ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО ИНФОРМАЦИИ СОСТОЯНИЯ КАНАЛА В БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2022 года по МПК H04B7/456 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Этот документ относится в целом к беспроводной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Технологии беспроводной связи делают мировое сообщество все более связанным и сетевым. Основным фактором удовлетворения требованиям расширенной мобильной широкополосной связи в перспективных сетях "новое радио" (NR) 5-го поколения (5G) является массовое применение методов "много входов и много выходов" (MIMO) и формирования лучей, где множественные передающие антенны и/или множественные приемные антенны используются в беспроводных узлах. Использование этих базовых станций и пользовательских устройств может увеличивать производительность, эффективность и надежность канала беспроводной связи между ними. В таких системах важно точно оценивать и сообщать информацию состояния канала (CSI). Однако служебная нагрузка сообщения CSI увеличивается с увеличением количества используемых полос частот и передающих/приемных антенн, что особенно проблематично с учетом больших полос частот и многочисленных пространственных потоков от многих передающих/приемных антенн в сетях NR 5G.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Этот документ относится к способам, системам и устройствам для снижения служебной нагрузки при сообщении информации состояния канала (CSI), например, указателей матрицы предварительного кодирования путем сжатия коэффициентов векторов предварительного кодирования. В некоторых вариантах осуществления, сообщение осуществляется с использованием лишь подмножества сжатых коэффициентов на основании различные критериев.

[0004] В одном иллюстративном аспекте раскрыт способ беспроводной связи устройства беспроводной связи. Способ включает в себя определение векторов пространственного базиса и коэффициентов векторов пространственного базиса, где вектор предварительного кодирования пространственного канала задается линейной комбинацией векторов пространственного базиса и коэффициентами векторов пространственного базиса. Вектор предварительного кодирования является вектором, который можно использовать для предварительного кодирования передаваемого потока данных для противодействия нарушениям беспроводного канала. Способ дополнительно включает в себя сжатие коэффициентов векторов пространственного базиса путем определения единичных векторов частотного (FD) базиса и коэффициенты векторов FD-базиса, благодаря чему, комбинация векторов FD-базиса и коэффициентов векторов FD-базиса задает коэффициенты векторов пространственного базиса, но со сниженной служебной нагрузкой. Затем устройство беспроводной связи может генерировать CSI (и соответствующий отчет обратной связи по CSI) на основании векторов пространственного базиса, векторов FD-базиса и коэффициентов векторов FD-базиса, помимо прочих параметров.

[0005] В другом иллюстративном аспекте раскрыто устройство беспроводной связи, содержащее процессор. Процессор выполнен с возможностью осуществления вышеописанного способа.

[0006] В другом иллюстративном аспекте раскрыт компьютерный программный продукт. Компьютерный программный продукт включает в себя компьютерно-считываемый носитель, где хранятся процессорно-исполнимые инструкции, воплощающие вышеописанный способ.

[0007] Вышеупомянутые и другие аспекты и их реализации описаны более подробно в чертежах, описаниях и формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Фиг. 1 демонстрирует пример базовой станции (BS) и пользовательского оборудования (UE) в беспроводной связи.

[0009] Фиг. 2 демонстрирует иллюстративную последовательность операций, где представлен способ сжатия коэффициентов векторов предварительного кодирования для определения CSI.

[0010] Фиг. 3 демонстрирует иллюстративную блок-схему, где представлен способ сжатия коэффициентов векторов предварительного кодирования.

[0011] Фиг. 4 демонстрирует иллюстративную блок-схему, где представлен способ сжатия коэффициентов векторов предварительного кодирования на основании некоторых ограничений.

[0012] Фиг. 5 демонстрирует представление участка устройства в виде блок-схемы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0013] Наблюдается растущая потребность в технологии мобильной связи четвертого поколения (4G, 4th Generation mobile communication technology), "проект долгосрочного развития систем связи" (LTE, Long Term Evolution) и технологии мобильной связи пятого поколения (5G, 5th Generation mobile communication technology), также именуемой NR (New Radio).

[0014] В системах беспроводной связи MIMO множественные антенны используются для осуществления передачи сигналов. Такие реализации включают в себя обработку на стороне передатчика, например, предварительное кодирование или формирование лучей, для повышения производительности, в том числе эффективности и надежности передачи. Для достижения высокопроизводительного предварительного кодирования или формирования лучей, матрица предварительного кодирования или вектор формирование лучей выбирается в соответствии с беспроводным каналом. Поэтому передатчику нужно определять информацию состояния канала (CSI) для точного предварительного кодирования или формирования лучей передаваемого сигнала. Приемное устройство может определять CSI на основании принятых опорных сигналов (например, опорных сигналов CSI (CSI-RS), опорных сигналов зондирования (SRS) и т.д.) или пилот-сигналов и затем может возвращать CSI передатчику (например, UE может сообщать CSI на BS). Точная обратная связь по CSI позволяет осуществлять высокопроизводительную передачу MIMO.

[0015] Однако обратная связь по CSI высокого разрешения затратна в отношении служебной нагрузки, требуемой на канале обратной связи. Это особенно справедливо, когда передатчик нуждается в CSI по множественным поддиапазонам (частотным сегментам) или уровням передачи (пространственным потокам). Оптимальное соотношение между производительностью и служебной нагрузкой для обратной связи по CSI является основной метрикой для реализации производительности CSI высокого разрешения.

[0016] В системах MIMO пользовательское устройство (например, пользовательское оборудование (UE)) обычно сообщает беспроводному узлу (например, базовой станции) CSI, которая включает в себя указатель матрицы предварительного кодирования (PMI), указатель ранга (RI) и указатель качества канала (CQI), помимо прочих параметров. RI указывает количество уровней (которое связано с рангом канальной матрицы), тогда как PMI указывает вектор предварительного кодирования. Вектор предварительного кодирования используется беспроводным узлом для предварительного кодирования каждого уровня и выражается линейной комбинацией множества векторов пространственного базиса. UE квантует (например, преобразует к цифровому представлению) амплитуды и фазы коэффициентов линейной комбинации и выбранные векторы пространственного базиса и сообщает квантованные значения базовой станции.

