Формирование таблицы mimo-кодирования



Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования
Формирование таблицы mimo-кодирования

 


Владельцы патента RU 2491721:

ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. (KR)

Изобретение относится к системам мобильной связи, использующим схему мультиплексирования с ортогональным разделением по частоте и технологию обработки с множеством входов и множеством выходов (MIMO). Сущность изобретения заключается в том, что конкретные записи таблицы кодирования, используемые для MIMO-системы меньшей размерности (т.е. имеющей относительно низкое число антенн), могут быть использованы для того, чтобы формировать таблицу кодирования для MIMO-системы большей размерности (т.е. имеющей относительно большое число антенн). Записи в ранге 1 таблицы кодирования, связанной с MIMO-системой, имеющей четыре передающих антенны, используются для того, чтобы заново составлять записи для рангов 1-8 двух базовых матриц для базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 15 ил., 1 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

В предшествующем уровне техники определенные процедуры, связанные с технологиями обработки со многими входами и многими выходами (MIMO), являются проблематичными вследствие сложных вычислений и общей нагрузки по обработке.

Уровень техники

По сути, технологии предшествующего уровня техники не разрешают в достаточной степени эти проблемы и, тем самым, не предлагают соответствующие решения.

Раскрытие изобретения

Авторы настоящего изобретения выявили, по меньшей мере, вышеобозначенные недостатки предшествующего уровня техники. На основе такого выявления, различные признаки, описанные далее, представлены так, что определенные процедуры, связанные с технологиями обработки с множеством входов и множеством выходов (MIMO), выполняются более эффективно и продуктивно. В частности, конкретные технологии предварительного кодирования на основе таблиц кодирования могут быть приспособлены для более сложных случаев, которые требуют использования большего числа передающих антенн в MIMO-системе. Как результат, сложные вычисления и общая нагрузка по обработке минимизируются.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает некоторые примерные принципы, связанные с технологией мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

Фиг. 2 показывает некоторые примерные принципы, связанные с технологией с множеством входов и множеством выходов (MIMO).

Фиг. 3 показывает примерные принципы, связанные с технологиями предварительного MIMO-кодирования.

Фиг. 4 показывает некоторые примерные выигрыши по пропускной способности линии связи новой предлагаемой таблицы кодирования в отличие от использования таблицы кодирования AWD (измененных рабочих документов) в некоррелированном случае.

Фиг. 5 показывает еще некоторые примерные выигрыши по пропускной способности линии связи новой предлагаемой таблицы кодирования в отличие от использования таблицы кодирования AWD в коррелированном случае (Tx corr.=0,5).

Фиг. 6 показывает некоторые примерные экспериментальные результаты с точки зрения спектральной эффективности (биты/тон) в сравнении с отношением "сигнал-шум" (SNR) (дБ) при использовании таблиц кодирования из 4 битов, 6 битов, 8 битов и использовании таблицы кодирования AWD.

Фиг. 7 показывает некоторые примерные результаты сравнения производительности из использования базовых матриц B1 и B2 настоящего раскрытия для случая кросс-поляризационных антенн.

Фиг. 8 показывает, что потери производительности посредством B1 и B2 в рамках высококоррелированной ULA пренебрежимо малы.

Фиг. 9 показывает примерное соотношение выбора матриц таблиц кодирования при использовании таблицы кодирования AWD для ранга 2 в рамках ULA и XPOL.

Фиг. 10 показывает два примерных типа индексации антенн для XPOL типа 1 и XPOL типа 2.

Фиг. 11 показывает некоторые примерные экспериментальные результаты для соотношения выбора матриц таблиц кодирования в нескольких конфигурациях антенн.

Фиг. 12 показывает примерную таблицу, содержащую записи таблицы кодирования для двух новых сформированных матриц, реализованных для базовой таблицы SU-MIMO-кодирования согласно настоящему раскрытию.

Фиг. 13 показывает примерную блок-схему последовательности операций способа, чтобы пояснять базовые процедуры способа с использованием конкретных записей таблицы кодирования, используемых для MIMO-системы меньшей размерности, чтобы заново формировать таблицу кодирования для MIMO-системы большей размерности, и базовую принципиальную схему MIMO-устройства (например, мобильной станции), которое может реализовывать такой способ.

Фиг. 14 показывает примерные концептуальные блок-схемы протокольных уровней (MAC-PHY) и различные объекты, поддерживающие MIMO-OFDM в передающем устройстве (сценарий нисходящей линии связи).

Фиг. 15 показывает примерные концептуальные блок-схемы протокольных уровней (MAC-PHY) и различные объекты, поддерживающие MIMO-OFDM в приемном устройстве (сценарий восходящей линии связи).

Осуществление изобретения

Идеи и признаки изобретения в данном документе, в общем, поясняются с точки зрения OFDM-MIMO-технологии. Тем не менее, такие подробности не имеют намерение ограничивать различные признаки, описанные в данном документе, которые являются применимыми к другим типам систем и способов мобильной и/или беспроводной (радио-) связи.

Относительно передач по нисходящей линии связи и по восходящей линии связи, должны рассматриваться различные типы технологий мультиплексирования и множественного доступа. В нисходящей линии связи могут быть использованы определенные типы технологий мультиплексирования, к примеру, мультиплексирование с временным разделением, мультиплексирование с частотным разделением и мультиплексирование с кодовым разделением. В восходящей линии связи могут быть использованы определенные типы технологий множественного доступа, к примеру, множественный доступ с временным разделением, множественный доступ с частотным разделением и множественный доступ с кодовым разделением.

Ссылаясь на Фиг. 1, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) является одним типом технологии мультиплексирования с частотным разделением. В частности, OFDM является эффективной по полосе пропускания технологией для модуляции с множеством несущих. А именно, OFDM является схемой мультиплексирования с частотным разделением (FDM), используемой в качестве способа цифровой модуляции с множеством несущих. Большое число близко расположенных ортогональных поднесущих используется для того, чтобы переносить данные, которые разделяются на несколько параллельных потоков данных или каналов, один для каждой поднесущей. Каждая поднесущая модулируется с помощью конкретной схемы модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или модуляция с фазовым сдвигом (PSK) на низкой скорости передачи символов, которая может поддерживать полные скорости передачи данных так, что они являются аналогичными схемам модуляции с одной несущей в идентичной полосе пропускания.

Некоторые базовые характеристики и принципы работы OFDM включают в себя идеи ортогональности, использования алгоритмов быстрого преобразования Фурье (FFT) (и/или алгоритмов обратного FFT (IFFT)), вставки защитных интервалов, чтобы минимизировать межсимвольные помехи (ISI), коррекции амплитудно-частотных характеристик, выполнения канального кодирования (или прямой коррекции ошибок (FEC)), частотного и/или временного перемежения, использования адаптивных передач, пространственного разнесения, линейного усиления мощности передающего устройства и т.п. Для краткости, эти характеристики и принципы не поясняются подробно, но специалисты в данной области техники могут понимать, что такие характеристики и принципы являются применимыми и составляют часть настоящего раскрытия.

Некоторые технические стандарты, которые связаны с OFDM, включают в себя OFDMA, IEEE.802.11a/g/n, 802.16, 802.20, 3GPP LTE, усовершенствованный стандарт 3GPP LTE (LTE-A), усовершенствованный наземный радиодоступ UMTS (E-UTRA) и т.п., которые являются применимыми к настоящему раскрытию.

Ссылаясь на Фиг. 2, технологии множественного доступа также могут упоминаться как технология со многими входами и многими выходами (MIMO). В основном MIMO касается использования множества антенн в передающем устройстве и в приемном устройстве, чтобы повысить производительность радиосвязи. MIMO может рассматриваться в качестве одного типа так называемой технологии интеллектуальных антенн.

MIMO-технология является привлекательной для беспроводной связи, поскольку она предлагает значительное увеличение пропускной способности передачи данных и диапазона линии связи без дополнительной полосы пропускания или мощности передачи. Это может достигаться вследствие более высокой спектральной эффективности, которая предоставляет возможность передачи и приема большего числа битов в секунду в расчете на Гц полосы пропускания, и вследствие надежности линии связи или разнесения вследствие уменьшенного затухания.

