Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием



Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием
Параметризованные поднаборы кодовых книг для использования в передачах mimo с предварительным кодированием

 


Владельцы патента RU 2565016:

ТЕЛЕФОНАКТИЕБОЛАГЕТ Л М ЭРИКССОН (ПАБЛ) (SE)

Изобретение относится системам беспроводной связи и предназначено для предварительного кодирования и использования параметризованных поднаборов кодовых книг, которые можно использовать для ограничения вариантов выбора кодовой книги для разных режимов работы со многими входами и многими выходами (MIMO). Технический результат - повышение скорости передачи данных. Для этого способ обеспечивает преимущества для отправки обратной связи по выбору прекодера от второго приемопередатчика на первый приемопередатчик, исользуемого в качестве рекомендаций предварительного кодирования. Второй приемопередатчик генерирует два типа обратной связи по выбору прекодера в зависимости от того, работает ли второй приемопередатчик в первом или втором режиме обратной связи, в зависимости от того, отправляется ли обратная связь по выбору прекодера на канале данных или канале управления, соответственно. Преимущественно в первом режиме обратной связи второй приемопередатчик выбирает прекодеры на основе DFT из набора прекодеров на основе DFT, предоставляющих первое пространственное разрешение для формирования диаграммы направленности на первом приемопередатчике, и во втором режиме обратной связи он выбирает из поднабора тех же прекодеров на основе DFT, причем этот поднабор предоставляет более низкое, второе пространственное разрешение для формирования диаграммы направленности на первом приемопередатчике. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Родственные заявки

Данная заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США, поданной 7 апреля 2010 г. и идентифицированной под № 61/321679, которая в явном виде включена в данный документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Изложенные в данном документе принципы, в общем, относятся к кодовым книгам и предварительному кодированию и, в частности, относятся к использованию параметризованных поднаборов кодовых книг, которые, например, можно использовать для ограничения вариантов выбора кодовой книги для разных режимов работы со многими входами и многими выходами (MIMO).

Уровень техники

Многоантенные методики могут значительно повысить скорости передачи данных и надежность системы беспроводной связи. Производительность, в частности, повышается, если и передатчик, и приемник оборудованы множественными антеннами, что обеспечивает канал связи со многими входами и многими выходами (MIMO). Такие системы и связанные с ними методики обычно именуются MIMO.

Стандарт LTE 3GPP в настоящее время развивается с поддержкой расширенного MIMO. Базовым компонентом в LTE является поддержка развертывания антенны MIMO и методик, связанных с MIMO. Современным рабочим допущением в LTE-Advanced (улучшенном LTE) является поддержка режима 8-слойного пространственного мультиплексирования для 8 передающих (Tx) антенн, с возможностью канально-зависимого предварительного кодирования. Режим пространственного мультиплексирования предоставляет высокие скорости передачи данных при благоприятных условиях канала.

При пространственном мультиплексировании информация, несущая вектор s символа, умножается на матрицу NT×r прекодера , которая служит для распределения энергии передачи в подпространстве векторного пространства с размерностью NT (соответствующей NT антенным портам). Матрица прекодера обычно выбирается из кодовой книги возможных матриц прекодеров и обычно указана посредством указателя матрицы прекодера (PMI). Значение PMI указывает уникальную матрицу прекодера в кодовой книге для данного количества символьных потоков.

Если матрица прекодера ограничена в том отношении, что имеет ортонормальные столбцы, то конструкция кодовой книги матриц прекодеров соответствует задаче упаковки грассманова подпространства. В любом случае каждый из r символов в векторе s символа соответствует слою, и r именуется рангом передачи. Таким образом, достигается пространственное мультиплексирование, поскольку множественные символы можно передавать одновременно посредством одного и того же частотно-временного ресурсного элемента (TFRE). Количество символов r обычно адаптировано в соответствии с текущими свойствами распространения канала.

LTE использует OFDM на нисходящей линии связи (и OFDM с предварительным кодированием на основе DFT на восходящей линии связи), и, следовательно, принятый вектор y n NR×1 для определенного TFRE на поднесущей n (или, альтернативно, TFRE данных номер n) моделируется, таким образом, в виде

,

где e n - вектор шума/помехи, полученный в качестве реализаций случайного процесса. Прекодер может быть широкополосным прекодером, который постоянен по частоте или избирателен по частоте.

Матрицу прекодера часто выбирают так, чтобы она соответствовала характеристикам матрицы H каналов MIMO, что обеспечивает так называемое канально-зависимое предварительное кодирование. Оно также обычно именуется предварительным кодированием с замкнутым циклом и, по существу, пытается сфокусировать энергию передачи в подпространство, которое является сильным в смысле переноса большой передаваемой энергии на целевой приемник, например пользовательское оборудование (UE). Кроме того, матрицу прекодера также можно выбирать с целью ортогонализации канала, в том смысле, что после надлежащей линейной коррекции на UE или другом целевом приемнике межслойная помеха снижается.

В предварительном кодировании с замкнутым циклом для нисходящей линии связи LTE, в частности, UE передает на eNodeB, на основании измерений канала на прямой линии связи (нисходящей линии связи), рекомендации прекодера, подходящего для использования. Единичный прекодер, который предположительно охватывает большую полосу пропускания (широкополосное предварительное кодирование), может возвращаться в качестве обратной связи. Также может быть полезным согласовывать с вариациями частоты канала и, напротив, передавать в качестве обратной связи отчет о частотно-избирательном предварительном кодировании, например, несколько прекодеров, по одному на частотный поддиапазон. Этот подход является примером более общего случая обратной связи по информации состояния канала (CSI), которая также охватывает объекты, осуществляющие обратную связь, помимо прекодеров, для оказания помощи eNodeB в адаптации последующих передач на UE. Такая другая информация может включать в себя индикаторы качества канала (CQI), а также индикатор ранга (RI) передачи.

Для восходящей линии связи LTE использование предварительного кодирования с замкнутым циклом означает, что eNodeB выбирает прекодер(ы) и ранг передачи. После этого eNodeB сигнализирует выбранный прекодер, который, предположительно, будет использоваться UE. eNodeB также может использовать определенную сигнализацию на основе битовой карты для указания конкретных прекодеров в рамках кодовой книги, в использовании которых UE ограничено. См., например, раздел 7.2 технической спецификации 3GPP, TS 36.213. Одним недостатком такой сигнализации является использование битовых карт для указания разрешенных или запрещенных прекодеров. Кодовые книги с большим количеством прекодеров требуют длинных битовых карт, и издержки сигнализации, связанные с передачей длинных битовых карт, становятся недопустимыми.

В любом случае ранг передачи и, таким образом, количество пространственно мультиплексированных слоев отражается в количестве столбцов прекодера. Эффективность и производительность передачи повышаются за счет выбора ранга передачи в соответствии с текущими свойствами канала. Часто устройство, выбирающее прекодеры, также отвечает за выбор ранга передачи. Один подход к выбору ранга передачи предусматривает оценку метрики производительности для каждого возможного ранга и выбор ранга, который оптимизирует метрику производительности. Такого рода вычисления часто бывают вычислительно обременительными, поэтому выгодно было бы повторно использовать вычисления для разных рангов передач. Повторное использование вычислений облегчается за счет конструирования кодовой книги прекодера в соответствии с так называемым вложенным свойством ранга. Это означает, что кодовая книга обладает тем свойством, что всегда существует поднабор столбцов прекодера более высокого ранга, который также является действительным прекодером более низкого ранга.