[0017] Для обеспечения частотно-избирательного планирования, например, квантованные фазы и амплитуды сообщаются для каждого поддиапазона (или подмножества поддиапазонов, представляющих частотную единицу), если множественные поддиапазоны содержатся в диапазоне сообщения CSI. Эта обратная связь по CSI высокого разрешения приводит к высокопроизводительной передаче MIMO. Однако для определения или сообщения CSI во множественных частотных единицах (или поддиапазонах) или по множественным уровням, служебная нагрузка может быть довольно большой, что приводит к потреблению большого объема ресурсов на канале обратной связи. Дополнительно, такая CSI высокого разрешения увеличивает сложность UE и приводит к повышенному энергопотреблению. Поэтому полезно иметь метод сообщения CSI, который обеспечивает CSI высокого разрешения для множественных поддиапазонов и/или уровней, обеспечивает высокопроизводительное MIMO или формирование лучей, но одновременно снижение служебной нагрузки сообщения CSI.

[0018] В настоящем документе используются заголовки разделов и подзаголовки для облегчения понимания, но не для ограничения объема раскрытых методов и вариантов осуществления определенными разделами. Соответственно, варианты осуществления, раскрытые в разных разделах, могут использоваться друг с другом. Кроме того, в настоящем документе используются примеры из сетевой архитектуры новое радио (NR) 3GPP и протокол 5G только для облегчения понимания, и раскрытые методы и варианты осуществления можно осуществлять на практике в других беспроводных системах, которые используют протоколы связи, отличные от протоколов 3GPP.

[0019] Фиг. 1 демонстрирует пример системы беспроводной связи (например, сотовой сети LTE, 5G или нового радио (NR)) которая включает в себя BS 120 и одну или более единиц пользовательского оборудования (UE) 111, 112 и 113. Передачи восходящей линии связи (131, 132, 133) могут, согласно этому документу, включать в себя отчеты обратной связи по CSI. UE может представлять собой, например, смартфон, планшет, мобильный компьютер, межмашинное (M2M) устройство, терминал, мобильное устройство, устройство интернета вещей (IoT) и т.д.

[0020] Фиг. 2 демонстрирует иллюстративную блок-схему, где представлен способ сжатия коэффициентов векторов предварительного кодирования. На блоке 210 беспроводное устройство (например, UE) определяет L векторов пространственного базиса для пространственного канала. В некоторых вариантах осуществления L векторов пространственного базиса могут формироваться на основании векторов дискретного преобразования Фурье (DFT) или кронекеровского произведения векторов DFT.

[0021] На блоке 220 беспроводное устройство определяет комплексные коэффициенты {} (т.е. коэффициенты, имеющие модуль и фазу), где l=1, 2, ..., L - номера векторов пространственного базиса, s=1, 2, ..., S - номера частотных (FD) единиц или поддиапазонов (т.е. частотные сегменты, по которым нужно сообщать CSI), и r=1, 2, ..., R - индексы уровней для пространственного канала ранга R (т.е. уровней ранга R). Комплексные коэффициенты {} (упрощенно обозначаемые как {a}) выбираются таким образом, чтобы комбинация (например, линейная комбинация) комплексных коэффициентов {a} с векторами пространственного базиса определяла вектор предварительного кодирования для пространственного канала по всем уровням r {1, 2,...,R} и всем FD-единицам s {1, 2,...,S}. UE может определять векторы пространственного базиса и коэффициенты векторов пространственного базиса из принятых опорных сигналов или пилот-сигналов, передаваемых беспроводным узлом (например, базовой станцией), например, из CSI-RS (опорных сигналов CSI) с известными амплитудами и фазными сдвигами.

[0022] На блоках 230 и 240 беспроводное устройство сжимает комплексные коэффициенты {a} для снижения служебной нагрузки при сообщении CSI на базовую станцию. На блоке 230 UE определяет M векторов FD-базиса над L, и по всем уровням r ранга R, и на блоке 240 UE определяет комплексные коэффициенты (упрощенно обозначаемые как {c}) над L, M и по всем уровням r ранга R. UE выбирает векторы FD-базиса и комплексные коэффициенты {c} таким образом, чтобы комбинация векторов FD-базиса и комплексных коэффициентов {c} (например, линейная комбинация) определяла комплексные коэффициенты {a} блока 220. Кроме того, как дополнительно описано ниже, сеть и UE гарантируют, что количество битов, необходимых для сообщения векторов FD-базиса и комплексных коэффициентов {c}, меньше, чем количество битов, необходимых для сообщения {c}, что позволяет снизить служебную нагрузку при сообщении обратной связи по CSI после сжатия (например, благодаря выбору M). Различные методы дополнительного снижения этой служебной нагрузки описаны ниже в отношении вариантов осуществления раскрытой технологии.

[0023] На блоке 250 беспроводное устройство генерирует отчет обратной связи по CSI на основании векторов пространственного базиса, векторов FD-базиса, комплексных коэффициентов {c} и других дополнительных параметров, описанных ниже. Таким образом, вместо того, чтобы сообщать комплексные коэффициенты {a}, UE может сообщать, со сниженной служебной нагрузкой, комплексные коэффициенты {c} совместно с векторами FD-базиса.

[0024] На блоке 260 беспроводное устройство передает отчеты обратной связи по CSI на беспроводной узел (например, на базовую станцию на физическом совместно используемом канале восходящей линии связи (PUSCH) или на физическом канале управления восходящей линии связи (PUCCH)). Базовая станция может применять эту информацию обратной связи при принятии решения по предварительному кодированию или формированию лучей потоков данных нисходящей линии связи и генерированию форм волны передачи. В некоторых вариантах осуществления, беспроводное устройство может представлять собой базовую станцию и может исключать генерацию и передачу отчета обратной связи по CSI.

