способ и система для адаптации квантованной скорости обратной линии связи в системе связи

Формула изобретения

1. Способ выполнения адаптации квантованной скорости обратной линии связи в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:

получают опорный сигнал из точки доступа;

получают индикатор ранга, индикатор выбора поднабора кодовой книги и индекс матрицы предварительного кодирования на основании полученного опорного сигнала;

отправляют первое сообщение обратной линии связи, передающее индикатор ранга и индикатор выбора поднабора кодовой книги, и отправляют второе сообщение обратной линии связи, передающее индекс матрицы предварительного кодирования, в точку доступа и

принимают из точки доступа данные, предварительно кодированные с помощью матрицы, полученной на основании индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования.

2. Способ по п.1, в котором:

первое сообщение обратной линии связи содержит, по меньшей мере, два кодовых слова, которые сообщают об одинаковом ранге наряду с индикатором выбора поднабора кодовой книги.

3. Способ по п.1, в котором:

первое сообщение обратной линии связи содержит, по меньшей мере, одно кодовое слово, которое сообщает о наборе рангов, содержащих, по меньшей мере, два значения ранга.

4. Способ по п.2, в котором:

размер битов информации первого сообщения обратной линии связи является таким же, как если бы каждое кодовое слово использовалось для предоставления отчета об уникальном значении индикатора ранга.

5. Способ по п.3, в котором:

размер битов информации первого сообщения обратной линии связи является таким же, как если бы каждое кодовое слово использовалось для предоставления отчета об уникальном значении индикатора ранга.

6. Способ по п.1, в котором:

индикатор выбора поднабора кодовой книги зависит от индикатора ранга.

7. Способ по п.1, в котором:

индекс матрицы предварительного кодирования зависит от выбора поднабора кодовой книги и индикатора ранга.

8. Способ по п.1, в котором:

индикатор выбора поднабора кодовой книги относится к статическим или долгосрочным свойствам физического канала распространения.

9. Способ по п.1, в котором:

индикатор выбора поднабора кодовой книги относится к поляризациям элементов передающей антенны в точке доступа.

10. Способ по п.1, в котором:

индекс матрицы предварительного кодирования состоит из первого индекса матрицы и второго индекса матрицы.

11. Способ по п.10, в котором:

индикатор выбора поднабора кодовой книги относится к тому, не содержит ли второе сообщение обратной линии связи какой-нибудь индекс матрицы, первый индекс матрицы, второй индекс матрицы или оба первый и второй индексы матрицы.

12. Способ по п.11, в котором:

индикатор выбора поднабора кодовой книги кодирован в битовой карте, где первый бит показывает наличие первого индекса матрицы во втором сообщении обратной линии связи и второй бит показывает наличие второго индекса матрицы во втором сообщении обратной линии связи.

13. Способ по п.12, в котором:

битовую карту принимают в сообщении из точки доступа, и где пользовательский терминал будет отправлять первое и второе сообщения обратной линии связи согласно индикации в битовой карте.

14. Способ по п.13, в котором:

битовую карту также отправляют в первом отчете обратной линии связи, и где она будет такой же, как и битовая карта, принятая из точки доступа.

15. Способ по п.10, в котором:

индикатор выбора поднабора кодовой книги относится к тому, зависит ли индикатор качества канала, который содержится во втором сообщении обратной линии связи, от первого индекса матрицы, второго индекса матрицы или обоих, первого и второго индексов матрицы.

16. Способ по п.1, в котором:

индикатор выбора поднабора кодовой книги относится к медленно дрейфующей случайной фазе или задержке во всех элементах антенны в точке доступа.

17. Способ по п.14, в котором:

индикатор выбора поднабора кодовой книги представляет собой одно или множество значений коэффициентов синфазности.

18. Пользовательский терминал, содержащий:

блок получения, выполненный с возможностью получения индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования на основании полученного опорного сигнала из точки доступа;

блок отправления, выполненный с возможностью отправления первого сообщения обратной линии связи, передающего индикатор ранга и индикатор выбора поднабора кодовой книги, и отправления второго сообщения обратной линии связи, передающего индекс матрицы предварительного кодирования, в точку доступа и

блок приема, выполненный с возможностью приема из точки доступа данных, предварительно кодированных с помощью матрицы, полученной на основании индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области систем радиосвязи и, в частности, к способу адаптации скорости обратной линии связи квантованного представления канала распространения в канале обратной линии связи с ограниченной пропускной способностью.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В сотовых системах MIMO OFDMA, таких как 3GPP LTE или IEEE 802.16e/м, предварительное кодирование MIMO с обратной связью установлено для того, чтобы обеспечить передачи по нисходящей линии связи с высокой пропускной способностью для стационарных и подвижных пользователей. Информацию об обратной линии связи получают в передатчике посредством предоставления отчета об индексе матрицы предварительного кодирования (PMI) из приемника в передатчик. Этот PMI используется для представления матрицы в виде кодовой книги (набора матриц), и он используется в передатчике для получения прекодера нисходящей линии связи.