MIMO может классифицироваться как однопользовательская (SU) MIMO, многопользовательская (MU) MIMO, совместная MIMO, сетевая MIMO и т.п. Однопользовательская (SU) MIMO касается использования множества антенн в передающем устройстве и в приемном устройстве ("точка-точка"). Многопользовательская (MU) MIMO касается обмена данными одновременно с множеством независимых радиотерминалов с использованием идентичной частоты ("точка-многоточка" или "многоточка-точка"). Совместная MIMO касается использования взаимодействия передающего устройства или приемного устройства распределенных антенн, принадлежащих многим различным узлам, чтобы достигать преимуществ MIMO. Сетевая MIMO касается использования взаимодействия между сетевыми узлами, чтобы достигать преимуществ MIMO. Каждая из этих категорий MIMO имеет конкретные признаки и демонстрирует определенные характеристики согласно IEEE 802.11, 802.16, 3GPP LTE (LTE-A) и т.п., которые являются применимыми к настоящему раскрытию сущности.

MIMO также может подразделяться на три основных категории: пространственное мультиплексирование (SM), кодирование с разнесением и предварительное кодирование.

Пространственное мультиплексирование заключает в себе разделение высокоскоростного сигнала на множество потоков меньшей скорости, и каждый поток передается из различной передающей антенны в идентичном частотном канале. Если эти сигналы поступают в антенную решетку приемного устройства с сильно отличающимися пространственными подписями, приемное устройство может разделять эти потоки, чтобы создавать параллельные каналы или потоки. Пространственное мультиплексирование может увеличивать пропускную способность канала при более высоком отношении "сигнал-шум" (SNR). Максимальное число пространственных потоков ограничивается посредством меньшего из числа антенн в передающем устройстве или приемном устройстве. Пространственное мультиплексирование может быть использовано с или без знания информации каналов передачи.

Кодирование с разнесением является технологией, которая используется, когда отсутствует знание информации каналов передачи в передающем устройстве. В способах разнесения передается один поток (в отличие от множества потоков в пространственном мультиплексировании), но сигнал кодируется с использованием технологий пространственно-временного кодирования. Сигнал испускается из каждой передающей антенны с использованием определенных принципов полного или практически ортогонального кодирования. Разнесение использует независимое постепенное затухание в множестве антенных линий связи, чтобы улучшать разнесение сигналов. Поскольку отсутствуют сведения по каналам, нет выигрыша от решетки или от формирования диаграммы направленности из кодирования с разнесением.

Предварительное кодирование касается принципа формирования диаграммы направленности, в котором идентичный сигнал испускается из каждой передающей антенны с надлежащим фазовым взвешиванием (и иногда взвешиванием усиления), так что мощность сигнала максимизируется на входе приемного устройства. Формирование диаграммы направленности повышает усиление сигнала из конструктивного комбинирования и уменьшает эффекты затухания при многолучевом распространении. Когда приемное устройство имеет множество антенн, такое формирование диаграммы направленности не может одновременно максимизировать уровень сигнала во всех приемных антеннах, и, тем самым, предварительное кодирование также используется. как правило, предварительное кодирование требует знаний информации состояния канала (CSI) в передающем устройстве.

Ссылаясь на Фиг. 3, в технологиях предварительного MIMO-кодирования, передаваемые данные разделяются на множество независимых передаваемых потоков, причем каждый поток отдельно предварительно кодируется, и все предварительно кодированные потоки накладываются перед передачей. Число передаваемых потоков упоминается как ранг передачи. Здесь, ранг передачи может задаваться как порядок пространственного мультиплексирования. Ранг передачи может оптимально выбираться для данного канала при рассмотрении мощности передачи и различных характеристик канала. Для каждого передаваемого потока предварительный кодер является вектором формирования диаграммы направленности, который состоит из набора весовых коэффициентов (по одному для каждой антенны), которые умножаются на передаваемый символ до передачи.

Предварительный кодер ранга r в таком случае является матрицей, состоит из r векторов формирования диаграммы направленности в качестве столбцов. Средняя мощность передачи может быть разделена одинаково между всеми передаваемыми потоками, когда норма всех векторов формирования диаграммы направленности является равной и нормированной к единице. Кроме того, вследствие наложения передаваемых потоков, векторы формирования диаграммы направленности выбираются так, что они являются ортогональными для простоты декодирования. Как результат, предварительный кодер, в общем, является полуунитарной матрицей.

В так называемом предварительном кодировании на основе таблиц кодирования предварительно заданная таблица кодирования предоставляется для передающего устройства (базовой станции: BS) и для всех приемных устройств (мобильных станций: MS). Каждое приемное устройство затем может выбирать предварительный кодер из таблицы кодирования, который максимизирует ее производительность, и возвращает индекс (или другое значение/индикатор), связанный с выбранным предварительным кодером. Выбор ранга предварительного кодера также должен быть включен в алгоритм выбора предварительного кодера.

Кроме того, MIMO использует режим работы с замкнутым контуром (CL) или режим работы с разомкнутым контуром (OL).

Для режима работы с замкнутым контуром (CL) со стороны приемного устройства требуется обратная связь. Здесь, может быть использован зондирующий пакет для структуры информации состояния канала (CSI) на стороне передающего устройства. Кроме того, явная обратная связь, к примеру, с использованием квантованного CSI, может быть использована. Дополнительно, указатель на квантованную таблицу кодирования матриц предварительного кодирования может быть использован. Кроме того, принципы формирования диаграммы направленности и предварительно кодированного мультиплексирования с пространственным разделением (SDM) могут использоваться.

Для режима работы с разомкнутым контуром (OL) обратная связь не требуется со стороны приемного устройства. Кроме того, могут использоваться признаки разнесения при передаче, переключаемых лучей, мультиплексирования с пространственным разделением (SDM) и гибридных схем (к примеру, SDM, комбинированного с разнесением при передаче). Здесь, для SDM, матрица предварительного кодирования является единичной матрицей или матрицей, которая произвольно выбирается из таблицы кодирования.

Авторы настоящего изобретения выявили, что могут быть усовершенствованы различные операции, связанные с технологиями предварительного кодирования на основе таблиц кодирования. Важно отметить то, что такое выявление проблемы основано на концентрированном исследовании, строгом моделировании и экспериментальном тестировании, осуществленном авторами настоящего изобретения. Как результат, авторы настоящего изобретения обнаружили, что конкретные записи таблицы кодирования, используемые для MIMO-системы меньшей размерности (т.е. имеющей относительно низкое число антенн), могут быть использованы для того, чтобы формировать таблицу кодирования для MIMO-системы большей размерности (т.е. имеющей относительно большое число антенн). В частности, принцип использования записей в ранге 1 таблицы кодирования, связанной с MIMO-системой, имеющей четыре передающих антенны, чтобы заново составлять записи для рангов 1-8 двух базовых матриц для базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами, не предоставлялся или предлагался ни в одном известном способе предварительного кодирования на основе таблиц кодирования до работы, выполненной авторами настоящего изобретения, как описано в этом раскрытии и в раскрытиях приоритетных документов.

Различные примерные варианты осуществления подробнее поясняются ниже.

I. Формирование таблицы кодирования с использованием как базовой DFT-матрицы, так и блочно-диагональной матрицы

a) Матрица базовой таблицы кодирования с использованием N-точечной DFT-матрицы

В MIMO-схеме N-точечная DFT-матрица WN (или ее модификация с использованием перестановки столбцов, сдвига фаз или и того, и другого) может использоваться для формирования таблицы кодирования для N передающих антенн в качестве базовой матрицы.

N-точечная DFT-матрица:

где

b) Матрица базовой таблицы кодирования с использованием блочно-диагональной матрицы

Блочно-диагональная матрица WB, которая состоит из двух N/2-точечных DFT-матриц (или их модификаций с использованием перестановки столбцов, сдвига фаз или и того, и другого) и двух нулевых матриц N/2xN/2, также может использоваться для формирования таблицы кодирования для N передающих антенн в качестве базовой матрицы.

Блочно-диагональная матрица:

где WN/2 и W'N/2 обозначают N/2-точечную DFT-матрицу или ее модификацию.

c) Формирование таблицы кодирования для ранга R

Таблица кодирования в различных рангах состоит из поднабора базовых векторов таблицы кодирования. Таблица кодирования для ранга R составляется посредством использования R векторов-столбцов базовой матрицы W. Если w(i) обозначает i-тый вектор-столбец базовой матрицы W, то таблица C кодирования для ранга R заключается в следующем:

,

где ir является целым числом, и 1≤ir≤N.

d) Формирование N-битовой таблицы кодирования с N-точечной базовой DFT-матрицей

N-битовая таблица кодирования составляется из базовой матрицы посредством использования 2n комбинаций векторов-столбцов таблицы кодирования.