[0025] Фиг. 3 демонстрирует блок-схему, где представлен способ сжатия коэффициентов векторов предварительного кодирования (например, векторов предварительного кодирования MIMO или весовых коэффициентов формирования лучей). Такие векторы предварительного кодирования могут использоваться, например, в отчетах обратной связи по CSI, отправляемых с UE на базовые станции для поддержки высокопроизводительных передач MIMO/формирование лучей.

[0026] 1.0 Иллюстративные варианты осуществления для сжатия коэффициентов вектора предварительного кодирования и сообщения подмножества коэффициентов для каждого уровня

[0027] В некоторых вариантах осуществления пользовательские устройства (например, UE) возвращают на беспроводной узел (например, базовые станции) информацию состояния канала (CSI) в форме указателя матрицы предварительного кодирования (PMI). PMI может быть представлен в виде линейной комбинации векторов пространственного базиса на каждом уровне r и частотных (FD) единиц. Например, для L векторов пространственного базиса [v₁, v₂, ..., v_L], вектор предварительного кодирования может быть представлен в виде:

где r - индекс уровня, s - индекс FD-единицы {v₁, v₂, ..., v_L} - L векторов пространственного базиса, и {} - коэффициенты вектора предварительного кодирования, используемого для формирования линейной комбинации с векторами пространственного базиса. В некоторых вариантах осуществления L векторов пространственного базиса могут формироваться на основании векторов дискретного преобразования Фурье (DFT) или кронекеровского произведения векторов DFT. Коэффициенты {} являются комплексными переменными, включающими в себя модуль и фазу, и квантуются пользовательским устройством и сообщаются на базовую станцию как часть сообщаемой обратной связи по CSI. Поскольку коэффициенты {} могут различаться для разных частотных единиц и/или уровней, служебная нагрузка при сообщении квантованных амплитуд и фаз {} может быть довольно большой в особенности для большого количества FD-единиц (например, для широкого диапазона, разделенного на множественные малые поддиапазоны или FD-единицы, где CSI сообщается по всем таким FD-единицам), и для большого количества уровней (например, для массовых систем MIMO с большим количеством передающих и приемных антенн по полноранговому каналу).

[0028] Поэтому, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления, для снижения служебной нагрузки при сообщении квантованных амплитуд и фаз {}, UE сжимает коэффициенты {} с использованием модуля 350 сжатия коэффициентов, как показано на фиг. 3. Таким образом, для каждого уровня r коэффициент вектора пространственного базиса l (v_l ) по всем S FD-единицам (блок 352 на фиг. 3) можно выразить в виде:

где (блок 354 на фиг. 3) - M векторов FD-базиса длиной N3, и в блоке 356 - коэффициент для l-го луча и m-го вектора FD-базиса после сжатия модулем 350 сжатия коэффициентов. Модуль 350 сжатия коэффициентов может генерировать вектор FD-базиса на основании векторов DFT.

[0029] До сжатия 1-я FD-единица прекодера (блок 310) генерирует вектор предварительного кодирования (выход 312) для первой FD-единицы и уровня r, в виде линейной комбинации векторов пространственного базиса (блок 314) и коэффициентов {} (блок 316). Это можно выразить в виде:

[0030] Аналогично, 2-я FD-единица прекодера (блок 320) генерирует вектор предварительного кодирования для второй FD-единицы и уровня r, в виде линейной комбинации векторов пространственного базиса и коэффициентов {} (блок 326), что можно выразить в виде:

[0031] S-я FD-единица прекодера (блок 330) генерирует вектор предварительного кодирования, что можно выразить в виде:

[0032] В некоторых вариантах осуществления UE сообщает вектор FD-базиса (блок 354), и коэффициенты вектора FD-базиса (блок 356), генерируемые модулем 350 сжатия коэффициентов вместо коэффициентов . Ввиду корреляции коэффициентов до сжатия, M может задаваться меньшим, чем 2L, приводя к снижению служебной нагрузки при передаче векторов FD-базиса и коэффициентов по сравнению со служебной нагрузкой при передаче не сжатых коэффициентов . Преимущество сжатия может достигаться для M < S.

[0033] В некоторых вариантах осуществления служебная нагрузка при сообщении L*M коэффициентов может дополнительно снижаться, например, путем выбора, для каждого уровня, подмножество K0 из L*M коэффициентов. Таким образом, количество ненулевых коэффициентов ограничивается значением K0 (т.е. верхняя граница для количества коэффициентов в подмножестве равна K0), и UE сообщает местоположение или позицию K1 ненулевых коэффициентов среди L*M коэффициентов, и амплитуды и фазы K1 коэффициентов.

[0034] В некоторых вариантах осуществления значение M может базироваться на N3 значениях и/или параметрах сетевой настройки (например, N3=S). Например, M=ceil(pN₃), где p базируется на сетевой настройки, и M - наименьшее целое число, большее или равное произведению p и значения N3 (функция верхнего округления) (ceil(x) = наименьшее целое число, большее или равное x). В других вариантах осуществления M может ограничиваться другими параметрами, сконфигурированными на UE или выведенными UE.

[0035] В некоторых вариантах осуществления UE или сеть может задавать значение K0 в зависимости от L, M и/или параметров, сконфигурированных сетью. Например, K0 может задаваться как K0=ceil(βLM), где β может базироваться на сконфигурированных параметрах.