Кодовая книга домохозяина 4-Tx для нисходящей линии связи LTE является примером кодовой книги, которая удовлетворяет вложенному свойству ранга. Это свойство не только полезно для снижения вычислительной сложности, но также важно для упрощения игнорирования выбора ранга на устройстве, отличном от того, которое выбрало ранг передачи. Рассмотрим, например, нисходящую линию связи LTE, где UE выбирает прекодер и ранг и на основании этих выборов вычисляет CQI, представляющий качество эффективного канала, образованного выбранным прекодером и каналом. Поскольку CQI, сообщаемый, таким образом, UE, соответствует определенному рангу передачи, осуществление игнорирования ранга на стороне eNodeB не позволяет знать, как регулировать сообщаемый CQI для учета нового ранга.

Однако если кодовая книга прекодера обладает вложенным свойством ранга, игнорирование ранга в пользу прекодера более низкого ранга возможно путем выбора поднабора столбцов первоначального прекодера. Поскольку новый прекодер является поднабором столбцов первоначального прекодера, CQI, привязанный к первоначальному прекодеру, дает нижнюю границу для CQI, если используется новый прекодер пониженного ранга. Такие границы можно применять для уменьшения ошибок CQI, связанных с игнорированием ранга, тем самым повышая производительность адаптации линии связи.

Другая проблема, которую необходимо учитывать при конструировании прекодеров, состоит в том, чтобы гарантировать эффективное использование усилителей мощности (PA) передатчика. Обычно мощность нельзя перераспределять между антеннами, поскольку, в целом, для каждой антенны существует отдельный PA. Следовательно, для максимального использования ресурсов PA важно, чтобы с каждой антенны передавалась одна и та же величина мощности, т.е. матрица прекодера W должна удовлетворять условию

Таким образом, с точки зрения использования PA полезно применять это ограничение при конструировании кодовых книг прекодера.

Полное использование мощности также гарантируется так называемым свойством постоянного модуля, которое означает, что все скалярные элементы в прекодере имеют одинаковую норму (модуль). Легко проверить, что прекодер постоянного модуля также удовлетворяет ограничению полного использования PA в (2), и, следовательно, свойство постоянного модуля составляет достаточное, но не необходимое условие для полного использования PA.

В качестве дополнительного аспекта нисходящей линии связи LTE и адаптации соответствующего передатчика UE сообщает CQI и прекодеры на eNodeB по каналу обратной связи. Канал обратной связи передается либо на физическом канале управления восходящей линии связи (PUCCH), либо на физическом совместно используемом канале восходящей линии связи (PUSCH). Первый представляет собой достаточно узкий магистральный поток битов, где обратная связь по CSI сообщается полустатически сконфигурированным и периодическим образом. С другой стороны, передача отчетов на PUSCH динамически инициируется как часть предоставления восходящей линии связи. Таким образом, eNodeB может динамически планировать передачи CSI. Кроме того, в отличие от передачи отчетов CSI на PUCCH, где количество физических битов в данный момент ограничено 20, отчеты CSI на PUSCH могут быть значительно больше. Такое разделение ресурсов имеет смысл с той точки зрения, что полустатически сконфигурированные ресурсы, например PUCCH, невозможно адаптировать к быстро изменяющимся условиям трафика, таким образом, что придает важность ограничению их общего потребления ресурсов.

Поддержание малых издержек сигнализации остается важной целью конструирования. По поводу сокращенной сигнализации прекодера см. WO 2009/025619 A2. В связи с этим сигнализация прекодера может легко потреблять значительную часть доступных ресурсов в отсутствие тщательно сконструированного протокола сигнализации. Структура возможных прекодеров и общая конструкция кодовой книги прекодера играют важную роль в поддержании малых издержек сигнализации. Особенно перспективная структура прекодера предусматривает разложение прекодера на две матрицы, так называемые факторизованные прекодеры. Тогда прекодер можно выразить произведением двух множителей

где прекодер преобразования стремится захватывать широкополосные/долговременные свойства канала, например корреляцию, тогда как прекодер настройки нацелен на частотно-избирательные/кратковременные свойства канала.

Вместе с тем, факторизованные прекодеры преобразования и настройки представляют полный прекодер , образуемый сигнализируемыми объектами. Прекодер преобразования обычно, но не обязательно, сообщается с более грубой степенью разбиения по времени и/или частоте, чем прекодер настройки, для экономии издержек и/или сложности. Прекодер преобразования служит для применения корреляционных свойств для фокусирования прекодера настройки в “направлениях”, где канал распространения в среднем является “сильным”. Обычно это делается путем уменьшения количества k измерений, охватываемых прекодером настройки. Другими словами, прекодер преобразования становится высокой матрицей с уменьшенным количеством столбцов. Следовательно, количество k строк прекодера настройки также сокращается. Благодаря такому уменьшению количества измерений, кодовую книгу для прекодера настройки, которая легко потребляет большинство ресурсов сигнализации, поскольку она нуждается в обновлении с тонкой степенью разбиения, можно уменьшить, продолжая поддерживать высокую производительность.

Прекодеры преобразования и настройки могут иметь свои собственные кодовые книги. Прекодер преобразования нацелен иметь высокое пространственное разрешение и, таким образом, кодовую книгу с большим количеством элементов, тогда как кодовая книга для прекодера настройки выбирается, исходя из необходимости быть достаточно малой, для поддержания издержек сигнализации на разумном уровне.

Чтобы увидеть, как применяются корреляционные свойства и как достигается снижение размерности, рассмотрим общий случай решетки, содержащей всего NT элементов, размещенных в NT/2 близко расположенных кросс-полюсах. На основании направления поляризации антенн, антенны при установке близко расположенных кросс-полюсов можно разделить на две группы, где каждая группа является близко расположенной сополяризованной однородной линейной решеткой (ULA) с NT/2 антеннами. Близко расположенные антенны часто приводят к высокой корреляции каналов, и корреляцию, в свою очередь, можно применять для поддержания малых издержек сигнализации. Каналы, соответствующие каждой такой ULA группе антенн, обозначаются , соответственно. Для удобства записи в нижеследующих уравнениях опущены нижние индексы, указывающие измерения матриц, а также нижний индекс n. Исходя из того, что прекодер преобразования имеет блочно-диагональную структуру,

произведение канала MIMO и полного прекодера можно записать в виде

.

Можно видеть, что матрица по отдельности осуществляет предварительное кодирование каждой ULA группы антенн, таким образом формируя уменьшенный и улучшенный эффективный канал . Таким образом, W (c) иногда именуется прекодером “подгруппы антенн”. Если соответствует вектору формирования диаграммы направленности, эффективный канал будет уменьшаться, чтобы иметь только две виртуальные антенны, что уменьшает необходимый размер кодовой книги, используемой для матрицы второго прекодера настройки при отслеживании мгновенных свойств канала. В этом случае мгновенные свойства канала в значительной степени зависят от относительного фазового соотношения между двумя ортогональными поляризациями.

Для более полного понимания этого раскрытия также полезно рассмотреть теорию, касающуюся “сетки лепестков диаграммы направленности”, совместно с предварительным кодированием на основе дискретного преобразования Фурье (DFT). Векторы прекодера на основе DFT для NT передающих антенн можно записать в виде

,

где - фаза m-й антенны, n - индекс вектора прекодера (указывающий лепесток диаграммы направленности из QNT лепестков диаграммы направленности), и Q - коэффициент передискретизации.

