МНОГОЛУЧЕВЫЕ КОДОВЫЕ КНИГИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНО ОПТИМИЗИРОВАННЫМИ ИЗДЕРЖКАМИ Российский патент 2022 года по МПК H04B7/456 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие относится к беспроводной связи и, в частности, к многолучевым кодовым книгам, имеющим оптимизированные издержки.

Уровень техники

Многоантенные технологии позволяют значительно увеличить скорость передачи данных и надежность системы беспроводной связи. Производительность такой системы повышается особенно в том случае, если одновременно передатчик и приемник снабжены многочисленными антеннами, что приводит к образованию канала связи с многоканальным входом и многоканальным выходом (MIMO). Такие системы и/или связанные с ними технологии обычно упоминаются как MIMO.

В настоящее время стандарт долгосрочного развития (LTE) 3GPP развивается с улучшенной поддержкой MIMO. Базовый компонент в LTE служит поддержкой при развертывании антенны MIMO и технологий, связанных с MIMO. В настоящее время LTE-Advanced поддерживает режим 8-уровневого пространственного мультиплексирования вплоть до 16 передающих антенн с прекодированием, зависящим от канала. Режим пространственного мультиплексирования нацелен на высокие скорости передачи данных в благоприятных условиях канала. На фиг.1 представлена иллюстрация операции пространственного мультиплексирования с помощью матрицы 2 прекодирования.

Как видно, символьный вектор s, несущий в себе информацию, из уровней 1-r 4 умножается на матрицу 2 размером N_T x r прекодера, которая служит для распределения энергии передачи в подпространстве N_T-мерного векторного пространства (соответствующего N_T антенным портам) для получения сигналов, которые будут подвергаться обратному преобразованию 6 Фурье.

Матрица 2 прекодера, как правило, выбирается из кодовой книги возможных матриц прекодера, и, как правило, указывается посредством индикатора матрицы прекодера (PMI), который точно определяет уникальную матрицу прекодера в кодовой книге для заданного количества потоков символов. Каждый r символ в s соответствует уровню, и r упоминается как ранг передачи. Таким образом, достигается пространственное мультиплексирование, так как многочисленные символы могут передаваться одновременно в течение одного и того же времени через один и тот же частотно/временной ресурсный элемент (TFRE). Количество символов r, как правило, устанавливается с учетом текущих свойств канала.

LTE использует OFDM в нисходящей линии связи (и OFDM с DFT-прекодированием 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) модулируется таким образом с помощью уравнения

, Уравнение 1

где e_n – шумовой/помеховый вектор, полученный в виде реализаций случайного процесса. Прекодер может быть широкополосным прекодером, который может быть постоянным по частоте или избирательным по частоте.

Матрица 2 прекодера часто выбирается таким образом, чтобы соответствовать характеристикам канальной матрицы MIMO размером N_RxN_T, что приводит к так называемому прекодированию, зависящему от канала. Такое прекодирование обычно упоминается как прекодирование с обратной связью и по существу позволяет сосредоточить энергию передачи в подпространстве, которое является мощным в смысле передачи большей части передаваемой энергии в беспроводное устройство. Кроме того, матрицу прекодера можно также выбрать для того, чтобы добиться ортогонализации канала, что означает, что после надлежащей линейной коррекции в беспроводном устройстве снижаются межуровневые помехи.

В качестве одного из примеров способа выбора матрицы прекодера для беспроводного устройства может служить выбор , который максимизирует норму Фробениуса гипотетического эквивалентного канала:

, Уравнение 2

где

– оценка канала, по возможности полученная из CSI-RS, как будет описано позже.

– гипотетическая матрица прекодера с индексом k.

– гипотетический эквивалентный канал.

При прекодировании с обратной связью для нисходящей линии связи LTE беспроводное устройство передает, основываясь на измерениях канала в прямой линии связи (нисходящей линии связи), рекомендации в базовую станцию, например, чтобы использовать eNodeB (eNB) подходящего прекодера. Базовая станция конфигурирует беспроводное устройство, чтобы обеспечить обратную связь в соответствии с режимом передачи беспроводного устройства, и может передать CSI-RS и сконфигурировать беспроводное устройство, чтобы использовать измерения CSI-RS с обратной связью, рекомендуемой матрицам прекодирования, которые беспроводное устройство выберет из кодовой книги. Один прекодер, который должен покрывать большую часть полосы пропускания (широкополосное прекодирование), может быть передан обратно по каналу обратной связи. Это может оказаться также выгодным для согласования колебаний частоты канала и вместе с тем для передачи по каналу обратной связи отчета о частотно-избирательном прекодировании, например, нескольких прекодеров, по одному на поддиапазон. Вышеизложенное является примером более общего случая обратной связи информации о состоянии канала (CSI), который также охватывает передачу по каналу обратной связи другой информации, которая рекомендует прекодерам помогать eNodeB при последующих передачах в беспроводное устройство. Такая другая информация может включать в себя индикаторы качества канала (CQI), а также индикатор ранга передачи (RI).

В LTE формат отчетов CSI указан подробно и может содержать информацию о качестве канала (CQI), индикатор ранга (RI) и индикатор матрицы прекодирования (PMI). Отчеты могут быть широкополосными (то есть могут применяться во всей полосе пропускания) или могут иметь поддиапазоны (то есть могут применяться в части полосы пропускания). Отчеты можно сконфигурировать с помощью сообщения управления радиоресурсами (RRC), которое будет отправляться периодическим или апериодическим способом, инициироваться DCI, отправленной из eNB в WD. Качество и надежность CSI имеют решающее значение для eNB для того, чтобы принимать наилучшие возможные решения относительно планирования для предстоящих передач DL.

Апериодический запрос CSI указывается в поле запроса CSI в формате 0 DCI или формате 4 DCI. Количество битов в поле варьируется от 1 до 3 бит в зависимости от конфигурации WD. Например, для WD, сконфигурированного с 1-5 несущими (или сотами) и/или многочисленными процессами CSI-RS, используются 2 бита, и для WD, сконфигурированного с более чем 5 несущими, используются 3 бита. В случае, если WD сконфигурирован с одной несущей (то есть с обслуживающей сотой c) и 2 наборами процессов CSI-RS, поле запроса CSI представлено в таблице 1. Если WD сконфигурировано с одной несущей и одним процессом CSI или без него, используется один бит. Концепция процесса CSI была введена в LTE версии 11, где процесс CSI определяется как конфигурация ресурса измерения канала, и для WD можно сконфигурировать вплоть до четырех процессов CSI.

Таблица 1

Значение поля запроса CSI Описание '00' Апериодический отчет CSI не инициируется '01' Апериодический отчет CSI инициируется для набора процессов CSI, сконфигурированных с помощью более высоких уровней для обслуживания соты '10' Апериодический отчет CSI инициируется для 1-го набора процессов CSI, сконфигурированных с помощью более высоких уровней '11' Апериодический отчет CSI инициируется для 2-го набора процессов CSI, сконфигурированных с помощью более высоких уровней

Что касается обратной связи CSI, поддиапазон определяется как количество соседних пар PRB. В LTE размер поддиапазона (то есть количество соседних пар PRB) зависит от полосы пропускания системы, от того, сконфигурирована ли передача отчетов CSI, которая будет периодической или апериодической, и от типа обратной связи (то есть от того, сконфигурирована ли обратная связь, сконфигурированная с более высоким уровнем, или обратная связь в поддиапазоне, выбранном беспроводным устройством). Пример, иллюстрирующий различие между поддиапазоном и широким поддиапазоном, показан на фиг.2. В этом примере поддиапазон состоит из 6 соседних PRB. Следует отметить, что для простоты иллюстрации на фиг.2 показаны только 2 поддиапазона. Как правило, все пары PRB в полосе пропускания системы разделены на разные поддиапазоны, где каждый поддиапазон состоит из фиксированного числа пар PRB.

Напротив, широкополосная обратная связь CSI включает в себя все пары PRB в полосе пропускания системы. Как упомянуто выше, беспроводное устройство может передавать по каналу обратной связи один прекодер, который учитывает измерения от всех пар PRB в полосе пропускания системы, если оно сконфигурировано для передачи отчета о широкополосном PMI с помощью базовой станции. Альтернативно, если беспроводное устройство выполнено с возможностью передачи отчета о PMI поддиапазона, беспроводное устройство может передать по каналу обратной связи многочисленные прекодеры с одним прекодером на поддиапазон. В дополнение к поддиапазонным прекодерам, беспроводное устройство может также передавать по каналам обратной связи широкополосный PMI.

В LTE для CSI-отчетности PUSCH возможны два типа обратной связи для поддиапазона: (1) обратная связь для поддиапазона, сконфигурированная с более высоким уровнем, и (2) обратная связь для поддиапазона, выбранная беспроводным устройством. При обратной связи для поддиапазона, сконфигурированного с более высоким уровнем, беспроводное устройство может передать по каналу обратной связи PMI и/или CQI для каждого из поддиапазонов. Размер поддиапазона с точки зрения количества пар PRB для обратной связи поддиапазона, сконфигурированной на более высоком уровне, зависит от полосы пропускания системы и перечислен в таблице 2. При использовании обратной связи для поддиапазона, выбранного беспроводным устройством, беспроводное устройство только передает по обратному каналу связи PMI и/или CQI для выбранного количества поддиапазонов из всех поддиапазонов в полосе пропускания системы. Размер поддиапазона с точки зрения количества пар PRB и количества поддиапазонов, подлежащих передаче по обратному каналу связи, зависит от полосы пропускания системы и перечислен в таблице 3.

Таблица 2

Полоса пропускания системы Размер поддиапазона 6 - 7 NA 8 - 10 4 11 - 26 4 27 - 63 6 64 - 110 8

Таблица 3

Полоса пропускания системы Размер k поддиапазона (RB) Количество поддиапазонов 6 - 7 NA NA 8 - 10 2 1 11 - 26 2 3 27 - 63 3 5 64 - 110 4 6

Учитывая обратную связь CSI от беспроводного устройства, базовая станция определяет параметры передачи, которые она желает использовать для передачи в беспроводное устройство, включая матрицу прекодирования, ранг передачи и режим модуляции и кодирования (MCS). Эти параметры передачи могут отличаться от рекомендаций, которые предоставляет беспроводное устройство. Поэтому индикатор ранга и MCS могут осуществлять сигнализацию в управляющей информации нисходящей линии связи (DCI), и матрица прекодирования может осуществлять сигнализацию в DCI, или базовая станция может передать опорный сигнал демодуляции, из которого можно измерить эквивалентный канал. Ранг передачи и, следовательно, количество пространственно мультиплексированных уровней отражаются в количестве столбцов прекодера . Для эффективной работы важно, чтобы был выбран ранг передачи, который соответствует свойствам канала.

В LTE версии 10 был введен новый опорный сигнал для оценки опорных сигналов информации о состоянии канала нисходящей линии связи (CSI-RS). CSI-RS предоставляет несколько преимуществ по сравнению с обратной связью CSI, основанной на общих опорных сигналах (CRS), которые использовались для этой цели в версиях 8-9. 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 измерения обратной связи CSI (например, то, на каком ресурсе CSI-RS необходимо выполнять измерение, можно сконфигурировать определенным образом в беспроводном устройстве).

Путем измерения CSI-RS, переданного из базовой станции, беспроводное устройство может оценить эффективный канал, по которому проходит CSI-RS, включая канал распространения радиоволн и коэффициенты усиления антенн. При большей математической строгости это подразумевает, что, если передается известный сигнал хCSI-RS, то беспроводное устройство может оценить связь между переданным сигналом и принятым сигналом (то есть эффективный канал). Следовательно, если визуализация не выполняется при передаче, то принятый сигнал y можно выразить в виде

, Уравнение 3

и беспроводное устройство может оценить эффективный канал .

В LTE версии 10 можно сконфигурировать до восьми портов CSI-RS, то есть беспроводное устройство может оценить канал, исходя из восьми передающих антенных портов. В LTE версии 13 количество портов CSI-RS, которое можно сконфигурировать, увеличено до шестнадцати портов. В LTE версии 14 рассматривается поддержка вплоть до 32 портов CSI-RS.