[0036] 2.0 Иллюстративные варианты осуществления для ограничения служебной нагрузки для сообщения CSI

[0037] В некоторых вариантах осуществления, CSI может делиться на две части, например, 1-ю часть CSI и 2-ю часть CSI. В 1-й части CSI UE может сообщать указатель качества канала (CQI), указатель ранга (RI) и значение, указывающее количество ненулевых коэффициентов () по количеству уровней (например, по R уровням, где R - значение ранга), помимо прочих параметров. Битовая ширина указания количества ненулевых коэффициентов по количеству уровней может определяться максимальным количеством уровней. Максимальное количество уровней может определяться максимальным рангом, который может поддерживать кодовая книга (для предварительного кодирования на основе кодовой книги), параметром конфигурации сети, значением способности, которое UE сообщает на базовую станцию, и т.д. Во 2-й части CSI UE сообщает другие параметры CSI, например, указатель матрицы предварительного кодирования (PMI). Сообщаемый PMI может включать в себя указатель для векторов пространственного базиса (например, векторов 314 на фиг. 3), указатель для векторов FD-базиса (например, векторов 354), указатель амплитуды и фазы сжатых коэффициентов (например, коэффициентов 356), и указание местоположения ненулевых коэффициентов среди L*M коэффициентов.

[0038] В некоторых вариантах осуществления, параметры CSI в каждой части совместно канально кодируются, но разные части канально кодируются независимо. Дополнительно, полезная нагрузка 2-й части CSI может зависеть от значения 1-й части CSI, благодаря чему сети не всегда нужно резервировать максимальную служебную нагрузку для передачи CSI. Таким образом, 1-я часть CSI может иметь фиксированное выделение и может содержать параметры, которые всегда нужно возвращать, и 2-я часть CSI может включать в себя параметры, которые не всегда нужно возвращать или которые могут иметь переменный размер (например, переменную битовую ширину). Благодаря использованию этого подхода, когда 2-я часть CSI не использует максимально возможную служебную нагрузку, неиспользованная служебная нагрузка экономится из выделения, приводя к повышению эффективности. Например, если максимальное количество уровней, которое UE сообщает в значении способности, равно R1 (т.е. UE способно обрабатывать не более R1 уровней), и количество коэффициентов для сообщения в расчете на уровень ограничивается K0, минимальное количество битов, необходимое для сообщения K0*R1 ненулевых коэффициентов, равно ceil(log₂(R1×K0)). Альтернативно, если максимальное количество уровней ограничивается параметром конфигурации сети до значения R2 (например, на основании параметра, ограничивающего значения RI, которые может сообщать UE), то минимальное количество битов для сообщения K0*R2 ненулевых коэффициентов равно ceil(log₂(R2×K0)). Альтернативно, если количество значений RI, которые может поддерживать используемая кодовая книга, равно R3, то минимальное количество битов для сообщения R3*K0 ненулевых коэффициентов равно ceil(log₂(R3×K0)). В некоторых вариантах осуществления, когда UE имеет множественные ограничения на количество или уровни (например, количество уровней ограничивается двумя или более из R1, R2 и R3), битовая ширина для сообщения ненулевых коэффициентов может быть задана равной ceil(log₂(R4×K0)), где R4 является минимальным из {R1, R2, R3}.

[0039] 3.0 Иллюстративные варианты осуществления для ограничения служебной нагрузки для сообщения CSI для больших рангов

[0040] С увеличением количества сжатых коэффициентов (например, блок 356 на фиг. 3) по мере увеличения количества уровней R, (например, с увеличением ранга пространственного канала), аналогично увеличивается служебная нагрузка CSI. Поэтому, в некоторых вариантах осуществления, количество векторов пространственного базиса (например, векторов 314), количество векторов FD-базиса (например, векторов 354) или количество коэффициентов в подмножестве K0 из L*M коэффициентов может ограничиваться, чтобы не расти слишком сильно с повышением R (или чтобы расти медленнее), например, чтобы быть одинаковым при большом R и при малом R.

[0041] Для отчета CSI ранга R, если ранг R выбирается из возможного множества S1 значений ранга, битовая ширина для сообщения ненулевых коэффициентов зависит от максимального количества коэффициентов в подмножестве K0, которые могут сообщаться по всем уровням для любого из значений ранга в возможном множестве S1. Например, если ранг R_max в S1 дает максимальное количество коэффициентов в подмножестве K0 по всем уровням, битовая ширина для сообщения ненулевых коэффициентов достигает ceil(log₂(R_max×K0)). Таким образом, битовая ширина для сообщения ненулевых коэффициентов составляет ceil(log₂(max({S1}) × K0)), где max({S1}) - ранг (R_max) в S1, дающий максимальное количество коэффициентов в подмножестве K0. В некоторых вариантах осуществления возможное множество S1 может определяться параметром конфигурации сети и/или значением способности, которое сообщает UE.

[0042] В некоторых вариантах осуществления суммарное количество векторов пространственного базиса всех R уровней для отчета CSI ранга R, может ограничиваться величиной, меньшей или равной суммарному количеству векторов пространственного базиса всех R0 уровней для отчета CSI ранга R0, где R R0 1. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, битовая ширина, используемая для сообщения количества ненулевых коэффициентов в 1-й части CSI, может базироваться на количестве векторов пространственного базиса на каждом уровне, когда ранг равен R0. Например, битовая ширина может ограничиваться величиной ceil(log₂(R0 × ceil(β×M*2L*R0))), где L*R0 - количество векторов пространственного базиса на каждом уровне, когда ранг равен R0.

[0043] В некоторых вариантах осуществления суммарное количество векторов FD-базиса всех R уровней для отчета CSI ранга R, может ограничиваться величиной, меньшей или равной суммарному количеству векторов FD-базиса всех R0 уровней для отчета CSI ранга R0, где R R0 1. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, битовая ширина, используемая для сообщения количества ненулевых коэффициентов в 1-й части CSI, может базироваться на количестве векторов FD-базиса на каждом уровне, когда ранг равен R0. Например, битовая ширина может ограничиваться величиной ceil(log₂(R0×ceil(β×M*2L*R0))), где M*R0 - количество векторов FD-базиса на каждом уровне, когда ранг равен R0.