Для высокой производительности важно, чтобы функции коэффициента усиления решетки из двух последовательных лепестков диаграммы направленности перекрывались в угловой области, т.е., чтобы коэффициент усиления не падал слишком сильно при переходе от одного лепестка диаграммы направленности к другому. Обычно для этого требуется коэффициент передискретизации, по меньшей мере, Q=2. Таким образом, для NT антенн требуется, по меньшей мере, 2NT лепестков диаграммы направленности.

Альтернативная параметризация вышеозначенных векторов прекодера на основе DFT имеет вид

для , где l и q совместно определяют индекс вектора прекодера через соотношение n=Ql+q. Эта параметризация также подчеркивает, что существует Q групп лепестков диаграммы направленности, где лепестки диаграммы направленности в рамках каждой группы ортогональны друг другу;. q-ю группу можно представить производящей матрицей

.

Гарантируя, что только векторы прекодера из одной и той же производящей матрицы используются совместно как столбцы в одном и том же прекодере, можно напрямую формировать наборы векторов прекодера для использования в так называемом унитарном предварительном кодировании, где столбцы в рамках матрицы прекодера должны образовывать ортонормальный набор.

Кроме того, для максимизации производительности предварительного кодирования на основе DFT полезно центрировать сетку лепестков диаграммы направленности симметрично вокруг широкого размера решетки. Такое вращение лепестков диаграммы направленности можно производить путем умножения слева вышеозначенных векторов DFT на диагональную матрицу , имеющую элементы

.

Вращение может быть либо включено в кодовую книгу прекодера, либо, альтернативно, осуществляться как отдельный этап, где все сигналы вращаются одинаково, и вращение, таким образом, может поглощаться в канал со стороны приемника (прозрачно для приемника). В дальнейшем, при рассмотрении предварительного кодирования на основе DFT по умолчанию, предполагается, что вращение может производиться или не производиться. Таким образом, возможны обе альтернативы без их открытого упоминания.

Один аспект вышеописанной структуры факторизованных прекодеров относится к снижению издержек, связанных с сигнализацией прекодеров, на основании сигнализации прекодеров преобразования и настройки W (c) и W (t) с разной степенью разбиения по частоте и/или времени. Использование блочно-диагонального прекодера преобразования, в частности, оптимизировано для случая передающей антенной решетки, состоящей из близко расположенных кросс-полюсов, но могут существовать и другие конфигурации антенн. В частности, нужно также добиться эффективной производительности с помощью ULA близко расположенных сопряженных полюсов. Однако, способ достижения эффективной производительности в связи с этим не очевиден в отношении структуры блочно-диагонального прекодера преобразования.

Другой аспект, подлежащий рассмотрению, состоит в том, что, в общем смысле, вышеописанная обратная связь по факторизованному прекодеру может препятствовать полному использованию PA и может нарушать вышеупомянутое вложенное свойство ранга. Эти проблемы возникают из того факта, что два факторизованных прекодера, т.е. прекодер преобразования и прекодер настройки, перемножаются друг с другом с образованием полного прекодера, и, таким образом, нормальные правила, гарантирующие полное использование PA и вложенное свойство ранга посредством прекодеров постоянного модуля и поднабора столбцов, соответственно, неприменимы.

Кроме того, соображения предварительного кодирования, в частности в контексте нисходящей линии связи LTE, включают в себя тот факт, что PUCCH не может нести такой же большой размер полезной нагрузки, как PUSCH, по вышеописанным причинам. Таким образом, существует опасность возникновения проблем “покрытия”, когда UE сообщает CSI на PUCCH. В связи с этим полезно понять, что современные конструкции прекодера обычно оптимизированы для передач на/с одного UE. В контексте MIMO этот однопользовательский контекст именуется однопользовательским MIMO или SU-MIMO. Напротив, совместное планирование множественных UE на одних и тех же частотно-временных ресурсах называется многопользовательским MIMO или MU-MIMO. MU-MIMO пользуется повышенным интересом, но предъявляет другие требования к передаче отчетов прекодера и структурам, лежащим в основе прекодера.

Сущность изобретения

Один аспект представленных в данном документе принципов относится к отправке обратной связи по выбору прекодера со второго приемопередатчика на первый приемопередатчик, для использования первым приемопередатчиком в качестве рекомендаций предварительного кодирования. В частности, второй приемопередатчик генерирует два типа обратной связи по выбору прекодера, причем один тип использует меньшую полезную нагрузку сигнализации, чем другой тип, и поэтому предоставляет отдельное снижение издержек сигнализации, связанной с передачей отчетов о рекомендациях предварительного кодирования на первый приемопередатчик. В качестве примера, второй приемопередатчик отправляет рекомендации предварительного кодирования с использованием типа передачи отчетов с уменьшенными издержками при передаче отчетов в определенные моменты времени, или при передаче отчетов на определенных каналах, или в ответ на принятую сигнализацию управления. Сигнализация уменьшенной полезной нагрузки содержит, например, значения индекса ограниченного меньшего диапазона, которые индексируют поднабор прекодеров в рамках большего набора, тогда как сигнализация увеличенной полезной нагрузки содержит значения индекса полного диапазона, которые индексируют больший набор. Значения индекса ограниченного диапазона также именуются значениями индекса “меньшего диапазона”, чтобы подчеркнуть, что они могут индексировать только меньший диапазон прекодеров в рамках большего набора.

В качестве особо выгодного, но все же неограничительного примера, первый и второй приемопередатчики сконфигурированы для работы в сети беспроводной связи, действующей в соответствии со стандартами LTE 3GPP, например, первым приемопередатчиком является eNB в сети, и вторым приемопередатчиком является мобильный терминал или другой экземпляр пользовательского оборудования (UE). При этом второй приемопередатчик указывает свои рекомендации предварительного кодирования путем отправки значений индекса в качестве обратной связи по выбору прекодера, где каждое значение индекса “указывает” на один или более прекодеров в предварительно заданной кодовой книге. При передаче отчетов обратной связи по выбору прекодера на физическом совместно используемом канале восходящей линии связи (PUSCH) второй приемопередатчик отправляет значения индекса полного диапазона, которые охватывают предварительно определенный набор прекодеров, например всю кодовую книгу. Однако при передаче отчетов обратной связи по выбору прекодера на физическом канале управления восходящей линии связи (PUCCH) второй приемопередатчик отправляет значения индекса меньшего диапазона. Хотя значения индекса меньшего диапазона охватывают только поднабор прекодеров в предварительно определенном наборе, их выгодно сообщать с использованием меньшей полезной нагрузки, чем используется для сообщения значений индекса полного диапазона. Таким образом, значения индекса меньшего диапазона способны индексировать только часть полного набора прекодеров, тогда как значения индекса полного диапазона способны индексировать полный набор прекодеров.

Согласно этому примеру изложенные в данном документе принципы в широком смысле предоставляют способ, на втором приемопередатчике беспроводной связи, предоставления обратной связи по выбору прекодера на первый приемопередатчик беспроводной связи, в качестве рекомендаций предварительного кодирования для первого приемопередатчика. Здесь термины “первый приемопередатчик” и “второй приемопередатчик” обозначают, в качестве неограничительного примера, базовую станцию беспроводной сети, действующую как первый приемопередатчик, и экземпляр пользовательского оборудования (UE), действующий как второй приемопередатчик, причем базовая станция осуществляет предварительное кодирование определенных передач на UE на основании, по меньшей мере частично, приема обратной связи по выбору прекодера от UE, указывающей рекомендации прекодера для UE.