То, что относится к CSI-RS, связано с концепцией ресурсов CSI-RS нулевой мощности (также известной как подавленный CSI-RS), которые конфигурируются так же, как и регулярные ресурсы CSI-RS, поэтому беспроводному устройству известно, что передача данных отображается вблизи этих ресурсов. Назначение ресурсов CSI-RS нулевой мощности состоит в том, чтобы подавить передачу на соответствующих ресурсах для повышения отношения сигнал/помеха плюс шум (SINR), соответствующего CSI-RS ненулевой мощности, по возможности переданного в соседней соте/точке передачи. Для LTE версии 11 был введен специальный CSI-RS нулевой мощности, который предписывает беспроводному устройству использовать для измерения помехи плюс шум. Беспроводное устройство может предполагать, что обслуживающий развитый узел B (eNB) не осуществляет передачу на ресурсе CSI-RS нулевой мощности, и поэтому принятую мощность можно использовать в качестве меры помехи плюс шум.

Основываясь на точно определенном ресурсе CSI-RS и на конфигурации измерения помехи (например, на ресурсе CSI-RS нулевой мощности), беспроводное устройство может оценить эффективный канал и шум плюс помеху и, следовательно, также определить ранг, матрицу прекодирования и MCS, чтобы рекомендовать наиболее подходящий конкретный эффективный канал.

Существующие решения для MU-MIMO, основанные на неявных отчетах CSI с прекодерами на основе DFT, имеют проблемы, связанные с точностью оценки и уменьшением помех между coвместно запланированными пользователями, что приводит к низкой производительности MU-MIMO.

Схемы многолучевого прекодера позволяют повысить производительность MU-MIMO, но только за счет увеличения издержек обратной связи CSI и сложности поиска прекодера беспроводного устройства. Нерешенной задачей остается то, как следует построить эффективную кодовую книгу многолучевого прекодера, которая привела бы к хорошей производительности MU-MIMO, но с низкими издержками по обратной связи, а также то, как беспроводное устройство должно получать обратную связь CSI.

Раскрытие сущности изобретения

Некоторые варианты осуществления преимущественно обеспечивают способ, беспроводное устройство и сетевой узел для определения гранулярности с целью оптимизации издержек прекодера. Согласно одному аспекту выполнен способ определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Способ включает в себя определение, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности, причем гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. Способ также включает в себя определение коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью. Способ дополнительно включает в себя передачу коэффициентов синфазности в сетевой узел.

Согласно этому аспекту в некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя передачу гранулярностей в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя определение частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя определение гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше первого порогового значения, и PSK-созвездие является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже второго порогового значения. В некоторых вариантах осуществления первое и второе пороговые значения являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя дифференцальное кодирование фазы каждого из множества частотных поддиапазонов луча. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя параметрическое кодирование фазы луча в зависимости от частоты луча.

Согласно другому аспекту беспроводное устройство выполнено с возможностью определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Беспроводное устройство включает в себя схему обработки, включающую в себя память и процессор. Память выполнена с возможностью хранения коэффициентов синфазности. Процессор выполнен с возможностью определения, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности, причем гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. Процессор также выполнен с возможностью определения коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью. Беспроводное устройство также включает в себя приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи коэффициентов синфазности в сетевой узел.

Согласно этому аспекту в некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью передачи определенных гранулярностей в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью определения частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона.

В некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью определения гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше первого порогового значения, и PSK-созвездие является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже второго порогового значения. В некоторых вариантах осуществления первое и второе пороговые значения являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью дифференциального кодирования фазы каждого из множества частотных поддиапазонов луча.

Согласно еще одному аспекту беспроводное устройство выполнено с возможностью определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Беспроводное устройство включает в себя модуль памяти, выполненный с возможностью хранения коэффициентов синфазности, модуль определителя гранулярности, выполненный с возможностью определения, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности, причем гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. Беспроводное устройство также включает в себя модуль определителя коэффициента синфазности, выполненный с возможностью определения коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью. Беспроводное устройство также включает в себя модуль приемопередатчика, выполненный с возможностью передачи коэффициентов синфазности в сетевой узел.

Согласно еще одному аспекту в некоторых вариантах осуществления для беспроводного устройства предусмотрен способ передачи отчета о прекодере в сетевой узел. Способ включает в себя определение из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы и соответствует первой частотной гранулярности. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы и соответствует второй частотной гранулярности. Кроме того, должно выполняться по меньшей мере одно из следующих условий: второе целое число из значений фазы меньше, чем первое число из значений фазы, и вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность. Способ включает в себя определение индикатора прекодера и передачу определенного индикатора прекодера в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч.

Согласно другому аспекту в некоторых вариантах осуществления для беспроводного устройства предусмотрен способ передачи отчета о прекодере в сетевой узел. Способ включает в себя определение из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы. Второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч, и второе целое число из значений фазы меньше, чем первое целое число из значений фазы. Способ также включает в себя передачу отчета о выбранном прекодере в сетевой узел.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя определение первого и второго целочисленных значений фазы и при необходимости передачу первого и второго целочисленных фазовых значений в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя определение частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления первое и второе целые числа значений фазы представляют собой соответствующие числа значений, достижимых в фазоманипулированном (PSK) созвездии. В некоторых вариантах осуществления каждый из первого и второго лучей является k-ым лучом , который связан с набором комплексных чисел, и имеет пару индексов, причем каждый элемент из набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом таким образом, что:

- ;

- и - i-ый и n-ый элементы , соответственно;

- - вещественное число, соответствующее i-ому и n-ому элементам;

- и – целые числа; и

- направления и лучей – вещественные числа, соответствующие лучам с парой индексов, которые определяют комплексные фазовые сдвиги и , соответственно; и

- каждый из первого и второго фазовых параметров (70) луча является комплексным коэффициентом для , используемым для регулировки по меньшей мере фазы i-ого элемента согласно

В некоторых вариантах осуществления первое и второе целые числа значений фазы являются соответствующими гранулярностями соответствующих коэффициентов синфазности для первого и второго лучей. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше первого порогового значения, и PSK-созвездие является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже второго порогового значения. В некоторых вариантах осуществления первое и второе пороговые значения являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя дифференцальное кодирование по меньшей мере одного из первого и второго фазовых параметров луча, причем каждый из первого и второго фазовых параметров луча соответствует множеству частотных поддиапазонов. В некоторых вариантах осуществления первое множество фазовых параметров первого луча и второе множество фазовых параметров второго луча соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Способ дополнительно может включать в себя параметрическое кодирование по меньшей мере одного из первого множества и второго множества первых и фазовых параметров второго луча, где по меньшей мере один из первого множества и второго множества фазовых параметров луча является коэффициентом в заданной функции, зависящей от частоты.

Согласно еще одному аспекту в некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство выполнено с возможностью передачи прекодера в сетевой узел. Беспроводное устройство включает в себя схему обработки, выполненную с возможностью определения из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы и соответствует первой частотной гранулярности. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы и соответствует второй частотной гранулярности, где должно применяться по меньшей мере одно из следующих условий: второе целое число из значений фазы меньше, чем первое число из значений фазы, и вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность. Беспроводное устройство также включает в себя приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи определенного индикатора прекодера в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство выполнено с возможностью передачи прекодера в сетевой узел. Беспроводное устройство включает в себя схему обработки, включающую в себя память и процессор. Память выполнена с возможностью хранения фазовых параметров луча. Процессор выполнен с возможностью реализации определителя фазовых параметров луча для определения из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы, причем второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч, и второе целое число из значений фазы меньше, чем первое целое число из значений фазы. Беспроводное устройство также включает в себя приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи выбранного прекодера в сетевой узел.

В некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью определения первого и второго целых чисел из значений фазы и передачи первого и второго целых чисел значений фазы в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью определения частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления первое и второе целые числа значений фазы представляют собой соответствующие числа значений, достижимых в фазоманипулированном (PSK) созвездии. В некоторых вариантах осуществления каждый из первого и второго лучей является k-ым лучом, который имеет связанный набор комплексных чисел и имеет пару индексов, причем каждый элемент из набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом таким образом, что:

;

и – i-ый и n-ый элементы , соответственно;

- вещественное число, соответствующее i-ому и n-ому элементам ;

и – целые числа; и

Направления и луча – вещественные числа, соответствующие лучам с парой индексов, которые определяют комплексные фазовые сдвиги и , соответственно; и

каждый из первого и второго фазовых параметров луча является комплексным коэффициентом для , используемым для регулировки по меньшей мере фазы i-ого элемента согласно

В некоторых вариантах осуществления первое и второе целые числа значений фазы являются соответствующими гранулярностями соответствующих коэффициентов синфазности для первого и второго лучей. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше первого порогового значения, и PSK-созвездие является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже второго порогового значения. В некоторых вариантах осуществления первое и второе пороговые значения являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью дифференциального кодирования по меньшей мере одного из первого и второго фазовых параметров луча, причем каждый из первого и второго фазовых параметров луча соответствует множеству частотных поддиапазонов. В некоторых вариантах осуществления первое множество фазовых параметров первого луча и второе множество фазовых параметров второго луча соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Процессор дополнительно выполнен с возможностью параметрического кодирования по меньшей мере одного из первого множества и второго множества первых и фазовых параметров второго луча, где по меньшей мере один из первого множества и второго множества фазовых параметров луча является коэффициентом в заданной функции, зависящей от частоты.

Согласно другому аспекту в некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство включает в себя модуль памяти, выполненный с возможностью хранения фазовых параметров луча. Беспроводное устройство также включает в себя модуль определения фазы луча, выполненный с возможностью определения первого и второго фазовых параметров луча, соответствующих первому и второму лучам, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы, причем второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч, и второе целое число из значений фазы меньше, чем первое целое число из значений фазы. Беспроводное устройство также включает в себя модуль приемопередатчика, выполненный с возможностью передачи выбранного прекодера в сетевой узел.

Согласно другому аспекту предусмотрен способ, выполняемый в сетевом узле, для определения прекодера с использованием кодовой книги многолучевого прекодера. Способ включает в себя прием первого коэффициента синфазности, определенного для первого луча с первой частотной гранулярностью, прием второго коэффициента синфазности, определенного для второго луча со второй частотной гранулярностью, причем вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность, и определение прекодера с использованием первого и второго коэффициентов синфазности.

Согласно этому аспекту в некоторых вариантах осуществления способ включает в себя определение частотной гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей, причем частотная гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую частотную гранулярность, чем более мощный луч, и передачу частотной гранулярности в беспроводное устройство. Согласно этому аспекту в некоторых вариантах осуществления частотная гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую частотную гранулярность, чем более мощный луч. В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя определение частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя определение гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше порогового значения, и PSK-созвездие является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже порогового значения.

Согласно еще одному аспекту выполнен сетевой узел для определения прекодера с использованием кодовой книги многолучевого прекодера. Сетевой узел включает в себя схему обработки, включающую в себя память и процессор. Память выполнена с возможностью хранения коэффициентов синфазности для каждого из множества лучей. Процессор выполнен с возможностью приема первого коэффициента синфазности, определенного для первого луча с первой частотной гранулярностью, и приема второго коэффициента синфазности, определенного для второго луча со второй частотной гранулярностью, причем вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность. Процессор дополнительно выполнен с возможностью определения прекодера с использованием первого и второго коэффициентов синфазности.

Согласно этому аспекту в некоторых вариантах осуществления процессор выполнен с возможностью определения частотной гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей, причем частотная гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую частотную гранулярность, чем более мощный луч. Сетевой узел дополнительно включает в себя приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи частотной гранулярности в беспроводное устройство. Согласно этому аспекту в некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью определения частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью определения частотной гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше порогового значения, и является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже порогового значения. В некоторых вариантах осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью дифференциального кодирования фазы каждого поддиапазона.