Простые структуры кодовой книги используются в первом поколении систем OFDMA MIMO так, что PMI можно представить с помощью нескольких битов. Маленькие кодовые книги успешно выполняют грубое квантование пространственного канала. Например, в 3GPP LTE (выпуск 8) определена 4-битовая кодовая книга, и отчет о 4-битовой PMI можно предоставить через канал обратной линии связи с ограниченной пропускной способностью, который называется PUCCH [1,2]. Матрицы предварительного кодирования определяются для каждого возможного ранга передачи, который определяет размер матрицы предварительного кодирования. Полная кодовая книга представляет собой набор матриц для каждого ранга. Обратная связь PMI, таким образом, состоит из индикатора ранга (RI) и PMI для поднабора кодовой книги заданного ранга RI. Поскольку ранг канала распространения изменяется медленно по сравнению с быстрым замиранием, свыше которого адаптирован PMI, отчет об индикаторе ранга предоставляется с помощью более продолжительного периода, чем PMI.

Более того, поскольку индикатор ранга остается действительным во время нескольких отчетов о PMI, его необходимо кодировать с помощью улучшенного кода защиты ошибок для того, чтобы гарантировать, что последующие отчеты о PMI не являются недействительными за счет одного ошибочного отчета RI. В общем, это естественным образом гарантировано тем фактом, что ранг может принимать значения в ограниченном диапазоне, таком как {1, 2, 3, 4} в LTE (выпуск 8), благодаря ограничению на максимум 4 антенны в передатчике и 4 антенны в приемнике. Таким образом, RI можно представить с помощью 2 битов. Поскольку отчет о PMI предоставляется, в общем, наряду с индикатором качества каналов (CQI), который представляет собой качество канала, предполагающее предварительное кодирование передач с предоставленным отчетом о PMI, полный размер сообщения обратной линии связи, которое содержит PMI+CQI, больше чем 4 бита, которые используются для представления только PMI. Размер сообщения будет составлять 8-11 битов с одним-двумя CQI, соответственно, в LTE (выпуск 8). PUCCH, который передается в частотно-временном ресурсе с фиксированным размером и фиксированной модуляцией, отчет о 2-х битах RI которого предоставляется по отдельности, естественно, лучше защищен, чем 8 или 11 битов PMI+CQI, отчет о которых предоставляется одновременно, поскольку 2 бита RI обладают более низкой скоростью кодирования с коррекцией ошибок.

Расширение возможностей обратной линии связи для предварительного кодирования с обратной связью за пределы простой 4-битовой кодовой книги и для увеличенных размеров передающей антенны решетки потребует более сложных структур кодовой книги, а также увеличенного размера кодовой книги. Естественно, должны быть разработаны соответствующие механизмы обратной линии связи для того, чтобы использовать преимущество улучшенных свойств кодовой книги и гарантировать постоянную работу обратной линии связи во избежание нарушения распространения из-за ошибок обратной линии связи. Можно легко понять, что увеличение размера PMI без изменения механизмов предоставления отчета может привести к ситуации, где очень большой PMI приведет к очень большому сообщению обратной линии связи, которая будет часто, может быть, получена по ошибке. Для того, чтобы справиться с этой ситуацией, было бы желательно лучше сбалансировать нагрузку обратной линии связи между отчетами RI и PMI+CQI. Более того, структура PUCCH в LTE (выпуск 8) может вместить в себя максимум 13 информационных битов. Если размер PMI был увеличен выше 6 битов, то необходимо полностью перестроить канал обратной линии связи или увеличить информационную нагрузку на отчет RI. Было бы также желательно поддержать возможность работы существующей системы наряду с возможностью работы с усовершенствованным форматом отчета, основываясь на одинаковой физической структуре канала обратной линии связи.

Первый тип расширенной кодовой книги содержит матрицы, которые обеспечивают квантование канала распространения MIMO между решеткой передающих антенн и решеткой приемных антенн. Благодаря широкому диапазону развернутых передающих антенных решеток такая кодовая книга должна эффективно квантовать однополяризованные каналы, а также двуполяризованные каналы. Этот тип кодовой книги, естественно, содержит один набор матриц, который квантует однополяризованное пространство, и второй набор матриц, который квантует двуполяризованное пространство, как показано на Фиг.1. Следует отметить, что эти два набора могут иметь общие элементы. Пример такой кодовой книги можно найти в спецификациях 3GPP LTE (выпуск 8) [1].