В любом случае способ включает в себя определение условий канала на втором приемопередатчике, и, при работе в первом режиме обратной связи, выбор прекодера из предварительно определенного набора прекодеров на основании упомянутых условий канала, и отправку значения индекса полного диапазона для выбранного прекодера на первый приемопередатчик в качестве обратной связи по выбору прекодера. Однако при работе во втором режиме обратной связи способ включает в себя выбор прекодера на втором приемопередатчике из меньшего, предварительно определенного поднабора прекодеров, содержащегося в рамках предварительно определенного набора прекодеров на основании условий канала, и отправку значения индекса меньшего диапазона для выбранного прекодера на упомянутый первый приемопередатчик в качестве обратной связи по выбору прекодера. При этом второй приемопередатчик использует меньшую полезную нагрузку сигнализации для отправки значений индекса меньшего диапазона по сравнению с полезной нагрузкой сигнализации, используемой для отправки значений индекса полного диапазона.

В, по меньшей мере, одном варианте осуществления второй приемопередатчик отправляет обратную связь по выбору прекодера в определенные первые моменты времени на канале управления и в определенные вторые моменты времени на канале данных. Способ дополнительно включает в себя выбор на втором приемопередатчике первого режима обратной связи при отправке обратной связи по выбору прекодера, мультиплексированной с данными, на одном и том же физическом канале. Напротив, второй приемопередатчик выбирает второй режим обратной связи при отправке обратной связи по выбору прекодера на канале управления. Соответственно, первый приемопередатчик преимущественно сконфигурирован для приема и использования (например, распознавания и ответа) обратной связи обоих типов.

В связанном варианте осуществления изложенные в данном документе принципы предоставляют детали примера для приемопередатчика беспроводной связи, который сконфигурирован для предоставления обратной связи по выбору прекодера на другой приемопередатчик беспроводной связи в качестве рекомендаций предварительного кодирования для этого другого приемопередатчика. Приемопередатчик включает в себя приемник, сконфигурированный для приема сигналов от упомянутого другого приемопередатчика, и блок оценки канала, сконфигурированный для оценки условий канала на приемопередатчике в отношении сигналов, принятых от другого приемопередатчика. Приемопередатчик дополнительно включает в себя передатчик, сконфигурированный для передачи сигналов на другой приемопередатчик, включающих в себя сигналы, переносящие обратную связь по выбору прекодера. Дополнительно, приемопередатчик включает в себя генератор обратной связи по предварительному кодированию, который сконфигурирован для определения, работать ли в первом режиме обратной связи или во втором режиме обратной связи.

При работе в первом режиме обратной связи генератор обратной связи по предварительному кодированию сконфигурирован для выбора прекодера из предварительно определенного набора прекодеров на основании условий канала и отправки значения индекса полного диапазона для выбранного прекодера на другой приемопередатчик в качестве обратной связи по выбору прекодера. При работе во втором режиме обратной связи генератор обратной связи по предварительному кодированию сконфигурирован для выбора прекодера из предварительно определенного поднабора прекодеров, содержащегося в предварительно определенном наборе прекодеров. Этот выбор также основан на условиях канала, но при этом второй приемопередатчик отправляет значение индекса меньшего диапазона для выбранного прекодера на другой приемопередатчик. В частности, генератор обратной связи по предварительному кодированию сконфигурирован для использования меньшей полезной нагрузки сигнализации для отправки значений индекса меньшего диапазона по сравнению с полезной нагрузкой сигнализации, используемой для отправки значений индекса полного диапазона. В качестве рабочего примера значения индекса меньшего диапазона могут указывать только прекодеры в конкретном поднаборе или поднаборах прекодеров в рамках одной или более кодовых книг, тогда как значения индекса полного диапазона могут указывать на любой из прекодеров в рамках кодовой(ых) книги.

Что касается первого приемопередатчика, который может представлять собой, например, сетевую базовую станцию, реализующую предварительное кодирование передачи, изложенные в данном документе принципы раскрывают способ, в котором первый приемопередатчик принимает рекомендации предварительного кодирования от второго приемопередатчика в форме обратной связи по выбору прекодера. Способ включает в себя прием обратной связи по выбору прекодера от второго приемопередатчика и определение, содержит ли обратная связь по выбору прекодера первый тип обратной связи по выбору прекодера, включающий в себя значение индекса полного диапазона, или второй тип обратной связи по выбору прекодера, включающий в себя значение индекса меньшего диапазона, которое сигнализируется вторым приемопередатчиком с использованием меньших издержек сигнализации по сравнению с теми, которые используются для сигнализации значений индекса полного диапазона.

Согласно этому способу, если обратная связь по выбору прекодера является первым типом обратной связи по выбору прекодера, первый приемопередатчик идентифицирует рекомендацию прекодера путем идентификации прекодера из предварительно определенного набора прекодеров, который проиндексирован значением индекса полного диапазона, включенным в обратную связь по выбору прекодера. С другой стороны, если обратная связь по выбору прекодера относится ко второму типу, первый приемопередатчик идентифицирует рекомендацию прекодера путем идентификации прекодера из предварительно определенного поднабора прекодеров, который проиндексирован значением индекса меньшего диапазона, включенным в обратную связь по выбору прекодера. В данном случае предварительно определенный поднабор содержится в рамках предварительно определенного поднабора и содержит, в качестве примера, каждый K-й элемент в предварительно определенном наборе, где K - некоторое целочисленное значение. В любом случае, в продолжение способа, первый приемопередатчик определяет операцию предварительного кодирования для предварительного кодирования передачи на второй приемопередатчик на основании, по меньшей мере частично, рекомендации прекодера.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема примерных вариантов осуществления первого приемопередатчика, который сконфигурирован для передачи предварительно кодированных передач на второй приемопередатчик.

Фиг.2 - схема одного варианта осуществления предварительно определенного набора прекодеров, в рамках которого содержится заданный логический поднабор.

Фиг.3 и 4 - схемы одного варианта осуществления значений индекса полного диапазона и меньшего диапазона для использования при индексировании всех или поднабора предварительно определенного набора прекодеров, показанного на фиг.3.

Фиг.5 - логическая блок-схема одного варианта осуществления способа для отправки обратной связи по выбору прекодера от одного приемопередатчика на другой приемопередатчик, где передаваемая обратная связь по выбору прекодера использует изменяющийся размер полезной нагрузки для сигнализации рекомендаций.

Фиг.6 - логическая блок-схема одного варианта осуществления способа для приема и обработки обратной связи по выбору прекодера, которая включает в себя переменный размер полезной нагрузки для сигнализируемой информации прекодера.

Фиг.7 - блок-схема одного варианта осуществления схемы предварительного кодирования, которую можно реализовать, например, в первом приемопередатчике, показанном на фиг.1.

Фиг.8 - блок-схема одного варианта осуществления сети беспроводной связи, в которой предложенные в данном документе сигнализация и обработка ограничения предварительного кодирования используются между базовой станцией и экземпляром пользовательского оборудования (“UE”).