Согласно другому аспекту сетевой узел выполнен с возможностью определения прекодера с использованием кодовой книги многолучевого прекодера. Сетевой узел включает в себя модуль приемопередатчика, выполненный с возможностью приема первого коэффициента синфазности, определенного для первого луча с первой частотной гранулярностью, и приема второго коэффициента синфазности, определенного для второго луча со второй частотной гранулярностью, причем вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность. Сетевой узел дополнительно включает в себя модуль прекодера, выполненный с возможностью определения прекодера с использованием первого и второго коэффициентов синфазности.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящих вариантов осуществления, а также сопутствующих преимуществ и их особенностей сделана ссылка на последующее подробное описание, приведенное совместно с сопроводительными чертежами, на которых:

фиг.1 – блок-схема системы для пространственного мультиплексирования;

фиг.2 – схема разбиения полосы пропускания системы;

фиг.3 – двухполяризованная антенная решетка размером 4x4;

фиг.4 – сетка DFT лучей;

фиг.5 иллюстрирует отображение антенных портов;

фиг.6 – блок-схема системы беспроводной связи, выполненной в соответствии с принципами, изложенными в данном документе;

фиг.7 – блок-схема сетевого узла;

фиг.8 – блок-схема альтернативного варианта осуществления сетевого узла;

фиг.9 – блок-схема беспроводного устройства;

фиг.10 – блок-схема альтернативного варианта осуществления беспроводного устройства;

фиг.11 – блок-схема другого альтернативного варианта осуществления беспроводного устройства;

фиг.12 – блок-схема еще одного альтернативного варианта осуществления беспроводного устройства;

фиг.13 – блок-схема последовательности операций примерного процесса конфигурирования беспроводного устройства;

фиг.14 – блок-схема последовательности операций примерного процесса для определения прекодера;

фиг.15 – блок-схема последовательности операций альтернативного примерного процесса определения прекодера;

фиг.16 иллюстрирует различные частотные гранулярности;

фиг.17 – множество графиков фаз луча;

фиг.18 иллюстрирует сумму векторов для определения погрешности фазы; и

фиг.19 иллюстрирует двоичное дерево для кодирования изменений фазы.

Осуществление изобретения

Термин "беспроводное устройство (WD)", используемый в данном документе, может относиться к любому типу беспроводного устройства, поддерживающего связь с сетевым узлом и/или с другим беспроводным устройством в системе сотовой или мобильной связи. Примерами беспроводного устройства являются пользовательское оборудование (UE), целевое устройство, беспроводное устройство типа "устройство-устройство" (D2D), беспроводное устройство машинного типа или беспроводное устройство, способное к межмашинной (M2M) связи, персональный цифровой помощник (PDA), планшетный компьютер типа iPAD, планшетный компьютер, мобильные терминалы, смартфон, оборудование, встроенное в портативный компьютер (LEE), оборудование, монтируемое на портативном компьютере (LME), аппаратные ключи USB и т.д.

Термин "сетевой узел", используемый в данном документе, может относиться к узлу радиосети или другому сетевому узлу, например, узлу базовой сети, MSC, MME, O&M, OSS, SON, узлу позиционирования (например, E-SMLC), узлу MDT и т.д.

Используемый в данном документе термин "узел радиосети" может относиться к любому виду сетевого узла, который содержится в радиосети, которая может дополнительно содержать любое из: базовой станции (BS), базовой радиостанции, приемопередающей базовой станции (BTS), контроллера базовой станции (BSC), контроллера радиосети (RNC), развитого узла B (eNB или eNodeB) или узла B нового радио 3GPP, известного как gNB, радиоузла многостандартного радио (MSR), такого как BS MSR, ретрансляционного узла, ретранслятора для управления донорским узлом, точки радиодоступа (AP), точки передачи, узлов передачи, удаленной радиоголовки (RRH) удаленного радиоблока (RRU), узлов в распределенной антенной системе (DAS) и т.д.

Следует дополнительно отметить, что функции, описанные в данном документе как выполняемые беспроводным устройством или сетевым узлом, могут быть распределены по множеству беспроводных устройств и/или сетевых узлов.

Перед подробным описанием примерных вариантов осуществления следует отметить, что варианты осуществления, представлены, главным образом, в виде комбинаций компонентов устройства и этапов обработки, которые относятся к многолучевым кодовым книгам с оптимизированными издержками. Соответственно, компоненты были представлены там, где это целесообразно, с помощью условных обозначений на чертежах, показывающих только те конкретные детали, которые имеют отношение к пониманию вариантов осуществления, чтобы не затенять раскрытие подробностями, которые будут очевидны для специалистов в данной области техники, имеющих выгоду от описания, представленного в данном документе.

Используемые в данном документе относительные термины, такие как "первый" и "второй", "верхний" и "нижний" и т.п., могут использоваться исключительно для того, чтобы отличать один объект или элемент от другого объекта или элемента без обязательного требования или допущения какой-либо физической или логической взаимосвязи или порядка между такими объектами или элементами.

В некоторых реализациях используются двумерные антенные решетки. Такие антенные решетки можно (частично) описывать с помощью ряда антенных столбцов, соответствующих горизонтальному размеру , ряда антенных строк, соответствующих вертикальному размеру , и ряда размеров, соответствующих различным поляризациям . Таким образом, общее количество антенн составляет . Следует отметить, что концепция антенны не является ограничивающей в том смысле, что она может относиться к любой виртуализации (например, линейному отображению) физических элементов антенны. Например, пары физических подэлементов могут запитываться одним и тем же сигналом и, следовательно, совместно использовать один и тот же виртуализированный антенный порт.

В качестве примера на фиг.3 показана матрица 4x4 (то есть четыре строки на четыре столбца) массив с кроссполяризационными антенными элементами.

Прекодирование можно интерпретировать как умножение сигнала на различные весовые коэффициенты формирования луча для каждой антенны перед передачей. Типичным подходом является адаптация прекодера к форм-фактору антенны, то есть с учетом и при проектировании кодовой книги прекодера. Распространенным типом прекодирования является использование DFT-прекодера, где вектор прекодера, используемый для прекодирования одноуровневой передачи с использованием однополяризованной однородной линейной матрицы (ULA) с антеннами, определяется как

, Уравнение 4

где индекс прекодера, и – целочисленный коэффициент передискретизации. Прекодер для однородной двухполяризованной линейной антенной решетки (ULA) с антеннами в расчете на одну поляризацию (и, таким образом, антеннами в целом) можно аналогичным образом определить как

, Уравнение 5

где - коэффициент синфазности между двумя поляризациями, которые можно, например, выбрать из алфавита QPSK.

Соответствующий вектор прекодера для двумерной равномерной плоской антенной решетки (UPA) размером может быть создан путем взятия произведения Кронекера двух векторов прекодера в виде , где - целочисленный коэффициент передискретизации с размерностью . Каждый прекодер образует 2D луч DFT, при этом все прекодеры образуют сетку лучей с дискретным преобразованием Фурье (ДПФ). На фиг.4 показан пример, где и . Каждая сетка DFT лучей указывает направление в пространстве, которое может быть описано азимутом и углом места. Для простоты в следующих разделах термины "DFT-лучи" и " DFT-прекодеры" используются взаимозаменяемо, хотя термины "прекодеры" используются для формирования "лучей".

В более общем смысле, луч с парой индексов можно определить с помощью направления, в котором передается наибольшая энергия, когда при передаче используются весовые коэффициенты прекодирования. Кроме того, плавный переход по амплитуде можно использовать с DFT-лучами для снижения боковых лепестков луча, то есть на диаграмме направленности в стороне от основного луча. 1D DFT-прекодер вдоль размеров и с плавным переходом по амплитуде можно выразить в виде

и

,

где - коэффициенты масштабирования амплитуды, которые не соответствуют сужению. DFT-лучи (с или без плавного уменьшения амплитуды) имеют линейный фазовый сдвиг между элементами вдоль каждого из двух размеров. Без ограничения общности можно предположить, что элементы упорядочены в соответствии с , поэтому соседние элементы соответствуют соседним антенным элементам вдоль размера , и элементы , разнесенные на , соответствуют соседним антенным элементам вдоль размера . Затем фазовый сдвиг между двумя элементами и из можно выразить в виде:

где

и (при , , и ) – целые числа, определяющие две записи луча , при этом указывает на первую запись луча , который отображается в первый антенный элемент (или порт), и указывает на вторую запись луча , которая отображается во второй антенный элемент (или порт).

и являются вещественными числами. , если используется плавное уменьшение величины; в противном случае .

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

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

Поэтому k-ый луч , сформированный с помощью прекодера , можно также называть, для простоты, соответствующим прекодером , то есть = , хотя "прекодер" используется для формирования "луча". Таким образом, при обращении в данном раскрытии к прекодеру, используемому для формирования луча, луч в данном раскрытии можно также описать в виде набора комплексных чисел, причем каждый элемент набора характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом, так что элемент луча относится к любому другому элементу луча, где , где – i-ый элемент луча , – вещественное число, соответствующее i-ому и n-ому элементам луча ; и – целые числа; и и – вещественные 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 определить с помощью одного индекса , где , то есть сначала по вертикали или размеру или, альтернативно, , то есть сначала по горизонтали или размеру .

Пример отображения элементов прекодера луча в антенные порты показан на фиг.5, где проиллюстрирована 2D однополяризованная антенна при (N1, N2) = (4,2). применяется к сигналу передачи (Tx) для порта (i=1,2, …, 8) в антенных элементах E1-E8. Существует постоянный фазовый сдвиг между любыми двумя элементами прекодера, связанными с двумя соседними антенными портами вдоль каждого размера. Например, с учетом , определенной выше, фазовый сдвиг между и равен , что совпадает с фазовым сдвигом между и . Аналогичным образом, используя , определенной выше, фазовый сдвиг между и равен , что совпадает с фазовым сдвигом между и .

Затем расширение прекодера для двухполяризованной ULA можно выполнить следующим образом

, Уравнение 6

Матрицу прекодера для многоуровневой передачи можно создать путем добавления столбцов DFT векторов прекодера в виде

,

где - количество уровней передачи, то есть ранг передачи. В особом случае для DFT-прекодера ранга 2, и , получаем

, Уравнение 7

Для каждого ранга все кандидаты прекодера образуют "кодовую книгу прекодера" или "кодовую книгу". Беспроводное устройство может сначала определить ранг оцененного широкополосного канала нисходящей линии связи на основе CSI-RS. После того как ранг определен, затем беспроводное устройство для каждого поддиапазона перебирает все кандидаты прекодера в кодовой книге для определенного ранга, чтобы найти наилучший прекодер для поддиапазона. Например, в случае, если ранг = 1, беспроводное устройство будет перебирать для всех возможных значений . В случае, если ранг = 2, беспроводное устройство будет перебирать для всех возможных значений .

В случае многопользовательского 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 одновременно в различные беспроводные устройства, и область пространства используется для разделения соответствующих потоков. За счет одновременной передачи нескольких потоков можно увеличить пропускную способность системы. Однако это происходит за счет уменьшения SINR в расчете на один поток, так как мощность должна быть распределена между потоками, и потоки будут мешать друг другу.

При увеличении размера антенной решетки повышенный коэффициент направленного действия приведет к повышению SINR, однако, так как пропускная способность для пользователя зависит только от SINR (для большх SINR), вместо этого выгодно найти компромисс между коэффициентами усиления и SINR для коэффициента усиления при мультиплексировании, который линейно возрастает при увеличении количества мультиплексированных пользователей.

Требуется точная CSI для того, чтобы выполнить соответствующее формирование нуля между coвместно запланированными пользователями. В существующем стандарте LTE версии 13 отсутствует особый режим CSI для MU-MIMO, и, таким образом, планирование MU-MIMO и построение прекодера должны основываться на существующих отчетах CSI, предназначенных для однопользовательского MIMO (то есть PMI, указывающего прекодер на основе DFT, RI и CQI). Это может оказаться довольно сложным для MU-MIMO, так как переданный отчет о прекодере содержит только информацию относительно наиболее интенсивного направления канала для пользователя и, таким образом, не может содержать достаточной информации для правильного формирования нуля, что может привести к большому количеству помех между coвместно запланированными пользователями, уменьшая выгоду от MU-MIMO.