Пример: формирование двухбитовой таблицы Ci кодирования (где i=0, 1, 2, 3) для ранга 2 посредством использования 4-точечной базовой DFT-матрицы, при этом индекс i представляет индекс таблицы кодирования:

4-точечная DFT-матрица:

e) Формирование таблицы кодирования с использованием множества базовых матриц

Когда предполагается, что существует множество базовых матриц, можно составлять таблицу кодирования для ранга R либо посредством использования вектора-столбца из одной базовой матрицы, либо посредством использования вектора-столбца из множества базовых матриц:

Две базовых матрицы:

Таблица кодирования из одной базовой матрицы:

,

где i является положительным целым числом между 0 и N-1.

Таблица кодирования из двух базовых матриц:

,

где i является положительным целым числом между 0 и N-1

f) Формирование таблицы кодирования с использованием как базовой DFT-матрицы, так и блочно-диагональной матрицы

Степень элемента столбца в WN всегда равна 1/N. Степень элемента столбца в WB равна 2/N для половины и 0 для другой половины вследствие нулевых матриц N/2xN/2 в матрице. Поскольку существует разность степени элемента столбца между WN и WB, необходимо иметь ограничение на составление таблицы кодирования следующим образом.

Пусть n обозначает число векторов-столбцов из WN, и m обозначает число векторов-столбцов из WB, чтобы составлять таблицу кодирования для ранга R, где R=n+m. Здесь, m должно быть четным числом, и m/2 векторов-столбцов таблицы кодирования должны быть взяты из числа столбцов первой половины WB, а другие m/2 векторов-столбцов должны быть взяты из числа столбцов другой половины WB.

Когда R является нечетным числом, n0, и n векторов-столбцов таблицы кодирования должны быть взяты из WN. Если R является четным числом и n=0, таблица кодирования может составляться посредством использования только WB. Если m=0, таблица кодирования может составляться посредством использования только WN независимо от значения R, при этом R=n+m (m должно быть четным числом, так что все Tx-антенны имеют идентичную мощность).

Следует отметить, что для вышеприведенного описания предлагаемого способа формирования таблицы кодирования использована DFT-(а также FFT-) матрица. Тем не менее, тривиально использовать IDFT-(а также IFFT-) матрицу вместо DFT-матрицы в предлагаемом способе. Кроме того, модификация IDFT (с использованием перестановки столбцов, сдвига фаз или и того, и другого) может быть использована. Для WN может быть размещена любая унитарная матрица, которая не имеет нулевых элементов. Для WB может рассматриваться любая блочная диагональ или ее перестановочная версия.

Следующие примерные процедуры (1)-(5) показывают, как таблица кодирования большей размерности может конфигурироваться, формироваться или приспосабливаться посредством использования таблицы кодирования меньшей размерности, как представлено и разработано авторами настоящего изобретения:

(1) 4G MIMO-конфигурация таблицы кодирования для 8Tx с использованием таблицы кодирования для 4Tx.

В 3GPP Re1-8 (т.е. LTE-системе), вплоть до 4Tx MIMO-передачи поддерживается по нисходящей линии связи, в то время как LTE-A-система может поддерживать вплоть до 8Tx MIMO-передач, чтобы повышать пропускную способность системы по сравнению с пропускной способностью LTE-системы. В целях получения значительных преимуществ с точки зрения пропускной способности системы, LTE-A-система, поддерживающая 8Tx-антенную систему, должна предоставлять CL-MIMO-схему на основе использования либо таблицы кодирования, либо жесткой обратной связи с CSI. Здесь, IEEE 802.16 также рассматривает 8Tx CL-MIMO-систему для цели, идентичной цели LTE-A-системы.

Чтобы проектировать таблицу кодирования для CL-MIMO, существует несколько аспектов для рассмотрения и требований согласно конкретной используемой системе, к примеру, 3GPP LTE-A или IEEE 802.16. Нетрудно проектировать таблицу кодирования вплоть до 4Tx CL-MIMO при удовлетворении этим требованиям и соображениям. Тем не менее, структура таблицы кодирования для 8Tx CL-MIMO является более сложной. Даже если новая таблица кодирования для 8Tx CL-MIMO предоставляется, UE или MS должны использовать три различных таблицы кодирования для режимов работы 2Tx, 4Tx и 8Tx CL-MIMO, соответственно, и это не настолько желательно, поскольку требуется дополнительное пространство в запоминающем устройстве, чтобы сохранять все эти различные таблицы кодирования. Также, авторы настоящего изобретения разрешают этот недостаток посредством введения простого способа, чтобы конфигурировать таблицу кодирования для режима работы 8Tx CL-MIMO с использованием таблицы кодирования для 4Tx CL-MIMO независимо от типа системы (т.е. 3GPP LTE-A, IEEE 802.16 и т.д.), который не требует дополнительного запоминающего устройства для сохранения таблицы кодирования для 8Tx.

В LTE-A-системе таблице кодирования для 8Tx CL-MIMO рекомендуется иметь следующие свойства: (1) унитарная; (2) постоянный модуль; (3) вложенная структура; (4) ограниченный алфавит, например, 8PSK.

Тем не менее, способ конфигурирования таблицы кодирования, используемый для 4Tx CL-MIMO в LTE, не предоставляет таблицу кодирования для 8Tx, которая удовлетворяет всем вышеуказанным четырем свойствам. Таким образом, существует несколько вариантов создания таблицы кодирования для 8Tx, которые демонстрируют вышеуказанные четыре свойства.

В традиционной IEEE 802.16m предлагаемые таблицы кодирования для 4Tx и 8Tx CL-MIMO не имеют взаимосвязи друг с другом, и MS должна сохранять эти несоответствующие таблицы кодирования в своем запоминающем устройстве, чтобы поддерживать различные виды режима работы CL-MIMO.

Чтобы предоставлять более простую конфигурацию таблицы кодирования для 8Tx и экономить пространство запоминающего устройства в UE (или MS) и/или в усовершенствованном узле B (или BS), очень желательно многократно использовать существующую таблицу кодирования для 4Tx при конфигурировании новой таблицы кодирования для 8Tx.

С учетом конкретной таблицы кодирования для 4Tx, таблица кодирования для 8Tx может легко конфигурироваться посредством многократного использования таблицы кодирования для 4Tx. Например, чтобы компоновать таблицу кодирования для 8Tx для ранга 1, может быть использован следующий способ (использующий уравнение 1):

уравнение 1-1

,

где означает k-тую запись таблицы кодирования NTX для ранга R, и LR обозначает число записей таблицы кодирования для 8Tx для ранга R, которое может получаться посредством идей изобретения, описанных в данном документе. Кроме того, αR и βR являются коэффициентами масштабирования. Для LTE- и LTE-A-систем αR и βR могут задаваться так, что . Для IEEE 802.16m, значения αR и βR могут задаваться так, что . Для LTE- и LTE-A-систем, а также для IEEE 802.16m, является одним примером значений, которые могут быть использованы.

Простейший способ конфигурирования таблицы кодирования для ранга 1 состоит в том, чтобы задавать m=n=k. Один из нескольких альтернативных способов состоит в том, чтобы использовать n=k и m=mod(k+k1,L1). Из этой конфигурации можно получать L1 записей таблицы кодирования для 8Tx для ранга 1.

Чтобы получать больше записей таблицы кодирования для 8Tx для ранга 1, могут быть использованы следующие расширения:

уравнение 1-2

Вышеуказанные расширения также могут быть описаны следующим образом:

уравнение 1-3

Например, B задается равным 4, чтобы обнаруживать в 4 раза больше записей.

На основе аналогичного подхода можно конфигурировать таблицу кодирования для 8Tx для рангов 2, 3 и 4 следующим образом:

уравнение 1-4

Для LTE- и LTE-A-систем, а также для IEEE 802.16m-систем,

и

являются примерами значений, которые могут использоваться.