Другой пример такой кодовой книги приведен в [3], где матрицы имеют вид:

Внутренний прекодер имеет блочную диагональную структуру

Для ранга 1 прекодер будет сформирован в виде

Случай ранга 2 также будет иметь вид

Второй прекодер представляет собой коэффициент симфозирования, который отвечает за краткосрочные изменения канала и который можно получить для регулировки структуры всего прекодера W для согласования однополяризованной линейной равноамплитудной антенной решетки (ULA) или кросс-поляризованной антенной решетки в передатчике.

Поэтому существует необходимость техники для эффективных технологий для адаптации скорости обратной линии связи в каналах с ограниченной пропускной способностью для предоставления отчета об информации о состоянии канала с помощью квантования на основе кодовой книги, которая предложена в этом раскрытии.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу адаптации скорости обратной линии связи квантованного представления канала распространения в канале обратной линии связи с ограниченной пропускной способностью в системе беспроводной связи. Система беспроводной связи содержит точку доступа (передатчик), под которой можно подразумевать базовую станцию или усовершенствованный узел В (eNodeB), и, по меньшей мере, один пользовательский терминал (приемник), под которым можно подразумевать мобильную станцию или пользовательское оборудование (UE). По меньшей мере, один опорный сигнал, передаваемый в пользовательский терминал, и канал обратной линии связи, передаваемый из пользовательского терминала, позволяют выполнить передачу из точки доступа, использующей предварительное кодирование на основе кодовой книги, когда точка доступа оборудована многочисленными передающими антеннами.

Способ выполнения адаптации квантованной скорости обратной линии связи в беспроводной системе связи, содержащий этапы, на которых:

получают опорный сигнал из точки доступа;

получают индикатор ранга, индикатор выбора поднабора кодовой книги и индекс матрицы кодирования на основании полученного опорного сигнала;

отправляют первое сообщение обратной линии связи, передающее индикатор ранга и индикатор выбора поднабора кодового слова, и отправляют второе сообщение обратной линии связи, передающее индекс матрицы предварительного кодирования, в точку доступа; и

принимают, из точки доступа, данные, предварительно кодированные с помощью матрицы, полученной на основании индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования.

Пользовательский терминал, содержащий:

блок получения, выполненный с возможностью получения индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования на основании полученного опорного сигнала из точки доступа;

блок отправления, выполненный с возможностью отправления первого сообщения обратной линии связи, передающего индикатор ранга, индикатор выбора поднабора кодовой книги и отправления второго сообщения обратной линии связи, передающего индекс матрицы предварительного кодирования, в точку доступа; и

блок приема, выполненный с возможностью приема из точки доступа данных, предварительно кодированных с помощью матрицы, полученной на основании индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования.

Способ определяет формат для обратной линии связи первого сообщения, которое содержится в первом отчете, включающем в себя, по меньшей мере, индикатор ранга и первую часть индекса кодовой книги, и, по меньшей мере, одно второе сообщение, которое содержится, по меньшей мере, в одном отчете, включающем в себя вторую часть индекса кодовой книги. Индикатор ранга кодируется совместно с первой частью индекса кодовой книги в первом сообщении. Предоставление отчета о первой части кодовой книги действует как тип выбора поднабора кодовой книги в пределах кодовой книги заданного ранга. Этот выбор поднабора выполняется с помощью приемника. Первый отчет обладает более лучшей защитой от ошибок, чем обратная линия связи другой связи индекса кодовой книги, о котором отчет предоставляется во втором сообщении, которое содержится во втором отчете. Первый отчет относится к статическим или долгосрочным свойствам канала распространения, таким как поляризации элементов передающей антенной решетки или медленно дрейфующие коэффициенты синфазирования, которые служат примером двойных или множественных структур обратной линии связи кодовой книги.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения описывают способы разбиения информации о кодовой книге физически значимым способом таким образом, чтобы отчет о подходящей части (которая в данном случае называется первой частью) кодовой книги передается наряду с RI в первом отчете, тогда как отчет о другой части (которая в данном случае называется второй частью) кодовой книги передается в PMI наряду с CQI, по меньшей мере, в одном втором отчете. Этот способ является таким, что первый отчет обладает более лучшей защитой от ошибок, чем второй отчет. Первая часть кодовой книги представляет собой некоторую статическую или долгосрочную статистику канала распространения, тогда как вторая часть захватывает оставшиеся части статистики канала, включая адаптацию к быстрому замиранию. В некоторых вариантах осуществления эффективное кодирование RI с первой частью кодовой книги выполнено способом, совместимым с 3GPP LTE.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 показывает кодовую книгу как объединение двух наборов;