[0044] В некоторых вариантах осуществления суммарное количество коэффициентов в подмножестве K0 всех R уровней может ограничиваться величиной, меньшей или равной суммарному количеству коэффициентов в подмножестве K0 всех R0 уровней для отчета CSI ранга R0, где R R0 1. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, битовая ширина, используемая для сообщения количества ненулевых коэффициентов в 1-й части CSI, может базироваться на значении K0, когда ранг равен R0. Например, битовая ширина может ограничиваться величиной ceil(log₂(R0×K0*R0)), где K0*R0 - значение K0 на каждом уровне, когда ранг равен R0.

[0045] 3.1 Иллюстративные варианты осуществления для ограничения количества векторов FD-базиса в расчете на уровень, или значения K0 в расчете на уровень, для более высоких рангов заранее определенной дробью значений для более низких рангов:

[0046] В некоторых вариантах осуществления количество векторов FD-базиса для каждого уровня для отчета CSI ранга R может зависеть от значения ранга R. Например, если для рангов, меньших или равных 2, количество векторов FD-базиса для каждого уровня равно M0, то количество векторов FD-базиса в расчете на уровень для любого ранга R>2 может быть задано равным M=floor . То есть M может быть задано равным наибольшему целому числу, меньшему или равному (floor(x) = наибольшее целое число, меньшее или равное x).

[0047] В некоторых вариантах осуществления диапазон рангов может ограничиваться таким образом, чтобы суммарное количество векторов FD-базиса оставалось постоянным для рангов в диапазоне. Например, если количество векторов FD-базиса в расчете на уровень для ранга 2 равно M0, то количество векторов FD-базиса в расчете на уровень для ранга 3 и ранга 4 может ограничиваться величиной M=floor . Таким образом, отчет CSI ранга 4 должен иметь такое же суммарное количество векторов FD-базиса, как отчет CSI ранга 2.

[0048] В некоторых вариантах осуществления значение K0 может базироваться на значении ранга. Например, если значение K0 для рангов, меньших или равных 2, равно K0₁, то значение K0 для ранга R (R>2) может быть задано равным K0=floor .

[0049] В некоторых вариантах осуществления диапазон рангов может ограничиваться той же дробью значений K0 в расчете на уровень, что и указанное значение K0 более низкого ранга. Например, если ранги, меньшие или равные 2, имеют значение K0, равное K0₁, то ранг 3 и ранг 4 могут ограничиваться значением K0, равным floor .

[0050] 3.2 Иллюстративные варианты осуществления для ограничения количества векторов пространственного базиса в расчете на уровень, количества векторов FD-базиса в расчете на уровень и значения K0 в расчете на уровень на основании максимального ранга, заданного параметрами конфигурации сети:

[0051] В некоторых вариантах осуществления, для отчета CSI ранга R, количество векторов FD-базиса для каждого уровня может базироваться на максимальном значении ранга, заданном параметром конфигурации сети. Например, если количество векторов FD-базиса для каждого уровня для рангов, меньших или равных 2, равно M0, то количество векторов FD-базиса в расчете на уровень для рангов, больших, чем 2, может быть задано равным M=floor , где R_cfg - максимальное значение ранга, заданное параметром конфигурации сети.

[0052] В некоторых вариантах осуществления, для отчета CSI ранга R, значение K0 каждого уровня может базироваться на максимальном значении ранга, заданном параметром конфигурации сети. Например, если значение K0 для каждого уровня для рангов, меньших или равных 2, равно K0₁, то значение K0 для каждого уровня для рангов, больших, чем 2, может быть задано равным K0= floor , где R_cfg - максимальное значение ранга, заданное параметром конфигурации сети.

[0053] В некоторых вариантах осуществления, для отчета CSI ранга R, количество векторов пространственного базиса для каждого уровня может базироваться на максимальном значении ранга, заданном параметром конфигурации сети. Например, если количество векторов пространственного базиса для каждого уровня для рангов, меньших или равных 2, равно L0, то количество векторов пространственного базиса в расчете на уровень для рангов, больших, чем 2, может быть задано равным L=floor , где R_cfg - максимальное значение ранга, заданное параметром конфигурации сети.

[0054] 3.3 Иллюстративные варианты осуществления для ограничения количества векторов пространственного базиса в расчете на уровень, количества векторов FD-базиса в расчете на уровень и значения K0 в расчете на уровень на основании способности UE:

[0055] В некоторых вариантах осуществления, для отчета CSI ранга R, количество векторов FD-базиса для каждого уровня зависит от максимального значения ранга, которое UE может поддерживать, или которое UE сообщает в параметре способности (т.е. значении способности UE). Например, если количество векторов FD-базиса для каждого уровня для рангов, меньших или равных 2, равно M0, то количество векторов FD-базиса в расчете на уровень для рангов, больших, чем 2, может быть задано равным M=floor , где R_UE - максимальное значение ранга, заданное значением способности UE.

[0056] В некоторых вариантах осуществления, для отчета CSI ранга R, значение K0 каждого уровня может базироваться на сообщаемом значении способности UE. Например, если значение K0 для каждого уровня для рангов, меньших или равных 2, равно K0₁, то значение K0 для каждого уровня для рангов, больших, чем 2, может быть задано равным K0=floor , где R_UE - максимальное значение ранга, заданное значением способности UE.

[0057] В некоторых вариантах осуществления, для отчета CSI ранга R, количество векторов пространственного базиса для каждого уровня может базироваться на сообщаемом значении способности UE. Например, если количество векторов пространственного базиса для каждого уровня для рангов, меньших или равных 2, равно L0, то количество векторов пространственного базиса в расчете на уровень для рангов, больших, чем 2, может быть задано равным L=floor , где R_UE - максимальное значение ранга, заданное значением способности UE.

[0058] Фиг. 4 демонстрирует блок-схему, где представлен способ сжатия коэффициентов векторов предварительного кодирования, где M задано равным 2L. То есть все 2L коэффициентов (например, коэффициентов 416, 426 и 436) для каждой FD-единицы (всего S*2L коэффициентов по всем S FD-единицам) сжимаются до M*2L коэффициентов (для каждого ранга) модулем 450 сжатия коэффициентов. Это сжатие можно осуществлять путем разложения коэффициентов векторов пространственного базиса (например, коэффициентов 452) в линейную комбинацию коэффициентов векторов FD-базиса (например, коэффициентов 456) и векторов FD-базиса (например, векторов 454).