Тем не менее, конструирование таблицы кодирования для 8Tx для ранга 4 из таблицы кодирования для 4Tx для ранга 4 не имеет преимуществ, поскольку хордальное расстояние между всеми записями равно нулю, поэтому, можно альтернативно конфигурировать таблицу кодирования для 8Tx для ранга 4 посредством повторного использования таблицы кодирования для 4Tx для ранга 3 и ранга 1, как пояснено ниже:

уравнение 1-5

Для LTE- и LTE-A-систем имеют следующие примеры:

Для IEEE 802.16m-систем имеют следующие примеры:

Альтернативный способ конфигурировать таблицу кодирования для 8Tx для ранга 4 заключается в следующем:

уравнение 1-6

Для LTE- и LTE-A-систем имеют следующие примеры:

Для IEEE 802.16m-систем предусмотрены следующие примеры:

Аналогично, также можно создавать таблицу кодирования для 8Tx для любого ранга, который выше 4, следующим образом:

уравнение 1-7

Для LTE- и LTE-A-систем, имеют следующие примеры:

Для IEEE 802.16m-систем, имеют следующий пример:

Простейший пример, чтобы конфигурировать таблицу кодирования для 8Tx для рангов 5-8, состоит в том, чтобы задавать m=n=k. Правило расширения, используемое в уравнениях 1-2 - 1-3, также может применяться к уравнениям 1-4 - 1-7.

Части таблицы кодирования для 8Tx в расчете на каждый ранг могут содержать, по меньшей мере, некоторые записи, созданные посредством вышеуказанных способов.

Понятно, что признаки, уравнения и процедуры, описанные выше, также могут применяться для того, чтобы конфигурировать таблицу кодирования любой размерности, к примеру, таблицу кодирования для 16Tx.

Другими словами, таблица кодирования большей размерности может конфигурироваться посредством использования ее связанной таблицы кодирования меньшей размерности. Например, таблица кодирования для 8Tx может конфигурироваться посредством использования таблицы кодирования для 4Tx. Таблица кодирования для 8Tx для ранга, меньшего 4, может быть создана с записями таблицы кодирования для 4Tx для соответствующего ранга. С другой стороны, таблица кодирования для 8Tx для ранга, превышающего или равного 4, может быть создана посредством использования записей таблицы кодирования для 4Tx для ранга меньше 4. Например, таблица кодирования для 8Tx для ранга 4 может конфигурироваться посредством использования таблиц кодирования для 4Tx для ранга 3 и ранга 1. Соответственно, идеи изобретения, извлеченные авторами настоящего изобретения, могут использоваться для конфигурирования таблиц кодирования большей размерности на основе таблицы кодирования меньшей размерности, что приводит к более простой структуре таблицы кодирования и уменьшает требуемое запоминающее устройство для UE (или MS).

(2) Конфигурация таблицы кодирования для 8Tx с использованием таблицы кодирования для 4Tx для ранга 1.

С учетом таблицы кодирования для 4Tx, таблица кодирования для 8Tx может легко конфигурироваться посредством многократного использования таблицы кодирования для 4Tx. Например, чтобы компоновать таблицу кодирования для 8Tx для ранга 1, используется следующий способ:

уравнение 2-1

,

при этом если n=m=k, то:

Для конфигурирования таблицы кодирования для 8Tx для ранга 2 может быть использовано следующее выражение:

Простейший пример того, как составлять таблицу кодирования для ранга 2, заключается в следующем:

Для конфигурирования таблицы кодирования для 8Tx для ранга 3 может быть использован следующий способ:

уравнение 2-3

Простейший пример того, как составлять таблицу кодирования для ранга 2, заключается в следующем:

,

где

Через аналогичный подход можно создавать таблицы кодирования для 8Tx для рангов 4-8 согласно следующим простым примерам:

уравнение 2-4

уравнение 2-5

уравнение 2-6

уравнение 2-7

уравнение 2-8

,

где и являются ортогональными.

Другой пример состоит в том, чтобы использовать сдвиг фаз в одной строке или столбце, как показано ниже:

В вышеуказанном способе можно конфигурировать таблицу кодирования для 8Tx от более низкого ранга до более высокого ранга с использованием таблицы кодирования для 4Tx для ранга 1. Напротив, можно начинать с таблицы кодирования для 8Tx для более высокого ранга. Это означает, что можно компоновать таблицу кодирования для 8Tx для ранга 8 согласно уравнению 2-8 и затем извлекать надлежащие столбцы, соответствующие рангу. Например, на основе таблицы кодирования для 8Tx для ранга 8 (как в уравнении 2-8), таблица кодирования для 8Tx для ранга 1 может конфигурироваться посредством использования первого столбца каждой матрицы таблицы кодирования для 8Tx для ранга 8. Аналогично, таблица кодирования для 8Tx для ранга 2 может быть создана посредством использования первого и второго столбцов каждой матрицы таблицы кодирования для 8Tx для ранга 8.

Конкретный размер таблицы кодирования для каждого ранга может отличаться, например, таблица кодирования для ранга 1 и ранга 2 имеет 64 и 32 записи (или бита), соответственно, в то время как размер таблицы кодирования для рангов 3-8 равен 4 битам. Чтобы увеличивать размер таблицы кодирования для ранга 1, можно использовать следующий примерный способ:

Как в ранге 1, может быть использован идентичный подход для того, чтобы увеличивать размер таблицы кодирования для ранга 2:

Части таблицы кодирования для 8Tx в расчете на каждый ранг могут содержать, по меньшей мере, некоторые записи, созданные посредством вышеуказанных способов. Таким образом, идеи процедуры (2) могут применяться для того, чтобы конфигурировать таблицу кодирования любой размерности, к примеру, 16Tx.

(3) Таблица кодирования для 8Tx IEEE 802.16m

Относительно таблиц кодирования для 2Tx, 4Tx и 8Tx CL-MIMO-схем, обычно, требуемый размер таблицы кодирования в расчете на ранг увеличивается по мере того, как число передающих антенн возрастает. Например, приспосабливается таблица кодирования для 2Tx ранга 1 размера в 3 бита, в то время как задается таблица кодирования для 4Tx ранга 1 размера в 6 битов. Тем не менее, размер таблицы кодирования для 8Tx в расчете на ранг только в 4 бита является недостаточном для того, чтобы поддерживать передающие антенны большей размерности.

Посредством дополнительного использования усиления из 8Tx CL-MIMO эта процедура (3) предоставляет новую таблицу кодирования для 8Tx еще большего размера, которая получается посредством повторного использования таблицы кодирования для 4Tx.

Чтобы конфигурировать таблицу кодирования для 8Tx большего размера, многократное использование таблицы кодирования для 4Tx, имеющей размер в 6 битов, может быть простейшим для реализации. Многократное использование таблицы кодирования для 4Tx имеет два преимущества; а именно, (1) MS не требуется дополнительное запоминающее устройство для таблицы кодирования для 8Tx, поскольку она уже имеет сохраненную таблицу кодирования для 4Tx, и (2) могут выполняться простые расширения в большие таблицы кодирования. Конфигурация таблицы кодирования для 8Tx в 8 битов может извлекаться из поднабора таблицы кодирования для 4Tx, следующим образом.

Результирующая таблица кодирования демонстрирует требуемые свойства, к примеру, наличие унитарных матриц и вложенную структуру. Таблица кодирования из 6 битов может составляться способом, идентичным способу, используемому для того, чтобы составлять таблицу кодирования из 8 битов. Для рангов 1-2 таблица кодирования из 6 битов конфигурируется посредством использования поднабора(ов) таблицы кодирования для 4Tx, как показано в следующем примере:

Фиг. 4 показывает некоторые примерные выигрыши по пропускной способности линии связи в предлагаемой в настоящем документе таблице кодирования по сравнению с известной таблицей кодирования AWD в некорректированном случае. В этом моделировании, оценена 8Tx-2Rx CL-MIMO на основе таблицы кодирования согласно Ped-B 3 км/ч. Периоды времени обратной связи по PMI, обратной связи по CQI, выбора полосы частот и адаптации ранга составляют 5 мс, 5 мс, 40 мс и 40 мс, соответственно. С учетом этих результатов, может быть необходим размер таблицы кодирования, по меньшей мере, в 8 битов, чтобы достигать сравнимого выигрыша от предварительного кодирования, как в подходе на основе SVD.