Усовершенствованные кодовые книги, содержащие прекодеры с многочисленными лучами, были показаны с целью повышения производительности MU-MIMO благодаря расширенным возможностям формирования нуля. Такие многолучевые прекодеры можно определить следующим образом. Сначала определим в качестве DFT-матрицы размером , то есть элементы определены как . Далее определим в качестве матрицы вращения размером , определенной для . Умножение на слева приводит к повернутой DFT-матрице с элементами . Повернутая DFT-матрица состоит из нормированных ортогональных вектор-столбцов , которые при этом охватывают векторное пространство . То есть столбцы для любого представляют собой ортонормированный базис

Начнем с расширения (повернутых) DFT-матриц, которые представляют собой соответствующие преобразования для ULA с одной поляризией, как описано выше, чтобы также соответствовать более общему случаю 2D равномерных плоских двухполяризованных антенных решеток (UPA).

Определим повернутую 2D DFT-матрицу в виде . Столбцы из образуют ортонормированный базис векторного пространства . Такой столбец в дальнейшем обозначается как (DFT) луч, и следует отметить, что он удовлетворяет более раннему определению луча, которое было приведено выше.

Рассмотрим теперь двухполяризованную UPA, где канальная матрица . Представим матрицу преобразования в пространстве двухполяризованного луча в виде

.

Столбцы из образуют ортонормированный базис векторного пространства . Такой столбец в дальнейшем обозначается как двухполяризованный луч (луч SP), так как он сформирован с помощью луча , переданного на одной поляризации (то есть или). Кроме того, введем обозначение двухполяризованного луча для обозначения луча, переданного на обеих поляризациях (синфазных с (произвольным) коэффициентом синфазности , то есть ).

Используя предположение о том, что канал в некоторой степени разрежен, можно захватить достаточно большое количество энергии канала только за счет выбора подмножества столбца . То есть достаточно описать пару SP-лучей, которые сдерживают рост издержек обратной связи. Таким образом, можно выбрать подмножество столбцов, состоящих из столбцов , чтобы привести матрицу пространственного преобразования лучей к виду . Например, можно выбрать столбцы с номерами , чтобы привести матрицу пространственного преобразования лучей к виду .

Наиболее общая структура прекодера для прекодирования одного уровня представлена в виде:

где – комплексные коэффициенты. Более точная структура многолучевого прекодера достигается путем разбиения комплексных коэффициентов по мощности (или амплитуде) и фазовой части следующим образом

Затем вектор прекодера можно выразить в виде . Затем можно произвести выбор на широкополосной основе, при этом выбор можно сделать на основе поддиапазона. Вектор прекодера для поддиапазона можно выразить в виде . То есть только зависит от индекса поддиапазона.

Так как умножение вектора прекодера на комплексную постоянную не меняет свойства его диаграммы направленности луча (поскольку важны только фаза и амплитуда по сравнению с другими однополяризованными лучами), можно без потери общности предположить, что коэффициенты, соответствующие, например, SP-лучу 1, фиксируются на и , поэтому параметры для одного менее интенсивного луча должны передаваться из беспроводного устройства в базовую станцию. Кроме того, можно дополнительно предположить, что прекодер умножается на коэффициент нормализации, поэтому, например, выполняется ограничение суммарной мощности, то есть . Любой такой коэффициент нормализации опущен в уравнениях для ясности.

Таким образом, то, что беспроводное устройство должно передать по каналу обратной связи в базовую станцию, представляет собой следующее:

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

- Коэффициенты и вращения вертикального и горизонтального базиса DFT. Например, для некоторого значения В этом случае соответствующие издержки будут составлять битов;

- Уровни (относительные) мощности SP-лучей. Если – количество возможных дискретных уровней мощности, битов необходимо для передачи по каналу обратной связи уровней мощности SP-луча; и

- Коэффициенты синфазности SP-лучей. Например, для некоторого значения . Соответствующие издержки битов в расчете на один отчет W2.

В некоторых реализациях фазы SP-лучей можно квантовать по частоте. Предполагается, что вектор многолучевого прекодера для каждого PRB должен квантоваться и передаваться по каналу обратной связи, и что вектор многолучевого прекодера имеет зависимость от фазы SP-луча, выраженную в виде . Следует еще раз отметить, что можно установить , так как важны только относительные фазы. Мы заинтересованы в получении характеристики изменения фазы от частоты для каждого SP-луча, то есть векторов .

В некоторых таких реализациях фазы каждого SP-луча аппроксимируются полиномиальной функцией, зависящей от частоты. То есть

,

где - набор вещественнозначных коэффициентов. Вместо квантования и передачи по каналу обратной связи выбора фактических фаз для каждого SP-луча и частоты, параметризированные вещественнозначные коэффициенты квантуются и передаются по каналу обратной связи в виде части обратной связи. Это позволяет значительно снизить издержки на обратную связь, необходимую для передачи выбора фаз SP-луча, особенно в том случае, если полоса пропускания канала является большой, а порядок полинома маленьким.

Затем коэффициенты a_m можно выбрать из набора возможных полиномиальных фазовых коэффициентов. Например, порядок полинома может быть равен 1, поэтому изменение фазы по частоте аппроксимируется линейной функцией. В этом случае необходимо оценивать, квантовать и передавать по каналу обратной связи только два коэффициента a₀ и a₁ в расчете на луч.

Некоторые варианты осуществления включают в себя оптимизацию издержек обратной связи, связанных с кодовой книгой многолучевого прекодера, используя различную гранулярность квантования и/или частотную гранулярность различных компонентов луча.

Учитывая, что существует некоторый "бюджет" битов обратной связи, чтобы тратить его на квантование частотно-избирательных фаз для каждого луча, на квантование более мощных компонентов луча можно потратить большее количество битов. Лучи с более низким уровнем мощности будут в меньшей степени вносить вклад в общую производительность прекодирования. Поэтому, если необходимо минимизировать общую абсолютную ошибку квантования, можно позволить, чтобы более слабые лучи имели большую относительную ошибку квантования по сравнению с более мощными лучами и, таким образом, назначать меньше битов для квантования фазы более слабым лучам, чем более мощным лучам.

Частотная избирательность фаз каждого компонента луча в многолучевом прекодере может быть различной. Таким образом, можно увеличить производительность, если можно установить независимым образом частотную гранулярность отчетности каждого составляющего компонента луча.

Так как разброс задержки канала в пределах каждого луча является относительно маленьким, изменение фазы по частоте (или поддиапазонам) является, как правило, также относительно маленьким (например, в пределах 180 градусов). Поэтому, разность фаз между соседними поддиапазонами может кодироваться с меньшим количеством битов по сравнению с кодированием абсолютной фазы каждого поддиапазона.

Благодаря тому, что квантование и/или частотная гранулярность фаз каждого составляющего компонента луча в кодовой книге многолучевого прекодера будет устанавливаться индивидуально, производительность прекодирования может повыситься при поддержании на одном и том же уровне или уменьшении издержек на обратную связь.

Возвращаясь к фигурам чертежей, на фиг.6 показана блок-схема сети беспроводной связи, сконфигурированной в соответствии с принципами, изложенными в данном документе. Сеть 10 беспроводной связи включает в себя облако 12, которое может включать в себя Интернет и/или коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN). Облако 12 может также служить транспортной сетью сети 10 беспроводной связи. Сеть 10 беспроводной связи включает в себя один или более сетевых узлов 14А и 14B, которые могут взаимодействовать напрямую, например, через интерфейс X2 в вариантах осуществления, связанных с LTE, и обобщенно упоминаются как сетевые узлы 14. Сетевые узлы 14 могут обслуживать беспроводные устройства 16А и 16B, которые обобщенно упоминаются в данном документе как беспроводные устройства 16. Следует отметить, что хотя для удобства показаны только два беспроводных устройства 16 и два сетевых узла 14, сеть 10 беспроводной связи может, как правило, включать в себя гораздо больше беспроводных устройств (WD) 16 и сетевых узлов 14. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления WD 16 могут взаимодействовать напрямую, используя то, что иногда упоминается как соединение по боковой линии связи.

Сетевой узел 14 имеет определитель гранулярности или контроллер 18, выполненный с возможностью конфигурирования беспроводного устройства для передачи прекодера, содержащего первый и второй фазовые параметры луча, где частотная гранулярность фазовых параметров луча является различной. Количество значений фазы, используемых для второго фазового параметра луча, может быть меньше, чем количество значений фазы, используемых для первого фазового параметра луча. Альтернативно или дополнительно, частотная гранулярность, используемая для второго фазового параметра луча, может быть больше, чем частотная гранулярность, используемая для первого фазового параметра луча. Аналогичным образом, беспроводное устройство 16 имеет генератор отчетов CSI с конфигурируемой гранулярностью 20, выполненной с возможностью передачи прекодера, содержащего первый и второй фазовые параметры луча, при этом гранулярность фазовых параметров луча является различной. Количество значений фазы, используемых для второго фазового параметра луча, может быть меньше, чем количество значений фазы, используемых для первого фазового параметра луча. Альтернативно или дополнительно, частотная гранулярность, используемая для второго фазового параметра луча, может быть больше, чем частотная гранулярность, используемая для первого фазового параметра луча.

На фиг.7 показана блок-схема сетевого узла 14, выполненного с возможностью определения прекодера с использованием кодовой книги многолучевого прекодера. Сетевой узел 14 имеет схему 22 обработки. В некоторых вариантах осуществления схема обработки может включать в себя память 24 и процессор 26, причем память 24 содержит команды, которые при их исполнении процессором 26 предписывают процессору 26 выполнять одну или более функций, описанных в данном документе, включая те, которые относятся к определению конфигурации беспроводного устройства 16. В дополнение к традиционному процессору и памяти схема 22 обработки может включать в себя интегральную схему для обработки и/или управления, например, одним или более процессорами и/или ядрами процессоров, и/или программируемую логическую матрицу (FPGA) и/или специализированную интегральная схему (ASIC).

Схема 22 обработки может содержать, и/или может быть подключена к и/или может быть выполнена с возможностью доступа (например, записи в и/или считывания из) к памяти 24, которая может содержать любой вид энергозависимой и/или энергонезависимой памяти, например, кэш-память, и/или буферную память, и/или оперативное запоминающее устройство (RAM) и/или постоянное запоминающее устройство (ROM), и/или оптическую память и/или стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM). Такую память 24 можно выполнить с возможностью хранения кода, исполняемого схемой управления, и/или других данных, например, данных, относящихся к связи, например, конфигурации и/или адресных данных узлов и т.д. Схему 22 обработки можно выполнить с возможностью управления любым из способов, описанных в данном документе и/или, например, предписания процессору 26 выполнять такие способы. Соответствующие команды могут храниться в памяти 24, которая может быть считываемой и/или может подключаться с возможностью считывания к схеме 22 обработки. Другими словами, схема 22 обработки может включать в себя контроллер, который может включать в себя микропроцессор, и/или микроконтроллер, и/или устройство на основе программируемой логической матрицы (FPGA) и/или устройство на основе специализированной интегральной микросхемы (ASIC). Можно считать, что схема 22 обработки включает в себя, или может быть подключена или иметь возможность подключения к памяти, которая может быть выполнена с возможностью доступа для считывания и/или записи с помощью контроллера и/или схемы 22 обработки.

Память 24 выполнена с возможностью хранения гранулярности 30 коэффициента синфазности для каждого из множества лучей. Память 24 дополнительно выполнена с возможностью хранения коэффициентов 32 синфазности для каждого из множества лучей. В некоторых вариантах осуществления процессор 26 выполнен с возможностью определения гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей посредством определителя 18 гранулярности. Процессор 26 выполнен с возможностью определения прекодера с использованием первого и второго коэффициентов синфазности. Приемопередатчик 28 выполнен с возможностью приема первого коэффициента синфазности, определенного для первого луча с первой гранулярностью, и приема второго коэффициента синфазности, определенного для второго луча со второй гранулярностью, причем вторая гранулярность больше, чем первая гранулярность. В некоторых вариантах осуществления приемопередатчик 28 дополнительно выполнен с возможностью передачи гранулярностей в беспроводное устройство 16. Следует отметить, что в данном документе используется термин "приемопередатчик", подразумевается, что этот термин используется для удобства и не должен рассматриваться в качестве ограничения реализаций в одном элементе связи, например, в интегральной схеме, которая включает в себя как передатчик, так и приемник. Понято, что можно использовать физически раздельный передатчик и приемник.