Фиг.2 показывает блок-схему алгоритма способа выполнения адаптации квантованной скорости обратной линии связи в варианте осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 показывает 3-битовый тип 3а отчета о PUCCH, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 показывает гибридный 2-битовый или 3-битовый тип 3b отчета о PUCCH, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 показывает кодирование 3-битового RI, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 показывает отображение RI для типа 3a или 3b отчета о PUCCH, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 показывает отображение RI для типа 3a или 3b отчета о PUCCH, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 показывает 3-битовый тип 3с отчета о PUCCH, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 показывает отображение RI для типа 3с отчета о PUCCH в режимах 1-1, 2-1 предоставления отчета о PUCCH, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 показывает отображение RI для типа 3с отчета о PUCCH в режимах 1-0, 2-0 предоставления отчета о PUCCH, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 показывает отображение RI для 4-битового типа отчета о PUCCH, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 показывает отображение RI для типа 3a или 3b отчета о PUCCH, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.13 показывает отображение RI для типа 3с отчета о PUCCH, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.14 показывает отображение RI для типа 3a или 3b отчета о PUCCH, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.15 показывает отображение RI для типа 3с отчета о PUCCH, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.16 показывает сообщение о битовой карте, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.17 показывает отображение RI для типа отчета о PUCCH, согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.18 показывает отображение RI для типа отчета о PUCCH, согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.19 показывает пользовательский терминал в варианте осуществления настоящего изобретения.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технологии, описанные здесь, можно использовать для различных широкополосных беспроводных систем связи, где передатчик оборудован многочисленными антеннами, где некоторые из этих антенн могут иметь одинаковые или различные поляризации, где кодовая книга матриц предварительного кодирования известна передатчику и приемнику и где эта кодовая книга используется для отправления информации об обратной линии связи из приемника в передатчик через канал обратной линии связи с ограниченной пропускной способностью.

При заданном подсоединении пользовательский терминал (приемник) подсоединяется к точке доступа (передатчику) в течение периода времени, обычно гораздо более длительного, чем временной интервал передачи. В течение этого периода времени приемник будет, наиболее вероятно, поддерживать обратную связь N-битового PMI, который принадлежит поднабору матриц заданного ранга, так что этот поднабор матриц обеспечивает квантование пространства, согласно типу поляризации антенны, используемой в передатчике, где 2 ^N - число матриц в кодовой книге для заданного ранга. Отчет о дополнительном поднаборе матриц будет предоставляться очень редко в течение этого периода времени, поскольку он не соответствует фактическим характеристикам канала распространения.

В настоящем изобретении определена передача в одном сообщении отчета об индикаторе ранга и индикаторе поднабора кодовой книги, который зависит от индикатора ранга, то есть в пределах поднабора матриц этого ранга так, что этот поднабор кодовой книги зависит от поляризации элементов передающей антенны для того, чтобы предложить более лучшую защиту этой информации и передавать отчет об этом реже, чем оставшаяся часть индекса матрицы. Отчет об оставшейся части индекса матрицы передается, по меньшей мере, во втором сообщении, и он зависит как от индикатора ранга, так и от индикатора выбора поднабора кодовой книги. Комбинация индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодового слова и оставшейся части индекса матрицы позволяет идентифицировать уникальную матрицу в кодовой книге.

Один бит необходим для предоставления отчета о поднаборе кодовой книги, согласно поляризации. Как показано в примере сообщения RI, переносимого в PUCCH в LTE (выпуск 8), это сообщение необходимо только для увеличения на один бит-три бита, предлагая почти то же самое устойчивое к ошибкам кодирование, как и первоначальный отчет RI версии-8 с двумя битами. Отчет об ставшихся N-1 битах можно предоставить в PMI, который представляет собой вторую часть кодовой книги. Комбинация первого (RI) и второго (PMI) отчета дает возможность передатчику восстанавливать полный прекодер, рекомендованный приемником.

Следует отметить, что в данном случае сделана ссылка на первый и второй отчеты с помощью соответствующих обозначений, или RI или PMI, хотя первый отчет может содержать индикатор ранга наряду с информацией относительно первой части кодовой книги (таким образом, части полного PMI), и второй отчет может содержать только часть полного PMI, относящуюся ко второй части кодовой книги, наряду с дополнительной информацией, такой как CQI (информация о качестве канала) и индекс поддиапазона.