Фиг. 5 показывает примерный выигрыш по пропускной способности линии связи предлагаемой таблицы кодирования по сравнению с известной таблицей кодирования AWD в коррелированном случае (Tx corr.=0,5). А именно, Фиг. 5 представляет выигрыш по пропускной способности от использования таблицы кодирования из 8 битов и 6 битов по сравнению с использованием таблицы кодирования AWD в коррелированном окружении.

Ссылаясь на Фиг. 6, который показывает некоторые примерные экспериментальные результаты с точки зрения спектральной эффективности, указываемой с точки зрения битов/тон в сравнении с отношением "сигнал-шум" (SNR), которые указывают элементы шума в децибелах (дБ), использование таблицы кодирования из 6 битов не предоставляет существенное повышение производительности по сравнению с тем, когда используется таблица кодирования из 4 битов, но новая предлагаемая таблица кодирования из 8 битов по-прежнему превосходит таблицу кодирования AWD в среднем приблизительно на 5%.

Если объем служебной информации по обратной связи в UL для 8Tx CL-MIMO должен быть равен или меньше объема для 4Tx CL-MIMO, чтобы формировать простую реализацию, то 6 битов являются более желательными, чем 8 битов. Напротив, таблица кодирования из 8 битов рекомендуется для CL-MIMO на основе таблицы кодирования для 8Tx, чтобы задавать значительные преимущества в пропускной способности нисходящей линии связи за счет немного увеличенного объема служебной информации по обратной связи в UL.

Следующие записи таблицы кодирования могут добавляться к предлагаемой в настоящем документе таблице кодирования для 8Tx из 4 битов:

Вышеуказанная процедура (3) может обобщаться как связанная с базовой таблицей кодирования для восьми передающих антенн, в частности, базовой таблицей SU-MIMO-кодирования. А именно, базовая таблица кодирования может составляться из базовой таблицы кодирования для четырех передающих антенн следующим образом:

Понятно, что вышеуказанные признаки таблицы кодирования являются применимыми к IEEE 802.16m, 3GPP LTE, усовершенствованному стандарту 3GPP LTE и т.п.

(4) Таблица кодирования для DL для предварительного кодирования 8Tx

Чтобы достигать значительной спектральной эффективности нисходящей линии связи, вплоть до 8Tx-антенная схема должна поддерживаться в нисходящей линии связи для систем по усовершенствованному стандарту LTE. В частности, поскольку основная пропускная способность через нисходящую линию связи вытекает из режима работы CL-MIMO, проще всего использовать CL-MIMO в 8Tx-антенной схеме. Существует два подхода, чтобы достигать CL-MIMO для 8Tx-антенного случая в FDD; одно основан на таблице кодирования, как в LTE-системе, а другой основан на жесткой обратной связи с CSI.

Процедура (4) фокусируется на схеме, основанной на таблицах кодирования, и предлагает новую таблицу кодирования для 8Tx-антенной схемы.

Касательно общих правил для такой структуры таблицы кодирования, должны рассматриваться несколько критериев на основе проектирования системы на основе версии 8 (Rel-8), и таблица кодирования для 8Tx должна удовлетворять, по меньшей мере, следующим свойствам: 1) свойство постоянного модуля, 2) конечный алфавит, 3) хорошая производительность для различных случаев, к примеру, конфигурации высококоррелированных, некоррелированных и кросс-поляризационных антенн, 4) небольшой размер таблицы кодирования и 5) свойство вложенности.

Эта процедура (4) предлагает новую таблицу кодирования для 8Tx-антенной системы, которая конфигурируется из существующей таблицы кодирования для схемы передачи Rel-8 4Tx. Во-первых, используются две базовых матрицы с применением таблицы кодирования для Rel-8 4Tx для передачи для ранга 1; причем две базовых матрицы являются следующими:

,

где:

Конфигурация таблицы кодирования для 8Tx из базовых матриц с использованием таблицы кодирования для 4Tx гарантирует вышеуказанные свойства 1) и 2). Для свойства 4), таблица кодирования с 4-битовым размером первоначально рассматривается. Все записи такой таблицы кодирования извлекаются из базовых матриц, так что свойство 5) удовлетворяется.

Следующая таблица 1 показывает некоторые примерные записи в 4-битовой таблице кодирования, которая используется для предварительного кодирования для 8Tx: (Индексы столбцов базовых матриц показаны в скобках).

Кроме того, следующая таблица 2 показывает некоторые альтернативные примерные записи в 4-битовой таблице кодирования, которая используется для предварительного кодирования для 8Tx: (Индексы столбцов базовых матриц показаны в скобках).

Тем не менее, чтобы удовлетворять свойству 3), желательно вводить различные базовые матрицы, к примеру, B1 и B2 (показаны ниже), которые являются более подходящими для конфигурирования кросс-поляризационной антенны, чем предыдущие базовые матрицы A1 и A2, показанные выше:

где и означает единичный вектор, имеющий ненулевое значение для k-го элемента.

Даже если свойство 5) частично не удовлетворяется (или нарушается), повышение производительности от использования базовых матриц B1 и B2 является значительным, как показано на Фиг. 7, который показывает некоторые результаты сравнения производительности для случая кросс-поляризационной антенны. С другой стороны, Фиг. 8 показывает, что потери производительности от B1 и B2 в рамках высококоррелированной ULA пренебрежимо малы.

Базовые матрицы B1 и/или B2 могут заменяться любой блочно-диагональной матрицей или ее перестановочной версией. Матрицы A1 и/или A2 могут заменяться любой унитарной матрицей, содержащей нулевые элементы. При проектировании таблицы кодирования с использованием этих базовых матриц A1-B2 записи таблицы кодирования для нечетных рангов (т.е. рангов 1, 3, 5 и 7) могут конфигурироваться посредством использования A1 и A2, в то время как записи для четных рангов (т.е. рангов 2, 4, 6 и 8) могут получаться посредством использования A1, B1 и B2, как показано в таблице 2 (показана ниже). Другой пример формирования записей таблицы кодирования для нечетных рангов заключается в смешении четного числа столбцов B1 и/или B2 и нечетного числа столбцов A1 и/или A2.

Эта процедура (4), используемая для проектирования таблицы кодирования, может применяться к системам, использующим любое число передающих антенн.

В этой процедуре (4) две альтернативных таблицы кодирования для DL предоставляются для предварительно кодированных передач для 8Tx, одна из которых фокусируется на строгом поддержании свойства вложенности, в то время как другие отдают больший приоритет достижению хорошей производительности независимо от конфигурации антенн, такой как кросс-поляризационная и высококоррелированная ULA. Первоначально, размер таблицы кодирования считается равным 4 битам; тем не менее, фактический размер таблицы кодирования может зависеть от конкретного некоррелированного случая и используемой многопользовательской MIMO-схемы.

(5) Дополнительное улучшение в IEEE 802.16m для таблицы кодирования для 8Tx

Текущий AWD имеет таблицу кодирования для 8Tx 4-битового размера в расчете на ранг, что обеспечивает достаточный выигрыш от формирования диаграммы направленности для высококоррелированного случая. При применении этой таблицы кодирования для 8Tx для MIMO-системы с равномерными линейными решетчатыми и кросс-поляризационными (XPOL) антеннами можно наблюдать, что несколько записей таблицы кодирования для ранга 2 не играют роли, как показано на Фиг. 9. Последние 8 записей таблицы кодирования для ранга 2 идентифицируются как неважные записи через SLS. Это усовершенствование предлагает новые записи таблицы кодирования для ранга 2, чтобы повышать производительность SU-MIMO.

Фиг. 9 показывает соотношение выбора матриц таблиц кодирования при использовании таблицы кодирования AWD для ранга 2 в рамках ULA и XPOL. На Фиг. 9 XPOL тип 1 и 2 означает два типа индексации антенн (для XPOL), как показано на Фиг. 10.