На фиг.8 показана блок-схема альтернативного варианта осуществления сетевого узла 14, включающего в себя модуль 25 памяти, выполненный с возможностью хранения гранулярности 30 коэффициента синфазности для каждого из множества лучей и хранения коэффициентов 32 синфазности. Модуль определения гранулярности 19 выполнен с возможностью определения гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей. Модуль 35 прекодера выполнен с возможностью определения прекодера с использованием коэффициентов синфазности. Сетевой узел 14 также включает в себя модуль 29 приемопередатчика, выполненный с возможностью приема коэффициентов синфазности и в некоторых вариантах осуществления передачи гранулярностей в беспроводное устройство 16.

На фиг.9 показана блок-схема беспроводного устройства 16, выполненного с возможностью определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Беспроводное устройство 16 включает в себя схему 42 обработки, включающую в себя память 44 и процессор 46. В некоторых вариантах осуществления схема обработки может включать в себя память 44 и процессор 46, причем память 44 содержит команды, которые при их исполнении процессором 46 предписывают процессору 46 выполнять одну или более функций, описанных в данном документе, включая и те, которые относятся к определению конфигурации беспроводного устройства 16. В дополнение к традиционному процессору и памяти схема 42 обработки может включать в себя интегральную схему для обработки и/или управления, например, одним или более процессорами и/или ядрами процессоров, и/или программируемую логическую матрицу (FPGA) и/или специализированную интегральную схему (ASIC).

Схема 42 обработки может содержать, и/или может быть подключена к и/или выполнена с возможностью доступа (например, записи в и/или считывания из) к памяти 44, которая может содержать любой вид энергонезависимой и/или энергозависимой памяти, например, кэш-память, и/или буферную память, и/или оперативное запоминающее устройство (RAM) и/или постоянное запоминающее устройство (ROM), и/или оптическую память и/или стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM). Такую память 44 можно выполнить с возможностью хранения кода, исполняемого схемой управления, и/или других данных, например, данных, относящихся к связи, например, конфигурации и/или адресных данных узлов и т.д. Схему 42 обработки можно выполнить с возможностью управления любым из способов, описанных в данном документе и/или, например, предписания процессору 46 выполнять такие способы. Соответствующие команды могут храниться в памяти 44, которая может быть считываемой и/или может подключаться с возможностью считывания к схеме 42 обработки. Другими словами, схема 42 обработки может включать в себя контроллер, который может включать в себя микропроцессор, и/или микроконтроллер, и/или устройство на основе программируемой логической матрицы (FPGA) и/или устройство на основе специализированной интегральной микросхемы (ASIC). Можно считать, что схема 42 обработки включает в себя, или может быть подключена или иметь возможность подключения к памяти, которая может быть выполнена с возможностью доступа для считывания и/или записи с помощью контроллера и/или схемы 42 обработки.

Память 44 выполнена с возможностью хранения коэффициентов синфазности. Процессор 46 выполнен с возможностью определения, для каждого луча, посредством определителя 20 гранулярности гранулярности коэффициента синфазности и определения посредством определителя 52 коэффициента синфазности коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью. Беспроводное устройство 16 также включает в себя приемопередатчик 48, выполненный с возможностью передачи гранулярностей и коэффициентов синфазности в сетевой узел 14.

На фиг.10 показана блок-схема альтернативного варианта осуществления беспроводного устройства 16. Модуль 45 памяти выполнен с возможностью хранения коэффициентов 50 синфазности. Модуль 21 определителя гранулярности выполнен с возможностью определения, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности. Модуль 53 определителя коэффициента синфазности выполнен с возможностью определения коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью. Модуль 49 приемопередатчика выполнен с возможностью передачи гранулярностей и коэффициентов синфазности в сетевой узел 14.

На фиг.11 показана блок-схема альтернативного варианта осуществления беспроводного устройства 16, выполненного с возможностью определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Беспроводное устройство 16 включает в себя схему 62 обработки, включающую в себя память 64 и процессор 66. В некоторых вариантах осуществления схема обработки может включать в себя память 64 и процессор 66, причем память 64 содержит команды, которые при их исполнении процессором 66, предписывают процессору 66 выполнять одну или более функций, описанных в данном документе, в том числе и те, которые относятся к определению конфигурации беспроводного устройства 16. В дополнение к традиционному процессору и памяти схема 62 обработки может включать в себя интегральную схему для обработки и/или управления, например, одним или более процессорами и/или ядрами процессоров, и/или программируемую логическую матрицу (FPGA) и/или специализированную интегральную схему (ASIC).

Схема 62 обработки может содержать, и/или может быть подключена к и/или выполнена с возможностью доступа (например, записи в и/или считывания из) к памяти 64, которая может содержать любой вид энергонезависимой и/или энергозависимой памяти, например, кэш-память, и/или буферную память, и/или оперативное запоминающее устройство (RAM), и/или постоянное запоминающее устройство (ROM), и/или оптическую память и/или стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM). Такую память 64 можно выполнить с возможностью хранения кода, исполняемого схемой управления, и/или других данных, например, данных, относящихся к связи, например, конфигурации и/или адресных данных узлов и т.д. Схему 62 обработки можно выполнить с возможностью управления любым из способов, описанных в данном документе и/или, например, предписания процессору 66 выполнять такие способы. Соответствующие команды могут храниться в памяти 64, которая может быть считываемой и/или может подключаться с возможностью считывания к схеме 62 обработки. Другими словами, схема 62 обработки может включать в себя контроллер, который может включать в себя микропроцессор, и/или микроконтроллер, и/или устройство на основе программируемой логической матрицы (FPGA) и/или устройство на основе специализированной интегральной микросхемы (ASIC). Можно считать, что схема 62 обработки включает в себя, или может быть подключена или иметь возможность подключения к памяти, которая может быть выполнена с возможностью доступа для считывания и/или записи с помощью контроллера и/или схемы 62 обработки.

Память 64 выполнена с возможностью хранения фазовых параметров 70 луча. Процессор 66 выполнен с возможностью реализации определителя 72 фазовых параметров луча с возможностью определения из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу. В некоторых вариантах осуществления первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы, причем второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч, и второе целое число из значений фазы меньше, чем первое целое число из значений фазы. Приемопередатчик 68 выполнен с возможностью передачи выбранного прекодера в сетевой узел 14.

На фиг.12 показана блок-схема альтернативного варианта осуществления беспроводного устройства 16. Модуль 65 памяти выполнен с возможностью хранения фазовых параметров 70 луча. Модуль 73 определителя фазового параметра луча может быть реализован в виде программного обеспечения, исполняемого процессором, для определения из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу. Модуль 69 приемопередатчика можно реализовать частично посредством программного обеспечения, исполняемого процессором, и выполнить с возможностью передачи выбранного прекодера в сетевой узел 14.

На фиг.13 показана блок-схема последовательности операций примерного процесса, выполняемого в сетевом узле 14, для определения того, что прекодер использует кодовую книгу многолучевого прекодера. Процесс включает в себя прием, посредством приемопередатчика 28, первого коэффициента синфазности, определенного для первого луча с первой гранулярностью (этап S100). Процесс дополнительно включает в себя прием, посредством приемопередатчика 28, второго коэффициента синфазности, определенного для второго луча со второй гранулярностью, причем вторая гранулярность больше, чем первая гранулярность (этап S102). Процесс дополнительно включает в себя определение, посредством процессора 26, прекодера с использованием первого и второго коэффициентов синфазности (этап S104).

На фиг.14 показана блок-схема последовательности операций примерного процесса определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Процесс включает в себя определение посредством определителя 18 гранулярности, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности, причем гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч (этап S106), и определение, посредством определения коэффициента синфазности 52, коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью (этап S108). Коэффициенты синфазности передаются в сетевой узел 14 (этап S110).

На фиг.15 показана блок-схема последовательности операций примерного процесса определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера для беспроводного устройства. Процесс включает в себя определение посредством фазового параметра луча 72 из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно (этап S112). Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы и соответствует первой частотной гранулярности. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы и соответствует второй частотной гранулярности (этап S112). Процесс также включает в себя передачу отчета, посредством приемопередатчика 68, об определенном индикаторе прекодера в сетевой узел 14 (этап S114).

Рассмотрим кодовую книгу многолучевого прекодера, как описано выше, где прекодеры можно вывести путем линейного сложения набора компонентов луча и где можно выбрать по меньшей мере фазы каждого луча. Прекодеры ранга 1 в такой кодовой книге можно выразить в виде, например,

.

В некоторых вариантах осуществления структура прекодера может не включать в себя выделение мощности луча и, следовательно, . В других вариантах осуществления уровень мощности луча может быть включен в . Следует отметить, что существует много эквивалентных способов выражения структуры кодовой книги прекодера, содержащей построение прекодеров путем линейного сложения набора компонентов луча и где можно выбрать по меньшей мере фазы каждого луча, при этом специфическую структуру кодовой книги, используемую в данном документе, следует рассматривать в качестве примера такой структуры кодовой книги, но некоторые принципы, описанные в раскрытии, также применимы к другим структурам кодовых книг. Аналогичным образом, в примерах и пояснениях, представленных в данном документе, используются только прекодеры ранга 1, но некоторые принципы раскрытия применимы к кодовым книгам с прекодерами любого ранга.

В некоторых вариантах осуществления используется (по возможности) другая гранулярность квантования для каждого компонента SP-луча прекодера .

В первом наборе вариантов осуществления используется другая частотная гранулярность фаз каждого компонента луча. Это можно выразить с помощью выражения , где обозначает частотную гранулярность луча , обозначает фазу, соответствующую лучу . Таким образом, одно и то же значение используется для последующих PRB по частоте, что подразумевает, что меньшее количество параметров необходимо передать по обратному каналу связи в качестве части отчета . Пример различных частотных гранулярностей показан на фиг.15. Таким образом, для полосы пропускания PRB и частотной гранулярности PRB значения необходимо передавать по каналу обратной связи для каждого луча. Для результирующего отчета потребуется битов в расчете на луч и ранг и, таким образом, в общем, битов в расчете на ранг.

В некоторых вариантах осуществления частотная гранулярность каждого луча выбирается так, чтобы быть кратной размеру поддиапазона. Например, с учетом того, что в таблице 1 полоса пропускания системы , размер поддиапазона определяется как PRB. Следовательно, частотная гранулярность , связанная с лучом , выбирается в виде целого числа, кратного 6 PRB. В общем виде, частотная гранулярность , связанная с лучом , выбирается как , где – целое кратное число, связанное с лучом . В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 14 может полустатически конфигурировать целое кратное значение для беспроводного устройства 16. В некоторых других вариантах осуществления целые кратные могут представлять собой RRC, сконфигурированное сетевым узлом 14 для беспроводного устройства 16, и предполагается, что ведущий луч (например, луч ) имеет частотную гранулярность одного поддиапазона.

В других аналогичных вариантах осуществления частотная гранулярность каждого луча выбирается равной целому кратному или дробному кратному размеру поддиапазона. Другими словами, коэффициент кратности может быть, например, равным 0,5.

В некоторых вариантах осуществления частотная гранулярность каждого луча выбирается из фиксированного набора возможных значений, например, PRB; и напрямую кодируется рядом битов.

В таких вариантах осуществления гранулярность каждого луча может быть выбрана беспроводным устройством 16 и просигнализирована в сетевой узел 14 в виде части отчета CSI. В некоторых таких вариантах осуществления выбор гранулярности может быть полупостоянным, так что одна и та же гранулярность используется для ряда последующих отчетов CSI, чтобы уменьшить издержки обратной связи. Например, частотные гранулярности луча могут рассматриваться как часть отчета и передаваться отдельно от отчета .