[0059] Некоторые иллюстративные варианты осуществления можно описать с использованием следующих пунктов.

[0060] Пункт 1. Беспроводное устройство (например, UE) генерирует информацию состояния канала (CSI) на основании, по меньшей мере частично, первого множества из L векторов базиса (например, векторов пространственного базиса), второго множества из M векторов базиса (например, векторов FD-базиса) и множества коэффициентов (например, коэффициентов для векторов FD-базиса), где первое множество векторов базиса, второе множество векторов базиса и множество коэффициентов указывают информацию, касающуюся вектора предварительного кодирования (т.е. векторы базиса и коэффициенты выбираются для подачи на беспроводной узел, например, базовую станцию, информации, касающейся канала, что позволяет беспроводному узлу использовать эту информацию в предварительном кодировании потоков данных нисходящей линии связи). В некоторых вариантах осуществления, беспроводное устройство может определять первое множество векторов базиса (например, векторов пространственного базиса) и/или второе множество векторов базиса (например, векторов FD-базиса) путем выбора векторов базиса из множества векторов базиса, обеспеченных в одной или более кодовых книг. Таким образом, беспроводной может определять, какие векторы базиса из заранее заданного множества векторов базиса в кодовой книге точнее совпадают с вектором базиса, необходимым для точного оценивания беспроводного канала. Когда беспроводным устройством является UE, оно может генерировать отчет CSI на основании CSI и генерировать форму волны передачи на основании отчета CSI и передавать ее на базовую станцию (например, на физическом канале управления восходящей линии связи (PUCCH) или физическом совместно используемом канале восходящей линии связи (PUSCH)). Дополнительные детали приведены выше в разделе 1.0.

[0061] Пункт 2. Для каждого уровня r во множестве из R уровней, выбирают из множества коэффициентов подмножество ненулевых коэффициентов в количестве, не превышающем K0 и генерируют CSI по меньшей мере частично на основании первого множества векторов базиса, второго множества векторов базиса и подмножества ненулевых коэффициентов для каждого из уровней r во множестве из R уровней. Дополнительные детали приведены выше в разделе 1.0.

[0062] Пункт 3. Генерируют первую часть CSI (или первую часть отчета обратной связи по CSI), где первая часть включает в себя, например, указатель качества канала (CQI), указатель ранга (RI) и указание количества ненулевых коэффициентов по R уровням (R - значение ранга).

[0063] Пункт 4. Генерируют вторую часть CSI (или отчет обратной связи по CSI), где вторая часть включает в себя, например, указатель матрицы предварительного кодирования (PMI). Дополнительные детали приведены выше в разделе 2.0.

[0064] Пункт 5. PMI включает в себя указание первого множества из L векторов базиса, указание второго множества из M векторов базиса, указание амплитуды и фазы множества коэффициентов, и указание местоположений ненулевых коэффициентов из множества коэффициентов (например, множества из L*M коэффициентов на каждом уровне r из R). Дополнительные детали приведены выше в разделе 2.0.

[0065] Пункт 6. Один или более параметров CSI в первой части CSI (или отчете обратной связи по CSI) совместно канально кодируются, один или более параметров CSI во второй части также совместно канально кодируются, и первая часть канально кодируется независимо от второй части (т.е. параметры CSI в каждой части совместно канально кодируются, тогда как разные части канально кодируются независимо). Дополнительные детали приведены выше в разделе 2.0.

[0066] Пункт 7. Ограничивают по меньшей мере одно из L, M и K0 таким образом, чтобы, когда ранг R больше, чем ранг R0, значение K0 для ранга R было меньше или равно значению K0 для ранга R0 (R . Дополнительные детали приведены выше в разделе 2.0.

[0067] Пункт 8. Ограничивают по меньшей мере одно из L, M и K0 таким образом, чтобы, когда ранг R больше, чем ранг R0, значение K0 для ранга R было заранее определенной дробью значения K0 для ранга R0, где R0 больше или равен единице. Дополнительные детали приведены выше в разделе 2.0.

[0068] Пункт 9. Когда R>R0 1, суммарное количество коэффициентов в подмножестве всех R уровней меньше или равно суммарному количеству коэффициентов в подмножестве всех R0 уровней в CSI ранга R0. Битовая ширина указания количества ненулевых коэффициентов зависит от значения L/M/K0, когда ранг равен R0, а также значения R0. В результате, хотя указание количества ненулевых коэффициентов означает количество ненулевых коэффициентов среди максимального количества уровней, битовая ширина этого указания может зависеть от чуть меньшего количества значения ранга, например, R0. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, K0 зависит от значения L и M (например, K0=p*L*M). Поэтому в некоторых вариантах осуществления K0 может ограничиваться ограничением L, M или другими параметрами, используемыми для определения K0 (например, p). K0 обозначает верхнюю границу количества ненулевых коэффициентов. Дополнительные детали приведены выше в разделах 2.0 и 3.0.

[0069] Пункт 10. По меньшей мере одно из L, M и K0 может ограничиваться на основании максимально допустимого количества уровней, где максимально допустимое количество уровней определяется, например, параметром конфигурации сети, способностью беспроводного устройства, максимальным рангом, который может поддерживать кодовая книга, используемая для определения вектора предварительного кодирования и т.д. Дополнительные детали приведены выше в разделе 3.0.

[0070] Пункт 11. Беспроводным устройством может быть UE или BS. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, UE или BS может генерировать CSI согласно любому из предыдущих пунктов. Дополнительно или альтернативно, UE может генерировать отчет CSI и отправлять его на беспроводной узел (например, BS). Когда BS принимает отчет обратной связи по CSI от UE, отчет обратной связи по CSI будет генерироваться согласно одному или более из предыдущих пунктов. Таким образом, BS принимает первое множество из L векторов базиса, второе множество из M векторов базиса и множество коэффициентов. Дополнительно, отчет обратной связи по CSI включает в себя первую часть и вторую часть как описано выше. В некоторых вариантах осуществления BS может принимать лишь указание векторов базиса и коэффициентов, не принимая фактические векторы (например, BS может принимать указание индекса кодовой книги, связанного с соответствующими векторами базиса, или искать фактические коэффициенты из поисковой таблицы с использованием принятого указания коэффициентов). Дополнительно, BS не нужно всегда принимать вторую часть отчета CSI (или не нужно принимать максимальное количество битов, которые могут быть связаны со второй частью). Напротив, BS может выделять переменное количество ресурсов для приема второй части на основании полезной нагрузки, принятой в первой части отчета CSI, что дополнительно снижает служебную нагрузку сообщения CSI. BS может (но не обязана) использовать принятую информацию для генерирования вектора предварительного кодирования для предварительного кодирования потоков данных нисходящей линии связи и генерировать форму волны передачи нисходящей линии связи на основании предварительно кодированных данных.

[0071] Беспроводное устройство (например, UE) или беспроводной узел (например, базовая станция) может включать в себя процессор, выполненный с возможностью осуществления способа, упомянутого в любом одном или более из предыдущих пунктов. Дополнительно, UE или базовая станция может включать в себя компьютерный программный продукт, содержащий компьютерно-считываемый носитель программ, на котором хранятся процессорно-исполнимые инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять способ, упомянутый в любом одном или более из предыдущих пунктов.

[0072] Фиг. 5 демонстрирует представление участка устройства в виде блок-схемы, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления раскрытой здесь технологии. Устройство 505, например, базовая станция или беспроводное устройство (или UE), может включать в себя процессорную электронику 510, например, микропроцессор, который реализует один или более из методов, представленных в этом документе. Устройство 505 может включать в себя приемопередающую электронику 515 для отправки и/или приема беспроводных сигналов по одному или более коммуникационным интерфейсам, например, антеннам 520 и 522. Устройство 505 может включать в себя другие коммуникационные интерфейсы для передачи и приема данных. Устройство 505 может включать в себя один или более блоков памяти (в явном виде не показанных), выполненных с возможностью хранения информации, например, данных и/или инструкций. В некоторых реализациях, процессорная электроника 510 может включать в себя по меньшей мере часть приемопередающей электроники 515. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере некоторые из раскрытых методов, модулей или функций реализованы с использованием устройства 505.

[0073] Предполагается, что описание изобретения, совместно с чертежами, является исключительно иллюстративным, где иллюстративный означает пример и, если не указано обратное, не предусматривает идеальный или предпочтительный вариант осуществления. Используемое здесь слово “или” призвано включать в себя “и/или”, если из контекста явно не следует обратное.

[0074] Некоторые из приведенных здесь вариантов осуществления описаны в общем контексте способов или процессов, которые могут осуществляться в одном варианте осуществления компьютерным программным продуктом, воплощенным в компьютерно-считываемом носителе, включающим в себя компьютерноисполняемые инструкции, например, программный код, выполняемый компьютерами в связанных по сети окружениях. Компьютерно-считываемый носитель может включать в себя съемные и стационарные запоминающие устройства, включающие в себя, но без ограничения, постоянную память (ROM), оперативную память (RAM), компакт-диски (CD), цифровые универсальные диски (DVD) и т.д. Поэтому компьютерно-считываемые носители могут включать в себя нетранзиторные носители данных. В целом, программные модули могут включать в себя процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д., которые осуществляют конкретные задачи или реализуют те или иные абстрактные типы данных. Компьютерно- или процессорно-исполнимые инструкции, связанные структуры данных и программные модули представляют примеры программного кода для выполнения этапов раскрытых здесь способов. Конкретная последовательность таких исполнимых инструкций или связанных структур данных выражает примеры соответствующих действий для осуществления функций, описанных в таких этапах или процессах.

[0075] Некоторые из раскрытых вариантов осуществления могут быть реализованы в виде устройств или модулей, где используются аппаратные схемы, программное обеспечение или их комбинации. Например, реализация в виде аппаратной схемы может включать в себя дискретные аналоговые и/или цифровые компоненты, объединенные, например, на печатной плате. Альтернативно или дополнительно, раскрытые компоненты или модули могут быть реализованы в виде специализированной интегральной схемы (ASIC) и/или в виде вентильной матрицы, программируемой пользователем (FPGA). Некоторые реализации могут дополнительно или альтернативно включать в себя цифровой сигнальный процессор (DSP), который является специализированным микропроцессором, архитектура которого оптимизирована под операционные потребности обработки цифрового сигнала, связанной с раскрытыми функциональными возможностями данной заявки. Аналогично, различные компоненты или подкомпоненты в каждом модуле могут быть реализованы в программном обеспечении, аппаратном обеспечении или программно-аппаратном обеспечении. Возможность осуществления связи между модулями и/или компонентами модулей может обеспечиваться с использованием любых способов и сред осуществления связи, которые известны в технике, включая, но без ограничения, связь через интернет, проводные или беспроводные сети, где используются надлежащие протоколы.

[0076] Хотя этот документ содержит много конкретных деталей, их не следует рассматривать как ограничения объема изобретения, который заявлен или может быть заявлен, но напротив, как описания признаков характерных для конкретных вариантов осуществления. Некоторые признаки, описанные в этом документе в контексте отдельных вариантов осуществления, можно также реализовать совместно в едином варианте осуществления. Напротив, различные признаки, описанные в контексте единого варианта осуществления можно также реализовать во множественных вариантах осуществления по отдельности или в любой подходящей подкомбинации. Кроме того, хотя признаки могут быть описаны выше как действующие в определенных комбинациях и даже первоначально заявлены таким образом, один или более признаков из заявленной комбинации в ряде случаев могут исключаться из комбинации, и заявленная комбинация может относиться к подкомбинации или разновидности подкомбинации. Аналогично, хотя операции изображены в чертежах в конкретном порядке, это не означает, что для достижения желаемых результатов такие операции обязаны осуществляться в показанном конкретном порядке или в последовательном порядке, или что обязаны осуществляться все проиллюстрированные операции.