В варианте осуществления настоящего изобретения раскрыт, со ссылкой на Фиг.2, способ выполнения адаптации квантованной скорости обратной линии связи в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:

S201 - получают, с помощью пользовательского терминала, опорный сигнал из точки доступа;

S202 - получают, с помощью пользовательского терминала, индикатор ранга, индикатор выбора поднабора кодовой книги и индекс матрицы предварительного кодирования на основании полученного опорного сигнала;

S203 - отправляют, с помощью пользовательского терминала, первое сообщение обратной линии связи, передающее индикатор ранга и индикатор выбора поднабора кодовой книги, и отправляют второе сообщение обратной линии связи, передающей индекс матрицы предварительного кодирования, в точку доступа; и

S204 - принимают, с помощью пользовательского терминала, из точки доступа, данные, предварительно кодированные с помощью матрицы, полученной на основании индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования.

Далее приводится более подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи и варианты осуществления.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее в качестве примеров расширения построения PUCCH [1] представлены форматы предоставления отчета RI, несущие в себя 1-битовый выбор поднабора кодовой книги, который относится к информации о поляризации.

Структура формата на Фиг.3 показывает размер полезной нагрузки типа отчета о PUCCH в режиме предоставления отчета, где ВР - часть полосы пропускания и введен 3-битовый тип 3а предоставления отчета. Возможный индикатор ранга ограничен диапазоном {1, 2, 3, 4}, когда передатчик оборудован 4 или 8 элементами передающей антенны, но приемник ограничен 4-уровневым пространственным мультиплексированием, так как приемник имеет 4 или менее приемных антенн. Кодирование при фиксированном размере 3 бита можно усилить предварительно определенным кодированием в случае MIMO без обратной связи (Режима 1-0 и 2-0) для того, чтобы сохранить фиксированным размер бит кодирования для всех режимов предоставления отчета PUCCH, использующих тип 3а предоставления отчета PUCCH. Следует отметить, что RI является только демонстрацией отчета, хотя отчет содержит индикатор ранга и дополнительную информацию относительно первой части кодовой книги.

Следует отметить, что в случае предварительного кодирования без обратной связи необходимо предоставлять отчет только об информации о ранге. Эта структура может по-прежнему гарантировать, что приемник сможет по-прежнему обеспечивать 1 бит информации относительно поляризации антенны передатчика без выполнения поиска кодовой книги в приемнике. Однако эта информация будет уже, как правило, доступна в передатчике, таким образом, предоставление отчета о двух битах только для индикатора ранга будет, по-видимому, достаточно в случае конфигурирования предварительного кодирования без обратной связи, как показано на Фиг.4, где представлен гибридный тип 3b 2-битовой и 3-битовой отчетности.

Когда RI состоит из 3-х битов информации, то есть с , соответствующим MSB 3-х битового ввода и , соответствующая LSB, кодирование представлено на Фиг.5, тогда как для отображения RI показано на Фиг.6 для типа 3а или 3b отчета о PUCCH. Например, соответствует 1 биту индикатора поляризации, тогда как , соответствуют индикатору ранга.

Альтернативно, поскольку для более высоких рангов информация о поляризации является менее важной, и число матриц в кодовой книге может быть, как правило, меньше для того, чтобы достигнуть приемлемой средней ошибки квантования, отчет о ранге 3 кодового слова можно передать в одном отчете в N-1 битов PMI, что приводит к отображению RI для типа 3а или 3b отчета о PUCCH, показанного на Фиг.7. Тот же самый принцип можно использовать для ранга 4.

Понятно, что упорядочение битов ранга и поляризации при кодировании RI в не является важным, также как и упорядочение индикаторов поляризации и ранга в таблицах отображения.

Для того чтобы поддерживать содержание отчета RI равным 3 битам во всех случаях с типом 3а отчетности PUCCH, может быть желательным определение кодирования бита в случае предварительного кодирования без обратной связи (режимы 1-0 и 2-0 отчетности PUCCH). В этом случае выполняется сложение по модулю 2 .

ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Форматы отчетности RI, несущие в себе 1-битовый выбор поднабора кодовой книги, который относится к информации о поляризации, представлены ниже в качестве примера расширения структуры PUCCH [1].