В других таких вариантах осуществления гранулярность выбирается сетевым узлом 14 и сигнализируется в беспроводное устройство 16, например, в виде триггера отчета CSI, который содержится в DCI.

Теперь будет рассмотрена целесообразность использования различных частотных гранулярностей для различных лучей. Компоненты i луча являются синфазными с "ведущим лучом" (то есть лучом при i = 1) в . Выбор оптимальной фазы компонента луча (для i > 1), изменяется в зависимости от частоты f и будет зависеть от разности средней задержки между лучом и ведущим лучом (то есть лучом 1). То есть, если средняя задержка ведущего луча и луча является сопоставимой, фаза может изменяться довольно медленно по частоте и, таким образом, отчет о может передаваться с более грубой частотной гранулярностью. С другой стороны, если разность средней задержки является большой между лучом и ведущим лучом, отчет о может передаваться с более мелкой частотной гранулярностью. Иллюстрация этого приведена на фиг.16, где показан выбор оптимальной фазы каждого луча в зависимости от частоты.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 16 может выбирать ведущий луч (то есть луч с i = 1) таким образом, чтобы минимизировать частотную избирательность фаз других лучей в многолучевом прекодере. Например, это можно сделать путем сравнения средних задержек каждого компонента луча и выбора ведущего луча в качестве луча, который минимизирует например, квадрат разности средних задержек . Выбирая ведущий луч таким образом, фазы лучей могут быть выбраны с более грубой частотной гранулярностью, что приводит к снижению издержек обратной связи.

В другом наборе вариантов осуществления фаза каждого компонента луча (в зависимости от частоты "f") разлагается на два компонента в виде

где – линейный фазовый сдвиг в зависимости от частоты, которая стремится захватить фазовый сдвиг по частоте из-за разницы средней задержки луча по сравнению с ведущим лучом, и – остаточная фаза, которая квантуется с определенной частотной гранулярностью согласно более ранним вариантам осуществления. Идея состоит в том, что, если фазовый сдвиг компенсируется за счет разности средних задержек, остаточная фаза может квантоваться с более грубой частотной гранулярностью, и, таким образом, можно уменьшить результирующие издержки. В качестве примера целесообразности в случае данного варианта осуществления смотри, например, "Луч 3 (pol B)" на фиг.17, где фаза быстро изменяется от частоты, но приблизительно с линейной скоростью. Вынося за скобки линейное изменение фазы за счет средней задержки, остальная часть становится менее частотно-избирательной. На фиг.17 график 60 представляет собой ведущий луч, график 62 – второй луч, и график 64 – третий луч.

В некоторых вариантах осуществления линейный фазовый коэффициент b устанавливается на основе оцененной средней задержки лучей в виде . В некоторых вариантах осуществления линейный фазовый коэффициент a "встроен" в и установлен на ноль. В других вариантах осуществления он выбирается из алфавита PSK для некоторого значения K.

Если факторизация средней фазы в виде линейной функции частоты в является "успешной", остальные фазы могут быть близки к единице (то есть или эквивалентно ). Тогда имеет смысл не квантовать во всем диапазоне фаз , но вместо этого квантовать в меньшем диапазоне фаз, например, , чтобы можно было получить более высокий уровень детализации с одинаковым количеством издержек. Дополнительно или альтернативно, остальные фазы могут квантоваться с использованием неравномерной дискретизации, например, Гауссовой дискретизации, поэтому дискретизация более плотная около 0 радиан, чем для больших значений фазы.

В другом наборе вариантов осуществления используется различная гранулярность квантования каждого компонента луча. Например, фазы могут быть выбраны из алфавита PSK в виде , где размер алфавита PSK устанавливается отдельно для каждого компонента луча. Компоненты луча с более низким выбранным уровнем мощности в будут в меньшей степени вносить вклад в общую производительность прекодирования. Поэтому, если необходимо минимизировать общую абсолютную ошибку квантования, можно позволить, чтобы лучи с более низкой мощностью имели большую относительную ошибку квантования, чем лучи с большей мощностью, и, таким образом, назначать меньше битов для фазового квантования лучам с более низкой мощностью (с маленькими выбранными , чем более сильным лучам (с большими выбранными ).

Чтобы проиллюстрировать это, нормированную принятую мощность, исходя из прекодирования с помощью многолучевого прекодера, можно апроксимировать в виде

,

где – постоянная нормирования, и – фактическая фаза канала компоненты луча. Таким образом, принятую мощность можно интерпретировать как длину суммы векторов, каждый из которых имеет длину и угол , как показано на фиг.18. Таким образом, фазовая ошибка увеличивается при увеличении мощности луча, поэтому маленькая фазовая ошибка для мощного луча может иметь большее влияние, чем более высокая фазовая ошибка для слабого луча.

Размер алфавита PSK, используемого для каждого луча и, таким образом, количество бит, назначенных для квантования фазы луча, может зависеть исключительно от уровня мощности луча.

В примерном варианте осуществления лучи при 0,75 ≤ p_i ≤ 1 используют , в то время как лучи при 0 ≤ p_i < 0,75 используют

В дополнительном варианте осуществления сетевой узел 14 квазистатически конфигурирует беспроводное устройство 16 (например, посредством RRC-сигнализации) с двумя различными размерами и алфавита PSK, где . Беспроводное устройство 16 применяет алфавит PSK к лучам со связанными уровнями мощности, которые превышают предварительно сконфигурированный порог мощности (то есть алфавит PSK используется для лучей, имеющих связанные уровни мощности ). Беспроводное устройство 16 применяет алфавит PSK для лучей со связанными уровнями мощности ниже порога мощности.

Допустим, что представляет собой в поддиапазоне с частотой , где – общее количество поддиапазонов. Вместо квантования и кодирования фазы , разности фаз между соседними поддиапазонами, то есть (при ), можно закодировать и передать их по каналу обратной связи в сетевой узел 14. Так как разброс по задержке в канале в пределах каждого луча является относительно маленьким, изменение фазы по частоте (или поддиапазонам) является также маленьким. Поэтому можно кодировать, используя меньшее количество битов. В таблице 4 представлен пример, где 3 бита используются для кодирования фазы первого поддиапазона, и 2 бита – для остальных поддиапазонов. В этом примере требуется всего 3+2 (M-1) битов вместо 3M битов, если 3 бита используются для кодирования фазы в каждом поддиапазоне, при этом экономия составляет битов или приблизительно 33% при M=6.

Таблица 4

Индекс поддиапазона Разность фаз Количество битов (K) квантования Квантованные фазы 1 3 2 2 … … … … M 2

Фаза каждого поддиапазона может быть восстановлена в сетевом узле 14 после приема сигнала обратной связи следующим образом:

.

В другом варианте осуществления разности фаз между соседними поддиапазонами кодируются кодом переменной длины, таким как код Хаффмана, поэтому маленькие изменения фазы (которые являются более вероятными), кодируются небольшим количеством битов, в то время как более значительные, с меньшей долей вероятности, изменения фазы кодируются с использованием большего количества битов. Пример такого кода представлен на фиг.19. На фиг.19 показано двоичное дерево с кодированным значением в виде листьев и битовой строкой в виде ветвей. Как видно, изменение фазы, равное 0 радианам, кодируется с помощью битовой строки "1", в то время как изменение фазы радиан кодируется битовой строкой "0010" и т.д. Таким образом, кодирование изменений фаз выполняется с помощью битовой строки "110011101010111", требующей 15 битов для кодирования 8 значений. При таком подходе среднее количество битов, необходимых для кодирования изменений фаз между поддиапазонами, можно значительно уменьшить, если фаза медленно изменяется по частоте.

Принципы раскрытия могут быть также применены к случаю, когда используется параметрическое фазовое кодирование в зависимости от частоты, как описано выше. То есть фаза каждого луча параметрически кодируется по частоте как полиномиальная фазовая функция, то есть

Таким образом, в варианте осуществления раскрытия, порядок полиномиальной функции для каждого луча может быть установлен отдельно. Для лучей, которые излучают маленькое количество многопутных компонентов в канале и, таким образом, вероятно, испытывают низкий разброс задержек, можно выбрать низкий порядок полинома, такой как или , что соответствует постоянной фазовой функции и линейной фазовой функции по частоте, соответственно. Таким образом, соответствующие издержки для этих лучей являются низкими, так как для параметризации изменений фазы по частоте требуется только 1 или 2 коэффициента. Для других лучей, которые излучают большое количество многопутных компонентов в канале и, таким образом, вероятно, испытывают большой разброс по задержке, можно использовать более высокий порядок полинома, например, , что требует обратной связи с 6 полиномиальными коэффициентами.

Порядки полиномов лучей могут определяться либо сетевым узлом 14, либо беспроводным устройством 16 и могут сигнализироваться в аналогичной манере как в обсужденных выше варианта осуществления.

Таким образом, в некоторых вариантах осуществления преимущественно выполнены способ, беспроводное устройство и сетевой узел для определения гранулярности с целью оптимизации издержек прекодера. Согласно одному аспекту в беспроводном устройстве 16 выполнен способ определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Способ включает в себя определение посредством определителя 20 гранулярности, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности, причем гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. Способ также включает в себя определение, посредством определения коэффициента синфазности 52, коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью. Способ дополнительно включает в себя передачу, посредством приемопередатчика 48, коэффициентов синфазности в сетевой узел 14.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя передачу гранулярностей в сетевой узел 14. В некоторых вариантах осуществления гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя определение, посредством определителя 20 гранулярности, частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя определение, посредством определителя 20 гранулярности, гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше первого порогового значения, и является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже второго порогового значения. В некоторых вариантах осуществления первое и второе пороговые значения являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя дифференцальное кодирование фазы каждого из множества частотных поддиапазонов луча. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя параметрическое кодирование фазы луча в зависимости от частоты луча.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 16 выполнено с возможностью определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Беспроводное устройство 16 включает в себя схему 42 обработки, включающую в себя память 44 и процессор 46. Память 44 выполнена с возможностью хранения коэффициентов синфазности. Процессор 46 выполнен с возможностью определения, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности, причем гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. Процессор 46 также выполнен с возможностью определения коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью. Беспроводное устройство 16 также включает в себя приемопередатчик 48, выполненный с возможностью передачи коэффициентов синфазности в сетевой узел 14.

В некоторых вариантах осуществления процессор 46 дополнительно выполнен с возможностью передачи определенных гранулярностей в сетевой узел 14. В некоторых вариантах осуществления процессор 46 дополнительно выполнен с возможностью определения частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона.

В некоторых вариантах осуществления процессор 46 дополнительно выполнен с возможностью определения гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше первого порогового значения, и является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже второго порогового значения. В некоторых вариантах осуществления первое и второе пороговые значения являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления процессор 46 дополнительно выполнен с возможностью дифференциального кодирования фазы каждого из множества частотных поддиапазонов луча.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 16 выполнено с возможностью определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера. Беспроводное устройство 16 включает в себя модуль 45 памяти, выполненный с возможностью хранения коэффициентов синфазности, модуль 21 определения гранулярности, выполненный с возможностью определения, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности, гранулярности коэффициента синфазности, причем гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. Беспроводное устройство 16 также включает в себя модуль 53 определения коэффициента синфазности, выполненный с возможностью определения коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью. Беспроводное устройство 16 также включает в себя модуль приемопередатчика 49, выполненный с возможностью передачи коэффициентов синфазности в сетевой узел 14.

В некоторых вариантах осуществления для беспроводного устройства 16 предусмотрен способ передачи отчета о прекодере в сетевой узел 14. Способ включает в себя определение из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы и соответствует первой частотной гранулярности (этап S112). Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы и соответствует второй частотной гранулярности. Кроме того, должно выполняться по меньшей мере одно из следующих условий: второе целое число из значений фазы меньше, чем первое число из значений фазы, и вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность. Способ включает в себя определенный индикатор прекодера, передающего определенный индикатор прекодера в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч (этап S114).