На основе вышеописанных процедур (1)-(5), характеристики новой предлагаемой таблицы кодирования для 8Tx могут обобщаться следующим образом. А именно, записи 8-15 таблицы кодирования для ранга 2 могут заменяться следующими матрицами:

Касательно сравнения в производительности, для XPOL типа 2, базовые матрицы модифицированы, как указано ниже:

Фиг. 11 (включающая в себя (a)-(c)) иллюстрирует некоторые экспериментальные результаты для соотношения выбора матриц таблиц кодирования в нескольких конфигурациях антенн. А именно, Фиг. 11a-11c показывают некоторые экспериментальные результаты для сравнения соотношения выбора для матриц таблиц кодирования через SLS на основе следующих допущений при моделировании:

Полоса пропускания 10 МГц (TDD) Конфигурация антенн XPOL
ISD 1,5 км Разнесение антенн в BS 0,5λ
Канал с затуханиями Ped-B 3 км/ч Число Rx в MS 2
Центральная частота 2 Гц Адаптация ранга 2

Последние 8 записей текущей таблицы кодирования для ранга 2 не играют важные роли в обеих конфигурациях ULA- и XPOL-антенн, как показано на Фиг. 11a-11c, в то время как предлагаемые 8 записей показывают значительное усовершенствование для XPOL-случаев. Фиг. 11a-11c подразумевают, что блочно-диагональные матрицы или их перестановочная версия являются более подходящими базовыми матрицами для XPOL-конфигурации.

Следующая таблица 3 доказывает эту импликацию с точки зрения пропускной способности сектора. Новая предлагаемая таблица кодирования дает значительное усиление в случае XPOL-конфигураций без увеличения объема служебной информации по обратной связи при сохранении производительности в ULA-случае.

Соответственно, в техническом стандарте IEEE 802.16m и/или в других связанных технических стандартах, следующие две матрицы могут быть реализованы для базовой таблицы SU-MIMO-кодирования:

Кроме того, в техническом стандарте IEEE 802.16m и/или в других связанных технических стандартах, может быть задана таблица, показанная на Фиг. 12.

Если обобщать, различные идеи изобретения и признаки настоящего раскрытия могут быть описаны следующим образом.

Настоящее раскрытие предоставляет способ совершенствования технологий предварительного кодирования на основе таблиц кодирования, посредством которого конкретные записи таблицы кодирования, используемые для MIMO-системы меньшей размерности (т.е. имеющей относительно низкое число антенн), могут быть использованы для того, чтобы заново формировать таблицу кодирования для MIMO-системы большей размерности (т.е. имеющей относительно большое число антенн).

В частности, со ссылкой на Фиг. 13, могут выполняться этапы: осуществления доступа к таблице кодирования, связанной с системой со многими входами и многими выходами (MIMO), имеющей четыре передающих антенны, при этом таблица кодирования сохраняется в запоминающем устройстве и имеет записи для рангов 1-8, причем каждый ранг обозначает конкретный порядок пространственного мультиплексирования; использования записей в ранге 1 таблицы кодирования, связанной с MIMO-системой, имеющей четыре передающих антенны, чтобы заново составлять записи для рангов 1-8 двух базовых матриц для базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами; и выполнения передач для MIMO-системы с использованием упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами.

Тем не менее, нужно понимать, что предлагаемые процедуры, описанные выше, могут приводить к другим дополнительным и/или альтернативным способам выбора конкретных записей таблицы кодирования, используемых для MIMO-системы меньшей размерности (т.е. имеющей относительно низкое число антенн), которые должны использоваться при новом формировании таблицы кодирования для MIMO-системы большей размерности (т.е. имеющей относительно большое число антенн). Например, один или более определенных столбцов с четными номером или с нечетными номерами (или других конкретных групп записей) из различных записей таблицы кодирования могут надлежащим образом выбираться и использоваться при новом формировании таблицы кодирования для MIMO-системы большей размерности.

Кроме того, со ссылкой на Фиг. 13, настоящее раскрытие также предоставляет устройство (например, устройство, имеющее надлежащие аппаратные компоненты, к примеру, процессор, контроллер, CPU, микропроцессор(ы), запоминающее устройство или устройство хранения данных и т.д., которое осуществляет доступ и выполняет соответствующий программный код), которое имеет возможность реализовывать и выполнять вышеописанный способ.

Фиг. 14 показывает примерные концептуальные блок-схемы протокольных уровней (MAC-PHY) и различные объекты, поддерживающие MIMO-OFDM в передающем устройстве (сценарий нисходящей линии связи).

Во-первых, транспортные блоки из MAC-уровня доставляются на физический уровень (PHY) через один или более транспортных каналов (1402). После выполнения вставки (1404) CRC и процедур сегментации (1406) на кодовые блоки, выполняется турбокодирование (1408), согласование (1410) скорости и конкатенация (1412) кодовых блоков. Здесь, HARQ-объект (1411) участвует в выполнении согласования (1410) скорости. После выполнения вставки (1404) CRC, альтернативно и/или дополнительно, выполняются процедуры сверточного кодирования (1414), согласования (1416) скорости и канального перемежения (1418).

После этого, выполняются процедуры скремблирования (1420), преобразования (1422) созвездий, межуровневого преобразования (1424), пространственного предварительного кодирования (1426) и формирования (1428) OFDM-сигналов. Здесь, MAC-планировщик (1421) участвует в преобразовании (1422) созвездий, пространственном предварительном кодировании (1426) и формировании (1428) OFDM-сигналов. Кроме того, между процедурами межуровневого преобразования (1424) и пространственного предварительного кодирования (1426), следует понимать, что число уровней меньше или равно рангу канала.

Различные процедуры, связанные с использованием конкретных записей таблицы кодирования для MIMO-системы меньшей размерности (т.е. имеющей относительно низкое число антенн) при новом формировании таблицы кодирования для MIMO-системы большей размерности (т.е. имеющей относительно большое число антенн), выполняются относительно пространственного предварительного кодирования (1426). А именно, во время пространственного предварительного кодирования (1426) записи в ранге 1 таблицы кодирования, связанной с MIMO-системой, имеющей четыре передающих антенны, используются для того, чтобы заново составлять записи для рангов 1-8 двух базовых матриц для базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами.

Фиг. 15 показывает примерные концептуальные блок-схемы протокольных уровней (MAC-PHY) и различные объекты, поддерживающие MIMO-OFDM в приемном устройстве (сценарий восходящей линии связи).

В основном, выполняются процедуры, противоположные и соответствующие процедурам, показанным на Фиг. 14. При приеме сигналов через множество антенн процедуры вплоть до преобразования (1522) созвездий и затем скремблирования (1520) немного отличаются от процедур на Фиг. 14. А именно, выполняются процедуры вставки защитных интервалов (1530), N-точечного обратного FFT (1528), преобразования (1526) поднесущих и M-точечного DFT (1524). Последующие процедуры (1512-1510-1508-1506-(1518-1516-1514)-1504), приводящие к доставке транспортных блоков (1502) из физического уровня (PHY) на MAC-уровень, являются аналогичными, но выполняются в порядке, противоположном процедурам на Фиг. 14.

Различные признаки и принципы, описанные в данном документе, могут быть реализованы в программном обеспечении, аппаратных средствах или комбинации вышеозначенного. Например, компьютерная программа (которая выполняется посредством процессора, контроллера, CPU и т.д. в компьютере, мобильном терминале и/или сетевом устройстве), которая реализует способ и устройство для использования конкретных записей таблицы кодирования, применяемых для MIMO-системы меньшей размерности, которые должны использоваться при формировании таблицы кодирования для MIMO-системы большей размерности, может состоять из одного или более сегментов или модулей программного кода для выполнения различных задач. Аналогично, программное средство (которое выполняется посредством процессора, контроллера, CPU и т.д. в компьютере, мобильном терминале и/или сетевом устройстве) для способа и устройства для использования конкретных записей таблицы кодирования, применяемых для MIMO-системы меньшей размерности, которые должны использоваться при новом формировании таблицы кодирования для MIMO-системы большей размерности, может содержать сегменты или модули программного кода, которые выполняются посредством процессора (или другого контроллера, к примеру, CPU) для выполнения различных задач.

Способ и устройство для использования конкретных записей таблицы кодирования, применяемых для MIMO-системы меньшей размерности, которые должны использоваться при новом формировании таблицы кодирования для MIMO-системы большей размерности согласно этому описанию, совместимы с различными типами технологий и стандартов. Определенные идеи, описанные в данном документе, связаны с конкретными стандартами, к примеру, 3GPP (LTE, усовершенствованный стандарт LTE и т.д.), IEEE, 4G, GSM, WCDMA и т.п. Тем не менее, понятно, что вышеуказанные примерные стандарты не имеют намерение быть ограниченными, поскольку другие связанные стандарты и технологии также должны быть применимыми к различным признакам и принципам, описанным в данном документе.