На Фиг.8 показана структура формата размера полезной нагрузки типа отчета PUCCH в режиме отчетности, где ВР - часть полосы пропускания, и представлен 3-битовый тип 3с отчетности. Возможный индикатор ранга распространяется на диапазон {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, когда передатчик оборудован 8 элементами передающей антенны, приемник имеет, по меньшей мере, 8 приемных антенн.

Когда RI состоит из 3 битов информации, то есть с , соответствующим MSB 3-битового входа, и , соответствующие LSB, на Фиг.5 показано кодирование , тогда как для отображения RI показано на Фиг.9 и 10. В режимах отчетности PUCCH для предварительного кодирования без обратной связи (режимы 1-1 и 2-1), и совместно кодируют информацию о поляризации и индикатор ранга. В режимах отчетности PUCCH для предварительного кодирования без обратной связи (режимы 1-0 и 2-0), и непосредственно соответствуют индикатору ранга, принимающему значение от 1 до 8, без необходимости дальнейшей оптимизации.

В качестве иллюстрации, после предоставления отчета о RI+PI с 3 битами в PUCCH, приемник будет предоставлять отчет о нескольких PMI+CQI по обратной линии связи с использованием N-1 битов для PMI, обусловленного ранее предоставленным отчетом RI+PI. Для кодовой книги с 8 антеннами структура кодовой книги будет иметь следующий вид, согласно отображению на Фиг.9:

- Ранг 1 ULA: кодовая книга содержит не более 16 лепестков DFT для ULA

- Ранг 1 Xpol: кодовая книга содержит не более 8 лепестков DFT для каждой поляризации

- Ранг 2 ULA: кодовая книга содержит не более 16 матриц для ULA

- Ранг 2 Xpol: кодовая книга содержит не более 16 матриц для Xpol

-Ранг 3: кодовая книга содержит не более 16 матриц ранга 3 для Xpol и ULA

- Ранг 4: кодовая книга содержит не более 16 матриц ранга 4 для Xpol и ULA

- Ранг 5 или 6: кодовая книга содержит не более 16 матриц рангов 5 и 6 для Xpol и ULA

- Ранг 7 или 8: кодовая книга содержит не более 16 матриц рангов 7 и 8 для Xpol и ULA

ULA означает равноамплитудную эквидистантную решетку элементов антенны с одинаковой поляризацией. Xpol означает решетку элементов антенны, где некоторые элементы имеют поляризации, ортогональные друг другу.

Следует отметить, что в случае рангов 5 и 6 или 7 и 8 предполагается, что набор матриц для рангов 5 и 6 можно кодировать с помощью N-1 битов во втором отчете, и набор матриц для рангов 7 и 8 можно кодировать с помощью N-1 битов во втором отчете. Подобным образом, можно определить отображение, где набор матриц для рангов 5-8 можно будет кодировать с помощью N-1 битов во втором отчете. В этих случаях, RI обеспечивает только частичную информацию о ранге, и полную информацию о ранге получают из второго отчета вместе с первым отчетом. Следует отметить, что в случаях очень высоких рангов (более чем 4) в пространственно некоррелированных каналах, вероятно, что ранг канала изменяется, согласно краткосрочной статистике быстрого замирания, а не долгосрочной статистики, поэтому отчетность о диапазоне информации о рангах в RI обеспечивает большую гибкость для быстрой адаптации ранга, согласно краткосрочным отчетам для каналов MIMO с высоким рангом.

Понятно, что отчет RI можно расширить до 4 бита в случае, если передатчик оборудован 8 элементами передающей антенны, следуя принципу, подобному, как и в случае расширения от 2-х битов до 3-х битов, когда передатчик оборудован 4-мя элементами передающей антенны. Это показано на Фиг.11. Подобное прямое расширение можно выполнить для расширения отчета RI от 1 бита до 2 битов в случае 2 передающих антенн в передатчике.

ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Форматы отчетности RI, несущие в себе 1-битовый выбор поднабора кодовой книги, который относится к информации относительно сдвоенной структуры кодовой книги, представлены ниже в качестве примера расширения PUCCH [1].

Другой тип расширенной кодовой книги содержит матрицы, которые можно выразить в виде произведения двух матриц W1 и W2, так что рекомендованный прекодер имеет вид W1×W2. Обычно первая матрица нацеливает отчет об информации о состоянии широкополосного и/или долгосрочного канала, тогда как вторая матрица нацеливает отчет об информации о состоянии узкополосного (частотно-избирательного) и/или краткосрочного канала. Одно преимущество этой структуры заключается в том, что первую матрицу можно использовать в качестве автономного широкополосного/долгосрочного прекодера, тогда как вместе со второй матрицей прекодер можно усовершенствовать в частотной/временной области.