[0077] Здесь описаны лишь немногие реализации и примеры, и можно предложить другие реализации, улучшения и изменения на основании того, что описано и проиллюстрировано в этой заявке.

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат заключается в снижении служебной нагрузки канала обратной связи по информации состояния канала (CSI). Технический результат достигается за счет сжатия коэффициентов векторов предварительного кодирования и сообщения подмножества сжатых коэффициентов на основании нескольких параметров, в том числе параметров, сигнализируемых по сети. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:

генерируют, беспроводным устройством, отчет обратной связи по информации состояния канала (CSI),

причем первая часть отчета обратной связи по CSI включает в себя указатель качества канала (CQI), указатель ранга (RI) и указание количества ненулевых коэффициентов по множеству уровней,

причем вторая часть отчета обратной связи по CSI включает в себя указатель матрицы предварительного кодирования (PMI), определенный на основании первого множества из L векторов базиса, второго множества из M векторов базиса и количества ненулевых коэффициентов для каждого уровня множества уровней, причем количество ненулевых коэффициентов для каждого уровня меньше чем или равно K0 ненулевых коэффициентов, где K0 определяется на основании по меньшей мере одного из L и M, где L, M и K0 - целые числа;

причем битовая ширина указания количества ненулевых коэффициентов по множеству уровней основана на максимальном количестве уровней и K0; и

передают, беспроводным устройством, отчет обратной связи по CSI на беспроводной узел.

2. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одно из L, M и K0 определяется параметром конфигурации сети.

3. Способ по любому из пп. 1 или 2, в котором значение K0 для уровня ранга R равно значению K0 для уровня ранга R0, где R > R0 и где R0 больше или равен единице.

4. Способ беспроводной связи, содержащий этап, на котором:

принимают, беспроводным узлом, отчет обратной связи по информации состояния канала (CSI) от беспроводного устройства,

причем первая часть отчета обратной связи по CSI включает в себя указатель качества канала (CQI), указатель ранга (RI) и указание количества ненулевых коэффициентов по множеству уровней,

причем вторая часть отчета обратной связи по CSI включает в себя указатель матрицы предварительного кодирования (PMI), определенный на основании первого множества из L векторов базиса, второго множества из M векторов базиса и количества ненулевых коэффициентов для каждого уровня множества уровней, причем количество ненулевых коэффициентов для каждого уровня меньше чем или равно K0 ненулевых коэффициентов, где K0 определяется на основании по меньшей мере одного из L и M, и где L, M и K0 - целые числа; и

причем битовая ширина указания количества ненулевых коэффициентов по множеству уровней основана на максимальном количестве уровней и K0.

5. Способ по п. 4, в котором по меньшей мере одно из L, M и K0 определяется параметром конфигурации сети.

6. Способ по любому из пп. 4 или 5, в котором значение K0 для уровня ранга R равно значению K0 для уровня ранга R0, где R > R0 и где R0 больше или равен единице.

7. Устройство беспроводной связи, содержащее процессор, выполненный с возможностью:

генерировать отчет обратной связи по информации состояния канала (CSI),

причем первая часть отчета обратной связи по CSI включает в себя указатель качества канала (CQI), указатель ранга (RI) и указание количества ненулевых коэффициентов по множеству уровней,

причем вторая часть отчета обратной связи по CSI включает в себя указатель матрицы предварительного кодирования (PMI), определенный на основании первого множества из L векторов базиса, второго множества из M векторов базиса и количества ненулевых коэффициентов для каждого уровня множества уровней, причем количество ненулевых коэффициентов для каждого уровня меньше чем или равно K0 ненулевых коэффициентов, где K0 определяется на основании по меньшей мере одного из L и M, где L, M и K0 - целые числа;

причем битовая ширина указания количества ненулевых коэффициентов по множеству уровней основана на максимальном количестве уровней и K0; и

передавать отчет обратной связи по CSI на беспроводной узел.

8. Устройство по п. 7, в котором по меньшей мере одно из L, M и K0 определяется параметром конфигурации сети.

9. Устройство по п. 7, в котором значение K0 для уровня ранга R равно значению K0 для уровня ранга R0, где R > R0 и где R0 больше или равен единице.

10. Устройство беспроводной связи, содержащее процессор, выполненный с возможностью:

принимать отчет обратной связи по информации состояния канала (CSI) от беспроводного устройства,

причем первая часть отчета обратной связи по CSI включает в себя указатель качества канала (CQI), указатель ранга (RI) и указание количества ненулевых коэффициентов по множеству уровней,

причем вторая часть отчета обратной связи по CSI включает в себя указатель матрицы предварительного кодирования (PMI), определенный на основании первого множества из L векторов базиса, второго множества из M векторов базиса и количества ненулевых коэффициентов для каждого уровня множества уровней, причем количество ненулевых коэффициентов для каждого уровня меньше чем или равно K0 ненулевых коэффициентов, где K0 определяется на основании по меньшей мере одного из L и M, и где L, M и K0 - целые числа.

11. Устройство по п. 10, в котором по меньшей мере одно из L, M и K0 определяется параметром конфигурации сети.

12. Устройство по п. 10, в котором значение K0 для уровня ранга R равно значению K0 для уровня ранга R0, где R > R0 и где R0 больше или равен единице.

13. Компьютерно-считываемый носитель программ, на котором хранятся процессорно-исполнимые инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять способ по любому из пп. 1, 2 или 3.

14. Компьютерно-считываемый носитель программ, на котором хранятся процессорно-исполнимые инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять способ по любому из пп. 4, 5 или 6.