Признаки, описанные в данном документе, могут обобщаться следующим образом.

Настоящее раскрытие предоставляет способ, содержащий: осуществление доступа к таблице кодирования, связанной с системой со многими входами и многими выходами (MIMO), имеющей четыре передающих антенны, причем таблица кодирования сохраняется на носителе хранения данных и имеет записи для рангов 1-4, причем каждый ранг обозначает конкретный порядок пространственного мультиплексирования; использование записей в ранге 1 таблицы кодирования, связанной с MIMO-системой, имеющей четыре передающих антенны, чтобы заново составлять записи для рангов 1-8 двух базовых матриц для базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами; и выполнение передач для MIMO-системы с использованием упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами.

В таком способе две базовых матрицы задаются как V8(:,:,4) и V8(:,:,5), имеющие следующую форму:

для упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами. Базовая станция предоставляет сигнализацию (передачу служебных сигналов) в мобильную станцию, чтобы указывать, используется ли конфигурация антенн, связанная с типом I или типом II. Восемь передающих антенн являются кросс-поляризационными антеннами. Базовая таблица MIMO-кодирования, связанная с восемью передающими антеннами, поддерживает, по меньшей мере, одну из связанной с IEEE 802.16 технологии и связанной с 3GPP LTE технологии.

Кроме того, настоящее раскрытие предоставляет устройство, содержащее: приемопередающее устройство, чтобы передавать и принимать радиосигналы, которые переносят данные и информацию в и из базовой станции; носитель хранения данных, чтобы сохранять данные и информацию, включающую в себя, по меньшей мере, одну таблицу кодирования, связанную с системой со многими входами и многими выходами (MIMO), имеющей четыре передающих антенны; и процессор, взаимодействующий с носителем хранения данных и выполненный с возможностью осуществлять доступ к таблице кодирования, имеющей записи для рангов 1-4, причем каждый ранг обозначает конкретный порядок пространственного мультиплексирования, затем использовать записи в ранге 1 таблицы кодирования, связанной с MIMO-системой, имеющей четыре передающих антенны, чтобы заново составлять записи для рангов 1-8 двух базовых матриц для базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами, и выполнять обратную связь, указывающую индекс записи упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами.

В таком устройстве две базовых матрицы задаются как V8(:,:,4) и V8(:,:,5), имеющие следующую форму:

для упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами. Базовая станция предоставляет передачу служебных сигналов в мобильную станцию, чтобы указывать, используется ли конфигурация антенн, связанная с типом I или типом II. Приемопередающее устройство имеет, по меньшей мере, восемь передающих антенн. Эти восемь передающих антенн являются кросс-поляризационными антеннами. Базовая таблица MIMO-кодирования, связанная с восемью передающими антеннами, поддерживает, по меньшей мере, одну из связанной с IEEE 802.16 технологии и связанной с 3GPP LTE технологии.

Признаки и принципы в данном документе являются применимыми и могут быть реализованы в различных типах пользовательских устройств (например, в мобильных терминалах, переносных телефонах, устройствах беспроводной связи и т.д.) и/или сетевых устройств, объектов, компонентов и т.д., которые могут быть выполнены с возможностью поддерживать использование конкретных записей таблицы кодирования, используемых для MIMO-системы меньшей размерности, при новом формировании таблицы кодирования для MIMO-системы большей размерности.

Поскольку различные принципы и признаки, описанные в данном документе, могут осуществляться в нескольких формах без отступления от своих характеристик, также следует понимать, что вышеописанные варианты осуществления не ограничены какими-либо подробностями вышеприведенного описания, если не указано иное, а вместо этого должны рассматриваться в широком смысле в рамках объема, заданного в прилагаемой формуле изобретения. Следовательно, все изменения и модификации, которые находятся в рамках такого объема или его эквивалентов, тем самым, имеют намерение быть охваченными посредством прилагаемой формулы изобретения.

1. Способ осуществления беспроводной связи, содержащий этапы, на которых
осуществляют доступ к таблице кодирования, связанной с системой с множеством входов и множеством выходов (MIMO), имеющей четыре передающих антенны, причем таблица кодирования сохраняется на носителе хранения данных и имеет записи для рангов 1-4, причем каждый ранг обозначает конкретный порядок пространственного мультиплексирования;
используют записи в ранге 1 таблицы кодирования, связанной с MIMO-системой, имеющей четыре передающих антенны, чтобы заново составлять записи для рангов 1-8 двух базовых матриц для базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами; и
выполняют передачи для MIMO-системы с использованием упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами.

2. Способ по п.1, в котором две базовых матрицы задаются как V8(:, :, 4) и V8(:, :, 5), имеющие следующую форму:

для упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами.

3. Способ по п.1, в котором базовая станция предоставляет сигнализацию в мобильную станцию, чтобы указывать, используется ли конфигурация антенн, связанная с типом I или типом II.

4. Способ по п.1, в котором восемь передающих антенн являются кросс-поляризационными антеннами.

5. Способ по п.1, в котором упомянутая базовая таблица MIMO-кодирования, связанная с восемью передающими антеннами, поддерживает, по меньшей мере, одну из технологий, связанную с IEEE 802.16, и технологий, связанную с 3GPP LТЕ.

6. Устройство для осуществления беспроводной связи, содержащее
приемопередающее устройство для передачи и приема радиосигналов, которые переносят данные и информацию в и из базовой станции;
носитель хранения данных для хранения данных и информации, включающей в себя, по меньшей мере, одну таблицу кодирования, связанную с системой с множеством входов и множеством выходов (MIMO), имеющей четыре передающих антенны; и
процессор, взаимодействующий с носителем хранения данных и выполненный с возможностью осуществлять доступ к таблице кодирования, имеющей записи для рангов 1-4, причем каждый ранг обозначает конкретный порядок пространственного мультиплексирования, затем использовать записи в ранге 1 таблицы кодирования, связанной с MIMO-системой, имеющей четыре передающих антенны, чтобы заново составлять записи для рангов 1-8 двух базовых матриц для базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами, и выполнять обратную связь, указывающую индекс записи упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами.

7. Устройство по п.6, в котором две базовых матрицы задаются как V8(:, :, 4) и V8(:, :, 5), имеющие следующую форму:

для упомянутой базовой таблицы MIMO-кодирования, связанной с восемью передающими антеннами.

8. Устройство по п.6, в котором базовая станция обеспечивает сигнализацию в мобильную станцию, чтобы указывать, используется ли конфигурация антенн, связанная с типом I или типом II.

9. Устройство по п.6, в котором приемопередающее устройство имеет, по меньшей мере, восемь передающих антенн.

10. Устройство по п.9, в котором восемь передающих антенн являются кросс-поляризационными антеннами.

11. Устройство по п.6, в котором упомянутая базовая таблица MIMO-кодирования, связанная с восемью передающими антеннами, поддерживает, по меньшей мере, одну из технологий, связанную с IEEE 802.16, и технологий, связанную с 3GPP LТЕ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано для адаптивного переключения режима с множеством входов и множеством выходов (MIMO) в нисходящей линии связи.

Изобретение относится к беспроводной связи. .

Изобретение относится к беспроводной связи и, более конкретно, к сигнализации многоантенной конфигурации в системах беспроводной связи. .

Изобретение относится к мобильной связи. .

Изобретение относится к беспроводной системе мобильной связи и более конкретно к системе связи, основанной на схеме с множеством входов/выходов. .

Изобретение относится к системам связи с множеством входов и множеством выходов (MIMO), имеющим детерминированные каналы, в которой конфигурация MIMO применена к каналам, работающим в пределах прямой видимости.

Изобретение относится к средствам связи, а точнее к методам для беспроводного приема пакетной передачи данных на множестве приемных антенн. .

Изобретение относится к способу передачи данных с использованием обобщенного предварительного кодирования на основе фазового сдвига или расширенного предварительного кодирования на основе фазового сдвига в системе со многими антеннами, использующей множество несущих, и приемопередатчик для его поддержки.