По ряду причин, которые будут объяснены позже, приемнику может быть необходимо проинформировать передатчик относительно возможности использования только первой матрицы W1 в качестве прекодера, запрашивая передатчик проигнорировать отчет о W2 или просто информируя передатчик о том, что отчет о W2 передаваться не будет. Например, приемник может определить, что информация о поддиазонном/краткосрочном прекодере является ненадежной или не обеспечивает какой-либо ожидаемый выигрыш по сравнению с информацией о широкополосном/долгосрочном прекодере, хотя режим отчетности не реконфигурируется передатчиком. Информация об отчетности, касающаяся использования W1 и W2 предоставить приемнику большую гибкость при адаптации предварительного кодирования без какой-либо конфигурации режима отчетности, таким образом, избегая сбоя в работе и потребления дорогостоящих ресурсов.

С определением нового типа 3с отчета о PUCCH для 8-уровневого пространственного мультиплексирования и 3-битового кодирования RI, как показано в предыдущих вариантах осуществления, которые применялись в качестве расширений в [1], отображение битов RI для отчета PUCCH можно определить так, как показано на Фиг.12 и 13, максимум для 4-уровневого и 8-уровневого пространственного мультиплексирования (SM), соответственно.

Следует отметить, что одно широкополосное/долгосрочное предварительное кодирование полезно, в основном, в пространственно-коррелированных каналах, поэтому приемнику необходимо только сообщить информацию относительно использования широкополосного/долгосрочного прекодера для низких рангов. За счет использования этого физического свойства отпадает необходимость в обеспечении механизма предоставления отчета о варианте выбора только одной части кодовой книги, поэтому W1 и W2 можно передавать одновременно наряду с информацией о ранге в PMI для высоких рангов, или альтернативно отчет только об одной части кодовой книги можно передавать фиксированным способом для высоких рангов. Таким образом, при максимальном 8-уровневом пространственном мультиплексировании, полный размер отчетности сохраняется в пределах 3 битов, как если бы отчет о ранге передавался только при ранжировании значений от 1 до 8, таким образом, экономя ресурсы и поддерживая зону охвата канала обратной линии связи при передаче большего количества информации.

Альтернативный способ выражения решения приемника по отношению к рекомендуемому прекодеру может быть зафиксирован в рекомендации передатчику, а не в показании относительно того, предоставлен или нет отчет об одной части кодовой книги. Это показано на Фиг.14 и 15, где g(W1, W2) представляет собой общее выражение полного PMI для двойной кодовой книги.

Можно легко увидеть, что рекомендация для прекодера приемника и показание относительно того, передается или нет некоторая часть кодовой книги во втором отчете, можно передать одновременно в первом отчете, а не по отдельности в двух примерах, показанных на Фиг.12, 13, 14 и 15; причем рекомендация одной части кодовой книги означает, что отчет о другой части кодовой книги автоматически не передается в последующих отчетах.

Альтернативно, приемник может предоставить информацию о режиме, касающуюся требуемого вектора предварительного кодирования в структуре двойной кодовой книги путем добавления 2 битов в RI вместо только 1 бита. Битовая карта показывает предположение относительно рекомендуемого прекодера, который используется в качестве предположения в отчете CQI, как показано на Фиг.16. Если в битовой карте бит n установлен на 1, он показывает, что приемник, который допускает присутствие Wn в прекодере, как описано в структуре двойной кодовой книги. Двойную кодовую книгу можно описать с помощью общей функции W1 и W2 в виде W=g(W1, W2).

Следует отметить, что такой индикатор битовой карты можно дополнительно использовать в приемнике для информирования приемника относительно возможности использования любого или ограниченного набора предположений относительно рекомендуемого прекодера. Эти типы индикатора могут быть полезными в сценариях, где передатчик предполагает, что он имеет больше знаний относительно условий локального распространения, чем приемник, например, в качестве сбора статистических выборок из большого числа приемников в одной и той же зоне охвата. Такое показание дает возможность передатчику управлять диапазоном допустимого выбора поднабора кодовой книги на основе приемника в совместном отчете RI и первой части кодовой книги.

ЧЕТВЕРТЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Форматы отчетности RI, несущие в себе 1-битовую информацию о фазовой синхронизации, представлены ниже в качестве примера расширения структуры PUCCH [1].

Другой тип расширенной кодовой книги содержит матрицы, которые можно разложить на первую часть, которая обеспечивает фазовую синхронизацию в частотной области, и вторую часть, которая содержит оставшуюся информацию о квантовании. Коэффициент фазовой синхронизации для частотной области (скалярная величина, или вектор или матрица) обычно предназначен для медленного дрейфа фазовой синхронизации среди элементов передающей антенны, типичной некалиброванной антенной решетки. Медленный дрейф происходит из-за изменения физических параметров, таких как температура оборудования, которая обычно изменяется гораздо медленнее, чем временной интервал передачи. Таким образом, это является скорее статическим или очень долгосрочным свойством канала, которому не нужно передавать отчет очень часто, и, таким образом, является хорошим кандидатом для отчетности, наряду с RI. Более того, 1-го или 2-х битов обычно достаточно для регулировки фазовой синхронизации по всем элементам антенны во всей широкой полосе пропускания.

Пример такой кодовой книги содержит матрицы предварительного кодирования со следующей структурой:

где - матрица 4×2, и , - диагональные матрицы 2×2, содержащие синфазные коэффициенты между поляризациями, указывая на широкополосную/долгосрочную и узкополосную/короткосрочную статистику, соответственно. Коэффициенты узкополосного/краткосрочного синфазирования справляются с быстрым замиранием, тогда как коэффициенты широкополосного/долгосрочного синфазирования справляются с несовершенством калибровки антенны.

В качестве специального случая, такого как в [4], кодовую книгу ранга 1 можно затем записать в виде

где - широкополосная синфазная переменная, которая представляет собой комплексную скалярную величину из единичной окружности. Если 1 используется для квантования широкополосной синфазной переменной в RI и , можно одновременно кодировать в PUCCH, как показано на Фиг.17 и 18.

Прямые расширения в синфазных коэффициентах, квантованных с 2 или более битами, можно получить с помощью того же самого принципа, используя 4 или более бит для совместно кодированного отчета RI и коэффициента широкополосного синфазирования. Следует отметить, что для высоких рангов передачи небольшое преимущество широкополосного предварительного кодирования оправдывает отсутствие отчета о широкополосном синфазном коэффициенте, как показано на Фиг.18.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что все или часть этапов вышеизложенных вариантов осуществления можно реализовать с помощью аппаратных средств, инструктируемых с помощью аппаратных средств, которые выполняют инструкции компьютерной программы. Программа может быть сохранена на компьютерочитаемом носителе информации. При ее исполнении программа выполняет все или часть этапов в вышеизложенных вариантах осуществления способа.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения раскрыт пользовательский терминал, который может реализовать все этапы вышеупомянутого способа. Со ссылкой на Фиг.19 пользовательский терминал 1900 включает в себя:

блок 1901 получения, выполненный с возможностью получения индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования на основании опорного сигнала, полученного из точки доступа;

блок 1902 отправления, выполненный с возможностью отправления первого сообщения обратной линии связи, передающего индикатор ранга и индикатора выбора поднабора кодового слова, и отправления второго сообщения по обратной линии связи, передающего индекс матрицы предварительного кодирования, в точку доступа;

блок 1903 приема, выполненный с возможностью приема из точки доступа, данных, предварительно кодированных с помощью матрицы, полученной на основании индикатора ранга, индикатора выбора поднабора кодовой книги и индекса матрицы предварительного кодирования.

Все функциональные блоки в вариантах осуществления настоящего изобретения можно интегрировать в модуль обработки или осуществить независимо, или два или более таких блоков можно интегрировать в один модуль. Интегральный модуль может представлять собой модуль аппаратных средств или программного обеспечения. При его реализации в виде модуля программного обеспечения и приобретении или применении в качестве независимого продукта интегральный модуль можно также хранить на компьютерочитаемом носителе информации.

Носитель информации может представлять собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), магнитный диск или компактный диск (CD).

Способ передачи медиаконтента и оборудование на стороне сети разработаны и описаны выше, согласно настоящему изобретению. Хотя настоящее изобретение описано посредством некоторых примерных вариантов осуществления, настоящее изобретение не ограничивается такими вариантами осуществления. Очевидно, что специалисты в данной области техники могут выполнить модификации и изменения в настоящем изобретении без отклонения от объема настоящего изобретения. Настоящее изобретение предназначено для охвата модификаций и изменений при условии, что они подпадают под объем защиты, ограниченной следующей ниже формулой изобретения или ее эквивалентами.

ССЫЛКИ

[1] 3GPP TS 36.212: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding".

[2] 3GPP TS 36.213: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures".

[3] R1-101742, Further Refinements of Feedback Framework, Ericsson, 3GPP RAN1, Beijing, China, April 2010.

[4] R1-101959, Further results of DL 8TX codebook, Huawei, 3GPP RAN1, Beijing, China, April 2010.