В некоторых вариантах осуществления для беспроводного устройства 16 предусмотрен способ передачи отчета о прекодере в сетевой узел 14. Способ включает в себя определение из кодовой книги прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно (этап S112). Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы. Второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч, и второе целое число из значений фазы меньше, чем первое целое число из значений фазы. Способ также включает в себя передачу отчета о выбранном прекодере в сетевой узел (этап S114).

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя определение первого и второго целочисленных значений фазы и при необходимости передачу первого и второго целочисленных фазовых значений в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя определение частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления первое и второе целые числа значений фазы являются соответствующим количеством значений, достижимых в фазоманипулированном (PSK) созвездии. В некоторых вариантах осуществления каждый из первого и второго лучей является k-ым лучом который имеет связанный набор комплексных чисел и имеет пару индексов, причем каждый элемент из набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом таким образом, что:

;

- и – i-ый и n-ый элементы , соответственно;

- – вещественное число, соответствующее i-ому и n-ому элементам;

- и – целые числа; и

- направления и лучей – вещественные числа, соответствующие лучам с парой индексов, которые определяют комплексные фазовые сдвиги и , соответственно; и

- каждый из первого и второго фазовых параметров (70) луча является комплексным коэффициентом для , используемым для регулировки по меньшей мере фазы i-ого элемента согласно

В некоторых вариантах осуществления первое и второе целые числа значений фазы являются соответствующими гранулярностями соответствующих коэффициентов синфазности для первого и второго лучей. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше первого порогового значения, и PSK-созвездие является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже второго порогового значения. В некоторых вариантах осуществления первое и второе пороговые значения являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя дифференцальное кодирование по меньшей мере одного из первого и второго фазовых параметров луча, причем каждый из первого и второго фазовых параметров луча соответствует множеству частотных поддиапазонов. В некоторых вариантах осуществления первое множество фазовых параметров первого луча и второе множество фазовых параметров второго луча соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Способ дополнительно может включать в себя параметрическое кодирование по меньшей мере одного из первого множества и второго множества первых и фазовых параметров второго луча, где по меньшей мере один из первого множества и второго множества фазовых параметров луча является коэффициентом в заданной функции, зависящей от частоты.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 16 выполнено с возможностью передачи прекодера в сетевой узел 14. Беспроводное устройство 16 включает в себя схему 62 обработки, включающую в себя память 64 и процессор 66. В некоторых вариантах осуществления память 64 выполнена с возможностью хранения фазовых параметров луча. Процессор 66 выполнен с возможностью определения из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы и соответствует первой частотной гранулярности. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы и соответствует второй частотной гранулярности, где должно применяться по меньшей мере одно из следующих условий: второе целое число из значений фазы меньше, чем первое число из значений фазы, и вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность. Беспроводное устройство 16 также включает в себя приемопередатчик 68, выполненный с возможностью передачи определенного индикатора прекодера в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 16 выполнено с возможностью передачи прекодера в сетевой узел 14. Беспроводное устройство 16 включает в себя схему 62 обработки, включающую в себя память 64 и процессор 66. Память 64 выполнена с возможностью хранения фазовых параметров луча. Процессор 66 выполнен с возможностью реализации определителя 72 фазовых параметров луча для определения из кодовой книги индикатора прекодера, содержащего первый фазовый параметр луча и второй фазовый параметр луча, которые соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы. Второй фазовый параметр луча принимает одно второе целое число из значений фазы, причем второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч, и второе целое число из значений фазы меньше, чем первое целое число из значений фазы. Беспроводное устройство 16 также включает в себя приемопередатчик 68, выполненный с возможностью передачи выбранного прекодера в сетевой узел 14.

В некоторых вариантах осуществления процессор 66 дополнительно выполнен с возможностью определения первого и второго целых чисел из значений фазы и передачи первого и второго целых чисел значений фазы в сетевой узел. В некоторых вариантах осуществления процессор 66 дополнительно выполнен с возможностью определения частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления первое и второе целые числа значений фазы являются соответствующим количеством значений, достижимых в фазоманипулированном (PSK) созвездии. В некоторых вариантах осуществления каждый из первого и второго лучей является k-ым лучом, который имеет связанный набор комплексных чисел и имеет пару индексов, причем каждый элемент из набора комплексных чисел характеризуется по меньшей мере одним комплексным фазовым сдвигом таким образом, что:

- и – i-ый и n-ый элементы , соответственно;

- – вещественное число, соответствующее i-ому и n-ому элементам;

- и – целые числа; и

- направления и лучей – вещественные числа, соответствующие лучам с парой индексов, которые определяют комплексные фазовые сдвиги и , соответственно; и

- каждый из первого и второго фазовых параметров (70) луча является комплексным коэффициентом для , используемым для регулировки по меньшей мере фазы i-ого элемента согласно

В некоторых вариантах осуществления первое и второе целые числа значений фазы являются соответствующими гранулярностями соответствующих коэффициентов синфазности для первого и второго лучей. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше первого порогового значения, и PSK-созвездие является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже второго порогового значения. В некоторых вариантах осуществления первое и второе пороговые значения являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления процессор 66 дополнительно выполнен с возможностью дифференциального кодирования по меньшей мере одного из первого и второго фазовых параметров луча, причем каждый из первого и второго фазовых параметров луча соответствует множеству частотных поддиапазонов. В некоторых вариантах осуществления первое множество фазовых параметров первого луча и второе множество фазовых параметров второго луча соответствуют первому лучу и второму лучу, соответственно. Процессор 66 дополнительно выполнен с возможностью параметрического кодирования по меньшей мере одного из первого множества и второго множества первых и фазовых параметров второго луча, где по меньшей мере один из первого множества и второго множества фазовых параметров луча является коэффициентом в заданной функции, зависящей от частоты.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 16 включает в себя модуль 65 памяти, выполненный с возможностью хранения фазовых параметров 70 луча. Беспроводное устройство 16 также включает в себя модуль 73 определителя фазы луча, выполненный с возможностью определения первого и второго фазовых параметров луча, соответствующих первому и второму лучам, соответственно. Первый фазовый параметр луча принимает одно первое целое число из значений фазы. Второй фазовый параметр луча принимает одно из вторых целочисленных значений фазы, причем второй луч имеет меньшую мощность, чем первый луч, и второе целое число из значений фазы меньше, чем первое целое число из значений фазы. Беспроводное устройство 16 также включает в себя модуль 69 приемопередатчика, выполненный с возможностью передачи выбранного прекодера в сетевой узел 14.

В некоторых вариантах осуществления предусмотрен способ, выполняемый в сетевом узле 14, определения прекодера с использованием кодовой книги многолучевого прекодера. Способ включает в себя прием, посредством приемопередатчика 28, первого коэффициента синфазности, определенного для первого луча с первой частотной гранулярностью, прием второго коэффициента синфазности, определенного для второго луча со второй частотной гранулярностью, причем вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность, и определение прекодера 34 с использованием первого и второго коэффициентов синфазности.

В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя определение, посредством определителя 18 гранулярности, частотной гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей, причем частотная гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую частотную гранулярность, чем более мощный луч, и передачу частотной гранулярности в беспроводное устройство 16. Согласно этому аспекту в некоторых вариантах осуществления частотная гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч. В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя определение, посредством определителя 18 гранулярности, частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя определение, посредством определителя 18 гранулярности, частотной гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше порогового значения, и является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже порогового значения.

В некоторых вариантах осуществления выполнен сетевой узел 14 для определения прекодера с использованием кодовой книги многолучевого прекодера. Сетевой узел 14 включает в себя схему 22 обработки, включающую в себя память 24 и процессор 26. Память 24 выполнена с возможностью хранения коэффициентов синфазности для каждого из множества лучей. Процессор 26 выполнен с возможностью приема первого коэффициента синфазности, определенного для первого луча с первой частотной гранулярностью, и приема второго коэффициента синфазности, определенного для второго луча со второй частотной гранулярностью, причем вторая частотная гранулярность больше, чем первая частотная гранулярность. Процессор 26 дополнительно выполнен с возможностью определения прекодера с использованием первого и второго коэффициентов синфазности.

В некоторых вариантах осуществления процессор 26 выполнен с возможностью определения гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей, причем частотная гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую частотную гранулярность, чем более мощный луч. Сетевой узел 14 дополнительно включает в себя приемопередатчик 28, выполненный с возможностью передачи частотной гранулярности в беспроводное устройство 16. Согласно этому аспекту в некоторых вариантах осуществления процессор 26 дополнительно выполнен с возможностью определения частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона. В некоторых вариантах осуществления процессор 26 дополнительно выполнен с возможностью определения гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия. В некоторых вариантах осуществления PSK-созвездие представляет собой 8PSK для лучей, имеющих мощность луча выше порогового значения, и является квадратурной PSK (QPSK) для лучей, имеющих мощность луча ниже порогового значения. В некоторых вариантах осуществления процессор 26 дополнительно выполнен с возможностью дифференциального кодирования фазы каждого поддиапазона.

В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 14 выполнен с возможностью определения прекодера с использованием кодовой книги многолучевого прекодера. Сетевой узел 14 включает в себя модуль 29 приемопередатчика, выполненный с возможностью приема первого коэффициента синфазности, определенного для первого луча с первой гранулярностью, и приема второго коэффициента синфазности, определенного для второго луча со второй гранулярностью, причем вторая гранулярность больше, чем первая гранулярность. Сетевой узел 14 дополнительно включает в себя модуль 35 прекодера, выполненный с возможностью определения прекодера с использованием первого и второго коэффициентов синфазности.

Некоторые варианты осуществления включают в себя:

Вариант 1 осуществления. Способ определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера, причем способ содержит:

определение, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности;

определение коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью; и

передачу гранулярностей и коэффициентов синфазности в сетевой узел.

Вариант 2 осуществления. Способ согласно варианту 1 осуществления, в котором гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч.

Вариант 3 осуществления. Способ согласно варианту 1 осуществления, дополнительно содержащий определение частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона.

Вариант 4 осуществления. Способ согласно варианту 1 осуществления, дополнительно содержащий определение гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия.

Вариант 5 осуществления. Способ согласно варианту 1 осуществления, дополнительно содержащий дифференциальное кодирование фазы каждого поддиапазона.

Вариант 6 осуществления. Беспроводное устройство, выполненное с возможностью определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера, причем беспроводное устройство содержит:

схему обработки, включающую в себя память и процессор;

память, выполненную с возможностью хранения коэффициентов синфазности; и

процессор, выполненный с возможностью:

определения, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности; и

определения коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью; и

приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи гранулярности и коэффициентов синфазности в сетевой узел.

Вариант 7 осуществления. Беспроводное устройство согласно варианту 6 осуществления, в котором гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч.

Вариант 8 осуществления. Беспроводное устройство согласно варианту 6 осуществления, дополнительно содержащее определение частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона.

Вариант 9 осуществления. Беспроводное устройство согласно варианту 6 осуществления, дополнительно содержащее определение гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия.

Вариант 10 осуществления. Беспроводное устройство согласно варианту 6 осуществления, дополнительно содержащее дифференциальное кодирование фазы каждого поддиапазона.

Вариант 11 осуществления. Беспроводное устройство, выполненное с возможностью определения прекодера из кодовой книги многолучевого прекодера, причем беспроводное устройство содержит:

модуль памяти, выполненный с возможностью хранения коэффициентов синфазности;

модуль определителя гранулярности, выполненный с возможностью определения, для каждого луча, гранулярности коэффициента синфазности; и

модуль определителя коэффициента синфазности, выполненный с возможностью определения коэффициента синфазности для каждого луча с определенной гранулярностью; и

модуль приемопередатчика, выполненный с возможностью передачи гранулярности и коэффициентов синфазности в сетевой узел.

Вариант 12 осуществления. Способ конфигурирования беспроводного устройства, посредством сетевого узла, причем способ содержит:

определение гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей; и

передачу гранулярностей в беспроводное устройство.