Изобретение относится к системам беспроводной связи, в которых для связи используют частоты миллиметровых волн, такие как беспроводные персональные сети (WPAN) и беспроводные локальные сети (WLAN) и позволяет выполнять подготовку формирования луча с координатором сети более чем одной передающей станции. В некоторых вариантах воплощения передающая станция выполняет множественный доступ к формированию луча с одной или несколькими отвечающими станциями, объявляя о числе слотов развертки сектора (SS) в период подготовки формирования луча (BFT) и о числе фреймов SS каждого слота SS. Один или несколько фреймов SS принимаются от одной или нескольких отвечающих станций в одном из слотов SS периода BFT. Передающая станция передает один или несколько фреймов обратной связи SS отвечающим станциям в одном слоте SS, чтобы указать отвечающим станциям на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией. Отвечающие станции передают ограниченное число фреймов SS на слот SS на основе числа фреймов SS, о которых сообщает передающая станция, и передают любые дополнительные фреймы SS в следующем слоте SS периода подготовки формирования луча. Каждый фрейм SS содержит индикацию передающей станции о конфигурации антенны для связи с передающей станцией. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к беспроводной телекоммуникационной системе восходящей линии связи с использованием множества антенн и скачкообразного изменения зондирующего опорного сигнала (SRS). Изобретение раскрывает, в частности, способ передачи зондирующего опорного сигнала, в котором терминал, использующий метод множества антенн, оборудован множеством антенн и базовая станция принимает зондирующий опорный сигнал, переданный от этих антенн, и оценивает состояние канала восходящей линии связи каждой антенны. Кроме того, зондирующий опорный сигнал осуществляет скачкообразное изменение частоты, так что базовая станция определяет условия канала для всей ширины полосы, в которой передаются данные в системе восходящей линии связи. Зондирующий опорный сигнал передается в соответствии с антенной диаграммой, в которой зондирующий опорный сигнал может быть передан во всей ширине полосы передачи данных системы восходящей линии связи для каждой антенны терминала без дополнительной служебной нагрузки этой среде. 4 н. и 28 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области беспроводной связи и предназначено для повышения производительности. Изобретение раскрывает, в частности, устройство, которое может включать в себя приемопередатчик, функционирующий как базовая станция (BS) в беспроводной сети, и приспособленный для формирования диаграммы направленности в системе многих входов и многих выходов (MIMO), и дополнительно приспособленный для осуществления беспроводной связи с приемником, который передает по обратной связи на приемопередатчик множество матриц формирования диаграммы направленности на поддиапазон и интерполирует матрицы формирования диаграммы направленности по поддиапазону. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Техническим результатом является обеспечение эффективного использования радиоресурсов при одновременном уменьшении объема нисходящих служебных данных. Базовая станция выполнена с возможностью осуществления связи с терминалом пользователя в системе мобильной связи, использующей схему со многими входами-выходами (MIMO), с использованием предварительного кодирования. Базовая станция включает: модуль генерирования сигнала управления, выполненный с возможностью генерирования нисходящего сигнала управления, включающего индикатор флага, указывающий, следует ли использовать вектор предварительного кодирования для осуществления связи в нисходящей линии связи; и передающий модуль, выполненный с возможностью передачи сигнала, включающего нисходящий сигнал управления, в нисходящей линии связи, при этом модуль генерирования сигнала управления выполнен с возможностью выполнения канального кодирования с использованием части информации в качестве элемента кодирования. 9 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к беспроводной связи. Техническим результатом является улучшенная концепция экономии энергии в системе беспроводной связи. Устройство (100) для управления узлом системы беспроводной связи содержит определитель нагрузки по трафику (110), определитель возможности взаимодействия (120) и блок управления мощностью (130). Определитель нагрузки по трафику (110) определяет нагрузку по трафику (112) в системе беспроводной связи, и определитель возможности взаимодействия (120) определяет доступную возможность взаимодействия (122) одного узла с другим узлом системы беспроводной связи. Кроме того, блок управления мощностью (130) активирует или деактивирует антенну узла на основе определенной нагрузки по трафику (112) и определенной возможности взаимодействия (122). 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано для калибровки и формирования диаграммы направленности в системе радиосвязи. Узел B системы радиосвязи осуществляет способ радиосвязи, заключающийся в определении предкодирующей матрицы в узле B с учетом разбаланса коэффициентов усиления из-за различия коэффициента усиления системы автоматической регулировки усиления (АРУ(AGG)) в нескольких приемных трактах нескольких антенн абонентской аппаратуры (UE), в формировании диаграммы направленности для этой аппаратуры UE с использованием этой предкодирующей матрицы, а также в том, что осуществляют прием зондирующих опорных сигналов от нескольких антенн аппаратуры UE, причем каждый зондирующий сигнал передают аппаратурой UE от одной антенны с уровнем мощности, определяемым на основе относительного коэффициента усиления для этой антенны, при этом указанный относительный коэффициент усиления определяется коэффициентом усиления АРУ для соответствующей антенны и коэффициентом усиления АРУ для опорной антенны указанной аппаратуры UE. Технический результат - повышение отношения сигнала к шумам и помехам, что позволяет увеличить скорость передачи. 8 н. и 11 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

Изобретение относится к системе беспроводной связи с многими входами и многими выходами (MIMO). Изобретение раскрывает, в частности, способ приема сигнала нисходящей линии связи от базовой станции к пользовательскому оборудованию в системе MIMO, которая поддерживает двухуровневую передачу на основе первого и второго антенных портов, содержит этапы, на которых принимают информацию управления нисходящей линии связи (DCI) по каналу управления нисходящей линии связи и принимают данные нисходящей линии связи по каналу данных нисходящей линии связи, причем данные нисходящей линии связи включают в себя один или более из первого транспортного блока и второго транспортного блока, причем информация управления нисходящей линии связи включает в себя указатель новых данных (NDI) для каждого из первого и второго транспортных блоков, и если первый транспортный блок запрещен и второй транспортный блок разрешен, указатель новых данных для первого транспортного блока указывает антенный порт, через который принимается второй транспортный блок. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил., 14 табл.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в беспроводных системах связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности. Для этого корректирующая последовательность для подкадра нисходящей линии связи формируется посредством циклического сдвига порядка тонов корректирующей последовательности по антеннам между двумя или более поддиапазонами. Последовательность Голея может использоваться при модуляции одной или более поднесущих корректирующей последовательности посредством распределения повторного использования-3. В качестве альтернативы, к корректирующей последовательности может применяться распределение повторного использования-1. 6 н.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

Изобретение относится к системе сотовой связи, использующей усовершенствованный стандарт LTE-A, предусматривающий технологию использования нескольких передающих и нескольких приемных антенн, и предназначено для сбора информации о состоянии канала, совместимых с SU-MIMO и MU-MIMO и обеспечивающих требуемые характеристики системы MU-MIMO. Изобретение раскрывает, в частности, способ сбора информации о состоянии канала, включающий следующие стадии: стадию, на которой абонентское оборудование (АО) сообщает информацию об индексе кодовой книги и информацию об общем числе уровней на базовую станцию (eNB), причем информация об индексе кодовой книги включает одно из следующего: индекс 1 кодовой книги класса 2; и индекс i кодовой книги класса 1 и параметр индекса j; и стадию, на которой после приема информации об индексе кодовой книги и информации об общем числе уровней, посланной абонентским оборудованием, базовая станция получает кодовое слово путем запроса предварительно установленного перечня кодовых книг или путем запроса предварительно установленного перечня кодовых книг и объединения с расчетом в соответствии с информацией об индексе кодовой книги и информацией об общем числе уровней. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Изобретение относится к сети беспроводной связи. Технический результат - увеличение производительности линии связи. Способ идентификации матрицы предварительного кодирования, соответствующей каналу беспроводной сети, содержащий этапы, на которых: идентифицируют метрику пропускной способности, включающую в себя единичную матрицу; аппроксимируют метрику пропускной способности с использованием метрики аппроксимации, не учитывающей единичную матрицу; осуществляют поиск по всем матрицам в матричной кодовой книге с использованием метрики аппроксимации, причем матричная кодовая книга хранится в устройстве памяти, для идентификации определенной матрицы предварительного кодирования, увеличивающей пропускную способность канала беспроводной сети, причем указанная определенная матрица предварительного кодирования имеет соответствующий индекс матрицы; и передают указанный индекс матрицы по указанному каналу беспроводной сети. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх