому узлу (12, 50) индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче; и сообщения первому узлу (12, 50) индикатора синфазирования во второй передаче, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется индикатором количества лучей и/или индикатором ранга.

31. Второй узел (14), характеризующийся тем, что выполнен с возможностью функционирования согласно способу по любому из пп.1-15.

32. Первый узел (12, 50), содержащий:

по меньшей мере один процессор (36);

память (38), содержащую инструкции, исполняемые по меньшей мере одним процессором (36), в результате чего первый узел (12, 50) выполнен с возможностью:

приема из второго узла (14) индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче; и

приема из второго узла (14) индикатора синфазирования во второй передаче, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется индикатором количества лучей и/или индикатором ранга.

33. Первый узел (12, 50), содержащий:

модуль (62) приема, выполненный с возможностью приема из второго узла (14) индикатора ранга и индикатора количества лучей в первой передаче; и приема из второго узла (14) индикатора синфазирования во второй передаче, причем индикатор синфазирования идентифицирует выбранную запись кодовой книги коэффициентов синфазирования, при этом количество битов в индикаторе синфазирования идентифицируется индикатором количества лучей и/или индикатором ранга.

34. Первый узел (12, 50), выполненный с возможностью функционирования согласно способу по любому из пп.16-28.