Вариант 13 осуществления. Способ согласно варианту 12 осуществления, в котором гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч.

Вариант 14 осуществления. Способ согласно варианту 12 осуществления, дополнительно содержащий определение частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона.

Вариант 15 осуществления. Способ согласно варианту 12 осуществления, дополнительно содержащий определение гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия.

Вариант 16 осуществления. Способ согласно варианту 12 осуществления, дополнительно содержащий дифференциальное кодирование фазы каждого поддиапазона.

Вариант 17 осуществления. Сетевой узел, выполненный с возможностью определения конфигурации беспроводного устройства, причем сетевой узел содержит:

схему обработки, включающую в себя память и процессор:

память, выполненную с возможностью хранения гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей; и

процессор, выполненный с возможностью определения гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей; и

приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи гранулярностей в беспроводное устройство.

Вариант 18 осуществления. Сетевой узел согласно варианту 17 осуществления, в котором гранулярность коэффициента синфазности для луча основывается на мощности луча, при этом более слабый луч имеет более низкую гранулярность, чем более мощный луч.

Вариант 19 осуществления. Сетевой узел согласно варианту 17 осуществления, дополнительно содержащий определение частотной гранулярности каждого луча, кратной размеру поддиапазона.

Вариант 20 осуществления. Сетевой узел согласно варианту 17 осуществления, дополнительно содержащий определение гранулярности фазоманипулированного (PSK) созвездия.

Вариант 21 осуществления. Сетевой узел согласно варианту 17 осуществления, дополнительно содержащий дифференциальное кодирование фазы каждого поддиапазона.

Вариант 22 осуществления. Сетевой узел, выполненный с возможностью определения конфигурации беспроводного устройства, причем сетевой узел содержит:

модуль памяти, выполненный с возможностью хранения гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей;

модуль определения гранулярности, выполненный с возможностью определения гранулярности коэффициента синфазности для каждого из множества лучей; и

модуль приемопередатчика, выполненный с возможностью передачи гранулярностей в беспроводное устройство.

Как будет понятно специалисту в данной области техники, концепции, описанные в данном документе, могут быть реализованы в виде способа, системы обработки данных и/или компьютерного программного продукта. Соответственно, концепции, описанные в данном документе, могут принимать форму варианта осуществления исключительно аппаратных средств, варианта осуществления исключительно программного обеспечения или варианта осуществления, объединяющего аспекты программного обеспечения и аппаратных средств, каждый из которых, в общем, упоминается в данном документе как "схема" или "модуль". Кроме того, раскрытие может принимать форму компьютерного программного продукта, записанного на материальном, пригодном для использования в компьютерах, носителе информации, имеющем код компьютерной программы, воплощенный на носителе, который может исполняться компьютером. Можно использовать любой подходящий материальный машиночитаемый носитель, в том числе жесткие диски, CD-ROM, электронные запоминающие устройства, оптические запоминающие устройства или магнитные запоминающие устройства.

Некоторые варианты осуществления описаны в данном документе со ссылкой на иллюстрации блок-схем последовательностей операций и/или блок-схем способов, систем и компьютерных программных продуктов. Понятно, что каждый блок, показанный на блок-схемах последовательностей операций и/или блок-схемах, и комбинации блоков, показанных в блок-схеме последовательности операций и/или блок-схемах, можно реализовать с помощью команд компьютерной программы. Эти команды компьютерной программы могут подаваться в процессор компьютера общего назначения (тем самым обеспечивая компьютер специального назначения), компьютера специального назначения или другого программируемого устройства обработки данных для того, чтобы выполнить машину таким образом, чтобы команды, которые исполняются посредством процессора компьютера или другого программируемого устройства обработки данных, создавали средство для выполнения функций/действий, указанных в блок-схеме последовательности операций и/или блоке или блоках блок-схемы.

Эти команды компьютерной программы могут также храниться в машиночитаемой памяти или на носителе информации и предписывать компьютеру или другому программируемому устройству обработки данных функционировать определенным образом таким образом, чтобы команды, хранящиеся в машиночитаемой памяти производили изделие промышленного производства, в том числе средство для выработки команд, которое выполняет функцию/действие, указанное в блок-схеме последовательности операций и/или блоке или блоках блок-схемы.

Команды компьютерной программы могут быть также загружены в компьютер или другое программируемое устройство обработки данных, чтобы привести к выполнению ряда последовательности операционных этапов на компьютере или другом программируемом устройстве для обеспечения процесса, выполняемого на компьютере, с тем чтобы команды, которые выполняются на компьютере или другом программируемом устройстве обеспечивали этапы для выполнения функций/действий, указанных в блок-схеме последовательности операций или блоке или блоках блок-схемы.

Следует понимать, что функции/действия, указанные в блоках, могут выполняться не в порядке, указанном в рабочих иллюстрациях. Например, два блока, показанные последовательно, фактически могут исполняться по существу одновременно, или блоки могут иногда выполняться в обратном порядке в зависимости от предусмотренных функциональных возможностей/действий. Хотя некоторые из схем включают в себя стрелки в каналах связи для того, чтобы показать основное направление связи, следует понимать, что связь может выполняться в направлении, противоположном изображенным стрелкам.

Код компьютерной программы для выполнения операций концепций, описанных в данном документе, может быть написан на объектно-ориентированном языке программирования, таком как Java® или C++. Однако код компьютерной программы для выполнения операций согласно настоящему раскрытию, может быть написан на традиционных процедурных языках программирования, таких как язык программирования "C". Код программы может исполняться полностью на компьютере пользователя, частично на компьютере пользователя, в виде отдельного программного пакета, частично на компьютере пользователя и частично на удаленном компьютере или полностью на удаленном компьютере. В последнем сценарии удаленный компьютер может быть подключен к компьютеру пользователя через локальную сеть (LAN) или глобальную сеть (WAN), или подключение может быть выполнено к внешнему компьютеру (например, через Интернет с использованием поставщика услуг сети Интернет).

В данном документе раскрыто много разных вариантов осуществления с использованием вышеприведенного описания и сопроводительных чертежей. Понятно, что были бы неуместными запутанные и повторяющиеся описания и иллюстрации в буквальном смысле каждой комбинации и подкомбинации этих вариантов осуществления. Соответственно, все варианты осуществления могут быть объединены любым способом и/или комбинацией, и настоящее описание, включая чертежи, должно толковаться как составляющее полное письменное описание всех комбинаций и подкомбинаций вариантов осуществления, описанных в данном документе, а также способа и процесса изготовления и использования их, и должно поддерживать пункты формулы изобретения в любой такой комбинации или подкомбинации.

Перечень сокращений, использованных в приведенном выше описании

1D – одномерный

2D – двумерный

3GPP – проект партнерства третьего поколения

5G – пятое поколение

ACK – подтверждение

ASIC – специализированная интегральная микросхема

ARQ – автоматический запрос повторной передачи

CA – агрегация несущей

CB – кодовая книга

CDMA – множественный доступ с кодовым разделением каналов

CFAI – индикатор точности обратной связи CSI

CFI – индикатор управляющей информации

CP – циклический префикс

CPU – центральный процессор

CQI – индикатор качества канала

CRS – общий опорный символ/сигнал

CSI – информация о состоянии канала

CSI-RS – опорный символ/сигнал информации о состояния канала

дБ – децибел

DCI – управляющая информация нисходящей линии связи

DFT – дискретное преобразование Фурье, ДПФ

DL – нисходящая линия связи

eNB – усовершенствованный или развитый узел B

DP – двойная поляризация

EPC – развитое пакетное ядро

EPDCCH – усовершенствованный физический канал управления нисходящей линии связи

EPRE – энергия в расчете на один ресурсный элемент

E-UTRAN – развитая или усовершенствованная универсальная наземная сеть радиодоступа

FDD – дуплексная связь с частотным разделением каналов

FD-MIMO – полноразмерный MIMO

FFT – быстрое преобразование Фурье, БПФ

FPGA – программируемая логическая матрица

GSM – глобальная система мобильной связи

HARQ – гибридный ARQ

ID – идентификатор

IFFT – обратное БПФ, ОБПФ

LSB – младший значащий бит

LTE – долгосрочное развитие

M2M – межмашинное взаимодействие

MCS – схема (или режим) модуляции и кодирования

MIMO – многоканальный вход - многоканальный выход

MME – объект управления мобильностью

MSB – старший значащий бит

MU-MIMO – многопользовательский MIMO

NAK – отрицательное подтверждение

NZP – ненулевая мощность

OCC – ортогональный код покрытия

OFDM – мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов

PCFICH – физический канал индикатора формата управления

PDA – карманный компьютер

PDCCH – физический канал управления нисходящей линии связи

PDSCH – физический совместно используемый канал нисходящей линии связи

PRB – физический ресурсный блок

PMI – индикатор матрицы прекодера

PSK – фазовая манипуляция

PUCCH – физический канал управления восходящей линии связи

PUSCH – физический совместно используемый канал восходящей линии связи

QPSK – квадратурная фазовая манипуляция

RB – ресурсный блок

RE – ресурсный элемент

Rel – версия

RI – индикатор ранга

RRC – управление радиоресурсами

SINR – отношение сигнал/помеха плюс шум

SNR – отношение сигнал/шум

SP – одиночная поляризация

SR – запрос на планирование

SU-MIMO – одиночный пользователь MIMO

TDD – дуплексная связь с временным разделением каналов

TFRE –временной/частотный ресурсный элемент

TP – точка передачи

TS – техническая спецификация

Tx – передать

UE – пользовательское оборудование

UL – восходящая линия связи

ULA – эквидистантная прямолинейная равноамплитудная антенная решетка

UMB – сверхширокополосная мобильная связь

UPA – равномерная плоская антенная решетка

WCDMA – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов

ZP – нулевая мощность

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что варианты осуществления, описанные в данном документе, не ограничены тем, что было конкретно показано и описано выше в данном документе. Кроме того, если выше не было упомянуто об обратном, следует отметить, что все сопроводительные чертежи выполнены не в масштабе. В свете вышеизложенного возможны различные модификации и варианты, не выходящие за пределы объема формулы изобретения, которая представлена ниже.

Изобретение относится к беспроводной связи и, в частности, к многолучевым кодовым книгам, имеющим оптимизированные издержки. Техническим результатом является построение эффективной кодовой книги многолучевого прекодера для повышения производительности MU-MIMO и обеспечения низких издержек по обратной связи. Результат достигается тем, что способ, выполняемый в беспроводном устройстве, содержит этапы, на которых определяют индикатор прекодера из кодовой книги, причем индикатор содержит фазовый параметр первого луча и фазовый параметр второго луча, соответствующие соответственно первому лучу и второму лучу. Фазовый параметр первого луча принимает одно из первого целого числа значений фазы, а фазовый параметр второго луча принимает одно из второго целого числа значений фазы. Выполняется по меньшей мере одно из следующих условий: второе целое число значений фазы меньше первого числа значений фазы, и вторая частотная гранулярность больше первой частотной гранулярности. Способ включает в себя этап, на котором передают определенный индикатор прекодера в сетевой узел. Согласно другому аспекту второй луч имеет меньшую мощность по сравнению с первым лучом, и второе целое число значений фазы меньше первого целого числа значений фазы. 19 ил., 4 табл.

Способ передачи индикатора прекодера в сетевой узел, выполняемый в беспроводном устройстве (16), причем способ содержит этапы, на которых:

определяют из кодовой книги индикатор прекодера, содержащий фазовый параметр (70) первого луча и фазовый параметр (70) второго луча, соответствующие соответственно первому лучу и второму лучу (S112);

причем фазовый параметр (70) первого луча принимает одно из первого целого числа значений фазы и соответствует первой частотной гранулярности, а

фазовый параметр (70) второго луча принимает одно из второго целого числа значений фазы и соответствует второй частотной гранулярности (S112), при этом выполняется по меньшей мере одно из следующих условий:

второе целое число значений фазы меньше первого числа значений фазы, и

вторая частотная гранулярность больше первой частотной гранулярности; и

передают определенный индикатор прекодера в сетевой узел (14) (S114).