Подробное описание

Фиг.1 изображает первый приемопередатчик 10 беспроводной связи и второй приемопередатчик 12 беспроводной связи, для удобства именуемые приемопередатчиками 10 и 12. Приемопередатчик 10 включает в себя определенное количество антенн 14 и соответствующие схемы 16 приемопередатчика (включающие в себя один или более радиочастотных приемников и передатчиков) совместно со схемами 18 управления и обработки. По меньшей мере, функционально, схемы 18 управления и обработки включают в себя контроллер 20 предварительного кодирования, процессор 22 обратной связи и одну или более схем 24 памяти, где хранится кодовая книга 26 прекодеров 28. Хотя число “28” используется в общем случае в качестве ссылочной позиции, как в единственном, так и в множественном смыслах, для указания одного или множественных прекодеров 28, используются суффиксные обозначения, когда это полезно для пояснения, например, прекодер 28-1, прекодер 28-2 и т.д.

Второй приемопередатчик 12 включает в себя определенное количество антенн 30 и соответствующие схемы 32 приемопередатчика (включающие в себя один или более радиочастотных приемников и передатчиков) совместно со схемами 34 управления и обработки. По меньшей мере функционально схемы 34 управления и обработки включают в себя схемы 36 обработки принятого сигнала, например схемы демодуляции/декодирования, и дополнительно включают в себя одну или более схем 38 оценки для оценки условий канала и/или качества сигнала.

Кроме того, схемы 34 управления и обработки включают в себя одну или более схем 40 памяти и генератор 42 обратной связи по предварительному кодированию. В схеме(ах) 40 памяти хранится, например, та же кодовая книга 26 прекодеров 28, которая хранится на приемопередатчике 10. Таким образом, приемопередатчик 12 может отправлять обратную связь 44 по выбору прекодера на приемопередатчик 10 путем отправки значений PMI (индекса матрицы прекодера). Значения PMI указывают значение индекса кодовой книги прекодера(ов) 28, выбранного(ых) приемопередатчиком 12, которые рекомендованы для использования приемопередатчиком 10 при применении операции предварительного кодирования на приемопередатчике 10. Таким образом, в простых терминах, обратную связь 44 по выбору прекодера можно понимать как второй приемопередатчик 12, сообщающий динамически изменяющиеся рекомендации прекодера первому приемопередатчику 10, согласно изменяющимся условиям канала и т.д. Приемопередатчик 10 рассматривает эту информацию прекодера от второго приемопередатчика 12 при определении операции предварительного кодирования, которую он применяет для предварительного кодирования передач 46, отправляемых с первого приемопередатчика 10 на второй приемопередатчик 12. Также, в одном или более вариантах осуществления, приемопередатчик 10 отправляет сигнализацию 48 управления на приемопередатчик 12 для управления своими рекомендациями предварительного кодирования.

В, по меньшей мере, одном варианте осуществления схемы 18 управления и обработки приемопередатчика 10, по меньшей мере частично, содержат компьютерные схемы, например один или более микропроцессоров и/или цифровых сигнальных процессоров, или другие схемы цифровой обработки. В, по меньшей мере, одном варианте осуществления такие схемы специально сконфигурированы для реализации предложенных в данном документе способов для приемопередатчика 10 на основе выполняющихся сохраненных инструкций компьютерной программы, которые могут храниться, например, в схеме(ах) памяти 24. Аналогично, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления схемы 34 управления и обработки реализованы, по меньшей мере частично, в виде программируемых схем цифровой обработки. Например, схемы 34 управления и обработки в одном или более вариантах осуществления включают в себя один или более микропроцессоров или цифровых сигнальных процессоров, сконфигурированных для реализации, по меньшей мере, части предложенных в данном документе способов для приемопередатчика 12 на основе выполняющихся инструкций компьютерной программы, хранящихся в одной или более схемах 40 памяти.

Согласно этим деталям примерной реализации в одном или более вариантах осуществления приемопередатчик 12 сконфигурирован для предоставления обратной связи 44 по выбору прекодера с приемопередатчиком 10 в качестве рекомендаций предварительного кодирования на приемопередатчик 10. В качестве поддержки этой конфигурации приемопередатчик 12 включает в себя приемник (в рамках схем 16 приемопередатчика), который сконфигурирован для приема сигналов от приемопередатчика 10. Приемопередатчик 12 дополнительно включает в себя блок 38 оценки канала, который в данном случае сконфигурирован для оценки условий канала на приемопередатчике 12, в отношении сигналов, принятых от приемопередатчика 10. Кроме того, приемопередатчик 12 включает в себя передатчик (в рамках схем 16 приемопередатчика), который сконфигурирован для передачи сигналов на приемопередатчик 10, включающих в себя сигналы, переносящие обратную связь 44 по выбору прекодера.

Дополнительно, приемопередатчик 12 включает в себя вышеупомянутый генератор 42 обратной связи по предварительному кодированию, который сконфигурирован для работы в первом или втором режимах обратной связи. На фиг.2 показан предварительно определенный набор 50 прекодеров 28, проиндексированных значением 52 индекса полного диапазона. В качестве примера, предварительно определенный набор 50 прекодеров 28 представляет все прекодеры 28 в кодовой книге 26, показанной на фиг.1. Конечно, этот пример является неограничительным; предварительно определенный набор 50 прекодеров 28 сам по себе может быть поднабором в рамках большего набора прекодеров 28, и этот подход можно распространить на множественные кодовые книги 26. Кроме того, прекодеры 28 не обязательно являются одинаковыми, например могут существовать разные поднаборы прекодеров 28 для рассмотренного выше факторизованного прекодера и/или для разных условий или режимов работы.

В любом случае фиг.2 дополнительно изображает, по меньшей мере, один предварительно определенный поднабор 54 прекодеров 28, проиндексированных значением 56 индекса меньшего диапазона. Следует понимать, что предварительно определенный поднабор 54 прекодеров 28 является заданным поднабором прекодеров 28 в большем наборе 50 прекодеров 28. В качестве неограничительного примера предположим, что набор 50 прекодеров 28 включает в себя шестнадцать значений, проиндексированных как {0, 1, 2, …, 15}. Кроме того, предположим, что поднабор 54 прекодеров 28 соответствует поднабору восьми из этих шестнадцати прекодеров и, в частности, соответствует прекодерам 28 в индексных позициях {0, 2, 4, 6, …, 14} в рамках большего набора 50. Для этого примера варианты выбора поднабора можно сигнализировать с использованием перенумерованного диапазона индексов {0, 1, 2, …, 7}, который указывает варианты выбора из поднабора 54 {0, 2, 4, 6, …, 14} в рамках большего набора 50 {0, 1, 2, …, 15}. Таким образом, значение 56 индекса меньшего диапазона должно принимать только перенумерованные значения индекса {0, 1, …, 7}.

В одном примере предварительно определенный набор 50 прекодеров 28 включает в себя определенное количество прекодеров на основе DFT, представляющих всего N лепестков диаграммы направленности на основе DFT для формирования диаграммы направленности передачи (на приемопередатчике 10). Соответственно, предварительно определенный поднабор 54 прекодеров 28 представляет всего M лепестков диаграммы направленности на основе DFT для формирования диаграммы направленности передачи и соответствует каждому R-му из N лепестков диаграммы направленности на основе DFT. В данном документе N, M и R являются целочисленными значениями, и M<N.

В, по меньшей мере, одном таком варианте осуществления, по меньшей мере, несколько прекодеров 28 в предварительно определенном наборе 50 прекодеров основаны на конструкции факторизованного прекодера, содержащей прекодер преобразования и прекодер настройки. Например, каждый из прекодеров на основе DFT в предварительно определенном наборе 50 прекодеров 28 сформирован как комбинация выбранного прекодера преобразования и выбранного прекодера настройки. Таким образом, такие прекодеры 28 в предварительно определенном наборе 50 прекодеров 28 соответствуют набору N разных прекодеров преобразования и набору прекодеров настройки. Каждый упомянутый прекодер преобразования содержит блочно-диагональную матрицу, каждый блок которой содержит прекодер на основе DFT, который задает N разных лепестков диаграммы направленности на основе DFT для подгруппы в группе NT передающих антенных портов на первом приемопередатчике (10), и предварительно определенный поднабор прекодеров представляет каждый R-й из упомянутых N лепестков диаграммы направленности на основе DFT.

В другом примере набор 50 прекодеров 28 представляет тридцать два (32) лепестка диаграммы направленности на основе DFT, т.е. N=32. Поднабор 54 прекодеров 28 представляет поднабор из восьми из этих лепестки диаграммы направленности, т.е. M=8. Таким образом, предварительное кодирование на основе поднабора оставляет только восемь из тридцати двух лепестков диаграммы направленности для предварительного кодирования подгруппы антенн. Кроме того, для предварительного кодирования с помощью поднабора из восьми лепестков диаграммы направленности в данном документе предусмотрено прореживание алфавита QPSK фазовой регулировки между подгруппами антенн до алфавита BPSK (+-1). В более общем случае для N лепестков диаграммы направленности в наборе 50 можно сформировать поднабор M этих лепестков диаграммы направленности путем выбора каждого R-го из N лепестков диаграммы направленности, где M, N и R - целые числа, и M<N. Фазовое разрешение, задающее фазовые сдвиги лепестков диаграммы направленности, соответственно регулируется при переходе от поднабора 50 N прекодеров 28, соответствующих N лепесткам диаграммы направленности на основе DFT, к поднабору 54 M прекодеров 28, соответствующих M лепесткам диаграммы направленности на основе DFT.

Преимущественно, поскольку “индексное пространство”, занимаемое значением 56 индекса меньшего диапазона, меньше, чем для значения 52 индекса полного диапазона, значение 56 индекса меньшего диапазона можно представить меньшим количеством битов информации, чем требуется для представления значения 52 индекса полного диапазона. Для иллюстраций см., например, фиг.3 и 4, где показано “X” битов, представляющих значение 52 индекса полного диапазона, и “Y” битов, представляющих значение 56 индекса меньшего диапазона, причем Y<X.

С учетом вышеупомянутых деталей генератор 42 обратной связи по предварительному кодированию на приемопередатчике 12 сконфигурирован для определения, работать ли в первом режиме обратной связи или во втором режиме обратной связи. В первом режиме обратной связи обратная связь 44 по выбору прекодера генерируется с использованием значений 52 индекса полного диапазона, тогда как во втором режиме обратной связи обратная связь 44 по выбору прекодера генерируется с использованием значений 56 меньшего диапазона. Таким образом, отправка обратной связи 44 по выбору прекодера требует меньших издержек сигнализации, когда генератор 42 обратной связи по предварительному кодированию работает во втором режиме обратной связи.

Генератор 42 обратной связи по предварительному кодированию сконфигурирован для определения, в каком из двух режимов он работает, на основании того, например, какой физический канал передачи используется для передачи обратной связи 44 по выбору предварительного кодирования, и/или на основании сигнализации 48 управления, принятой от первого приемопередатчика 10.

В любом случае генератор 42 обратной связи по предварительному кодированию сконфигурирован так, что, при работе в первом режиме обратной связи, он выбирает прекодер 28 из предварительно определенного набора 50 прекодеров 28 на основании условий канала и отправляет значение 52 индекса полного диапазона для выбранного прекодера 28 на приемопередатчик 10. При работе во втором режиме обратной связи генератор 42 обратной связи по предварительному кодированию сконфигурирован для выбора своих рекомендаций предварительного кодирования из предварительно определенного поднабора 54 прекодеров 28, содержащегося в предварительно определенном наборе 50 прекодеров 28, на основании упомянутых условий канала и для отправки значения 56 индекса меньшего диапазона для выбранного прекодера 28 на приемопередатчик 10 в качестве обратной связи 44 по выбору прекодера. Таким образом, приемопередатчик 12 выгодно использует меньшую полезную нагрузку сигнализации для отправки значений 56 индекса меньшего диапазона по сравнению с полезной нагрузкой сигнализации, используемой для отправки значений 52 индекса полного диапазона. Например, значение 52 индекса полного диапазона можно задать как восьмибитовое значение, а значение 56 индекса меньшего диапазона можно задать как четырех- или пятибитовое значение.

Фиг.5 иллюстрирует один пример способа, соответствующий вышеописанной обработке, где иллюстрируемый способ 500 осуществляется на втором приемопередатчике 12 и предоставляет обратную связь 44 по выбору прекодера в качестве рекомендаций предварительного кодирования от приемопередатчика 12 на приемопередатчик 10. Способ 500 включает в себя определение условий канала на приемопередатчике 12 (блок 502). Специалистам в данной области техники очевидно, например, что приемопередатчик 12 динамически измеряет условия канала в отношении сигналов, принятых от приемопередатчика 10, и оценивает эти условия канала как основание для дачи рекомендаций прекодера приемопередатчику 10. Кроме того, следует понимать, что обратная связь 44 по выбору прекодера может отправляться как информация в рамках отчета информации состояния канала (CSI), который может включать в себя дополнительную информацию об условиях приема на приемопередатчике 12.

Затем способ 500 предусматривает определение, работает ли приемопередатчик 12 в первом режиме обратной связи или во втором режиме обратной связи (блок 504). Если приемопередатчик 12 работает в первом режиме обратной связи, способ 500 предусматривает выбор прекодера 28 на приемопередатчике 12 из предварительно определенного набора 50 прекодеров 28, согласно фиг.2, причем этот выбор основан на условиях канала (блок 506). Затем способ 500 предусматривает отправку значения 52 индекса полного диапазона для выбранного прекодера 28 на приемопередатчик 10 в качестве обратной связи 44 по выбору прекодера (блок 508).

Если приемопередатчик 12 работает во втором режиме обратной связи (НЕТ на блоке 504), способ включает в себя выбор прекодера 28 из меньшего, предварительно определенного поднабора 54 прекодеров 28, который содержится в рамках предварительно определенного набора 50 прекодеров 28 (блок 510). Затем способ 500 предусматривает отправку значения 56 индекса меньшего диапазона для выбранного прекодера 28 на приемопередатчик 10 в качестве обратной связи 44 по выбору прекодера (блок 512). Эта сигнализация осуществляется с использованием меньшей полезной нагрузки сигнализации, чем используется для отправки значения 52 индекса полного диапазона.

В, по меньшей мере, одном варианте осуществления способа 500 приемопередатчик 12 отправляет обратную связь 44 по выбору прекодера в определенные первые моменты времени на канале управления и в определенные вторые моменты времени на канале данных. В частности, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления способ 500 включает в себя выбор первого режима обратной связи при отправке обратной связи 44 по выбору прекодера, мультиплексированной с данными, на одном и том же физическом канале и выбор упомянутого второго режима обратной связи при отправке обратной связи 44 по выбору прекодера на канале управления. В качестве одного примера этого случая приемопередатчики 10 и 12 работают в соответствии со стандартами радиоинтерфейса Проекта долгосрочного развития систем связи (LTE) 3GPP. Например, приемопередатчик 10 является eNodeB в сети LTE и приемопередатчик 12 является мобильным терминалом или другим экземпляром пользовательского оборудования (UE). Канал управления в этом контексте содержит физический канал управления восходящей линии связи LTE (PUCCH), и канал данных содержит физический совместно используемый канал восходящей линии связи LTE (PUSCH). Приемопередатчик 12 может отправлять обратную связь 44 по выбору прекодера в качестве информации управления на PUCCH, например, действуя во втором режиме, и может отправлять обратную связь 44 по выбору прекодера, мультиплексированную с данными, на PUSCH, например, при работе в первом режиме.

Дополнительно, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления способа 500 используют меньшую полезную нагрузку сигнализации для отправки значений 56 индекса меньшего диапазона по сравнению с полезной нагрузкой сигнализации, используемой для отправки значений индекса полного диапазона, содержащую использование меньшего количества битов для представления значений индекса меньшего диапазона по сравнению с количеством битов, используемым для представления значений индекса полного диапазона. Например, согласно фиг.3 и 4, значения 52 индекса полного диапазона представлены X битами информации, а значения 56 индекса меньшего диапазона представлены Y битами информации, где Y<X.

Кроме того, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления способа 500 приемопередатчик 12 динамически выбирает первый или второй режимы обратной связи в ответ на прием сигнализации управления от приемопередатчика 10. В том же или другом варианте осуществления приемопередатчик 12 сконфигурирован для выбора второго режима обратной связи при отправке обратной связи 44 по выбору прекодера в качестве незапланированной передачи и для выбора первого режима обратной связи при отправке обратной связи 44 по выбору прекодера в качестве запланированной передачи.

Кроме того, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления способа 500 предварительно определенный набор 50 прекодеров 28 содержит предварительно определенный набор прекодеров на основе DFT, предоставляющих первое пространственное разрешение для формирования диаграммы направленности на приемопередатчике 10. При этом предварительно определенный поднабор 54 прекодеров 28, содержащийся в рамках предварительно определенного набора 50, содержит поднабор тех же прекодеров на основе DFT, предоставляющих второе пространственное разрешение для формирования диаграммы направленности на приемопередатчике 10. Второе пространственное разрешение ниже, чем первое пространственное разрешение. При такой конфигурации второй приемопередатчик 12 предоставляет обратную связь по формированию диаграммы направленности с более высоким разрешением с приемопередатчиком 10, когда второй приемопередатчик 12 работает в первом режиме обратной связи, за счет издержек сигнализации. Напротив, приемопередатчик 12 предоставляет обратную связь по формированию диаграммы направленности с более низким разрешением с приемопередатчиком 10, когда приемопередатчик 12 работает во втором режиме обратной связи, причем данная сигнализация имеет преимущество в том, что обратная связь имеет более низкое разрешение при меньших издержках сигнализации. Другой момент, на который нужно обратить внимание в связи данным примером и, в особенности, в отношении изложенных в данном документе принципов, состоит в том, что предварительно определенный поднабор 54 прекодеров 28 можно оптимизировать или сконструировать для конкретных режимов передачи или сценариев работы по сравнению с, по меньшей мере, определенными другими прекодерами 28 в предварительно определенном наборе 50 прекодеров 28.

В, по меньшей мере, одном варианте осуществления предварительно определенный набор 50 прекодеров 28 содержит N прекодеров 28, где N - целочисленное значение, и предварительно определенный поднабор 54 прекодеров 28 содержит M из N прекодеров, где M - целочисленное значение, меньшее N. В частности, в, по меньшей мере, одном таком варианте осуществления M прекодеров выбираются из N прекодеров для минимизации расстояний на грассмановом многообразии между M прекодерами.

На примере способа 600, показанного на фиг.6, который осуществляется на приемопередатчике 10, рассмотрим дополнительные операции, выполняемые на этом узле. При этом следует понимать, что приемопередатчик 10 преимущественно сконфигурирован для приема и обработки (интерпретации и ответа) обратной связи 44 по предварительному кодированию вне зависимости от того, включает ли она в себя значения 52 индекса полного диапазона или значения 56 индекса меньшего диапазона. В связи с этим следует понимать, что процессор 22 обратной связи приемопередатчика 10, как показано на фиг.1, в частности, сконфигурирован для обработки обоих значений 52 и 56 индекса полного диапазона и меньшего диапазона.

Способ 600 предусматривает, что приемопередатчик 10 определяет рекомендацию прекодера от второго приемопередатчика 12, и следует понимать, что этот способ может осуществляться повторяющимся образом, например, всякий раз при получении нового отчета CSI от приемопередатчика 12. С учетом этого способ 600 включает в себя прием обратной связи 44 по выбору прекодера от приемопередатчика 12 (блок 602) и определение, содержит ли обратная связь 44 по выбору прекодера первый тип обратной связи по выбору прекодера, включающий в себя значение 52 индекса полного диапазона, или второй тип обратной связи по выбору прекодера, включающий в себя значение индекса меньшего диапазона 54 (блок 604). Заметим, что значения 56 индекса меньшего диапазона сигнализируются вторым приемопередатчиком 12 с использованием меньших издержек сигнализации по сравнению с теми, которые используются для сигнализации значений 52 индекса полного диапазона.

Если обратная связь 44 по выбору прекодера относится к первому типу, способ 600 предусматривает идентификацию рекомендации прекодера путем идентификации прекодера 28 из предварительно определенного набора 50 прекодеров 28, проиндексированного значением 52 индекса полного диапазона (блок 606). С другой стороны, если обратная связь 44 по выбору прекодера относится ко второму типу, способ 600 предусматривает идентификацию рекомендации прекодера путем идентификации прекодера 28 из предварительно определенного поднабора 54 прекодеров 28, причем этот поднабор 54 проиндексирован значением 56 индекса меньшего диапазона (блок 608). Кроме того, способ 600 включает в себя определение операции предварительного кодирования для предварительного кодирования передачи 46 на приемопередатчик 12 на основании, по меньшей мере частично, рекомендации прекодера (блок 610). В этом смысле, следует понимать, что приемопередатчик 10 может рассматривать определенное количество параметров при определении предварительного кодирования для использования для передачи на приемопередатчик 12. Например, приемопередатчик 10 является базовой станцией MIMO, поддерживающей множество приемопередатчиков 12 (например, множество UE), и он определяет предварительное кодирование на основании, работает ли он в режимах SU-MIMO или MU-MIMO, и/или на основании других соображений, включающих в себя нагрузку диспетчеризации, условия канала и т.д.

В, по меньшей мере, одном варианте осуществления приемопередатчик 10 принимает первый тип обратной связи по выбору прекодера на канале данных и принимает второй тип обратной связи по выбору прекодера на канале управления. Согласно вышеописанному примеру приемопередатчики 10 и 12 работают в соответствии со стандартами радиоинтерфейса LTE, и канал управления содержит PUCCH, и канал данных содержит PUSCH.

Дополнительно или альтернативно, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления приемопередатчик 10 отправляет сигнализацию 48 управления на приемопередатчик 12 для предписания приемопередатчику 12 отправлять первый тип или второй тип обратной связи по выбору прекодера.

В том же или другом варианте осуществления предварительно определенный набор 50 прекодеров 28 содержит предварительно определенный набор прекодеров на основе DFT, предоставляющих первое пространственное разрешение для формирования диаграммы направленности на приемопередатчике 10. Кроме того, предварительно определенный поднабор 54 прекодеров 28, содержащийся в рамках предварительно определенного набора 50, содержит поднабор тех же прекодеров на основе DFT, предоставляющих второе пространственное разрешение для формирования диаграммы направленности на приемопередатчике 10, причем второе пространственное разрешение ниже, чем первое пространственное разрешение.

В качестве более общего примера, предварительно определенный набор 50 прекодеров 28 содержит N прекодеров, где N - целочисленное значение, и предварительно определенный поднабор 54 прекодеров 28 содержит M из N прекодеров, где M - целочисленное значение, меньшее N. В, по меньшей мере, одном случае M прекодеров выбираются из N прекодеров для минимизации расстояний на грассмановом многообразии между M прекодерами.

В отношении способа 600, показанного на фиг.6, и иллюстративных деталей функциональной схемы, показанной на фиг.1, очевидно, что в одном или более вариантах осуществления приемопередатчик 10 включает в себя приемник, который сконфигурирован для приема обратной связи 44 по выбору прекодера от приемопередатчика 12. Например, приемопередатчик 16 включает в себя множество радиочастотных приемников и передатчиков для связи с множеством приемопередатчиков 12. Кроме того, приемопередатчик 10 включает в себя процессор 22 обратной связи, сконфигурированный для определения, содержит ли обратная связь 44 по выбору прекодера первый тип обратной связи по выбору прекодера, включающий в себя значение 52 индекса полного диапазона, или второй тип обратной связи по выбору прекодера, включающий в себя значение 56 индекса меньшего диапазона, которое сигнализируется вторым приемопередатчиком 12 с использованием меньших издержек сигнализации по сравнению с теми, которые используются для сигнализации значений индекса полного диапазона.

В случае когда обратная связь 44 по выбору прекодера относится к первому типу, процессор 22 обратной связи сконфигурирован для идентификации рекомендации прекодера путем идентификации прекодера 28 из предварительно определенного набора 50 прекодеров 28, проиндексированного значением 52 индекса полного диапазона, включенным в обратную связь 44 по выбору прекодера. В случае когда обратная связь относится ко второму типу, процессор обратной связи сконфигурирован для идентификации рекомендации прекодера путем идентификации прекодера 28 из предварительно определенного поднабора 54 прекодеров 28, проиндексированного значением 56 индекса меньшего диапазона.

Кроме того, процессор 22 обратной связи или соответствующий контроллер 20 предварительного кодирования сконфигурирован для определения операции предварительного кодирования для предварительного кодирования передачи 46 на второй приемопередатчик 12 на основании, по меньшей мере частично, рекомендации прекодера. См., например, фиг.7, где изображена схема 70 предварительного кодирования, входящая в состав приемопередатчика 16 приемопередатчика 10. Схема 70 прекодера позволяет приемопередатчику 10 предварительно кодировать передачи согласно применяемой операции предварительного кодирования, и приемопередатчик 10 может иметь более одной такой схемы.

Согласно иллюстративному примеру схема 70 предварительного кодирования принимает входные данные, например информационные символы, подлежащие передаче, и включает в себя схему 72 обработки слоев, которая реагирует на сигнал управления рангом от контроллера 20 предварительного кодирования. В зависимости от используемого ранга передачи входные данные помещаются в один или более слоев пространственного мультиплексирования, и соответствующий(е) вектор(ы) символа(ов) s вводится в прекодер 74.

В качестве примера показано, что прекодер 74 применяет эффективный прекодер W, который формируется путем матричного умножения прекодера W(c) преобразования и прекодера W(t) настройки. В более широком смысле, прекодер 74 применяет операцию предварительного кодирования, определенную значением(ями) предварительного кодирования, сообщаемыми ему контроллером 20 предварительного кодирования. Эти значения могут следовать или не следовать рекомендациям, включенным в обратную связь 44 по выбору прекодера, принятую от приемопередатчика 12, но приемопередатчик 10, по меньшей мере, рассматривает эти рекомендации в своих определениях предварительного кодирования. В любом случае прекодер 74 выводит предварительно кодированные сигналы на схемы 76 обработки обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), которые, в свою очередь, предоставляют сигналы на определенное количество антенных портов 78, связанных с антеннами 14, показанными на фиг.1.

Такое предварительное кодирование предоставляет видимые преимущества в контексте сетей беспроводной связи, например сети 80, представленной на фиг.8. В данном документе упрощенная схема сети иллюстрирует сеть радиодоступа (RAN) 82, включающую в себя одну или более базовых станций 84, и соответствующую базовую сеть (CN) 88. Эта конфигурация с возможностью связи связывает пользовательское оборудование (UE) 86 с другими устройствами в той же сети и/или в одной или более других сетях. Для этого CN 88 с возможностью связи связана с одной или более внешними сетями 90, например, интернетом и/или PSTN.

Что особенно интересно, можно видеть, что одна или более кодовых книг 26 хранится на базовой станции 84, как и на UE 86. В целях этого примера, базовая станция 84 содержит eNodeB или другую сетевую базовую станцию и представляет приемопередатчик 10. Аналогично, UE 86 представляет приемопередатчик 12. Таким образом, можно видеть предварительно кодированные передачи 46 от базовой станции 84 на UE 86, совместно с необязательной сигнализацией 48 управления, которая указывает UE 86, должно ли оно работать в первом или втором режиме обратной связи. Такая сигнализация может отправляться, например, с использованием сигнализации управления радиоресурсами (RRC).

Также можно видеть передачу обратной связи 44 по выбору прекодера от UE 86 на базовую станцию 84. Следует понимать, что такая сигнализация динамически переключается с первого типа на второй тип на основании режима обратной связи UE 86. Также очевидно, что второй тип обратной связи 44 по выбору прекодера требует меньших издержек сигнализации вследствие меньшего размера значений 56 индекса меньшего диапазона по сравнению со значениями 52 индекса полного диапазона.

С учетом этих сетевых возможностей, по меньшей мере, один вариант осуществления приемопередатчика 10 использует прекодеры на основе дискретного преобразования Фурье (DFT), которые реализуют частично перекрывающуюся сетку лепестков диаграммы направленности. Этот подход пригоден для близко расположенных сополяризованных антенн, например, однородной линейной решетки с NT элементами. Таким образом, следует понимать, что в одном или более вариантах осуществления прекодеры 28 в кодовой книге 26 включают в себя определенное количество прекодеров на основе DFT. Например, прекодеры 28 могут включать в себя определенное количество прекодеров преобразования на основе DFT и соответствующих прекодеров настройки.

Прекодеры на основе DFT также пригодны для двух ULA группы антенн с NT/2 элементами в компоновке близко расположенных кросс-полюсов. Благодаря умному выбору записей кодовой книги для прекодеров преобразования и настройки и их совместному применению изложенные в данном документе принципы гарантируют повторное использование прекодеров на основе DFT размера NT/2 для ULA группы антенн также при формировании необходимого количества прекодеров на основе DFT размера NT для ULA с NT элементами. Кроме того, раскрытые в данном документе один или более вариантов осуществления предоставляют структуру для прекодера преобразования, которая позволяет повторно использовать существующие кодовые книги с прекодерами на основе DFT и повышать их пространственное разрешение.

Кроме того, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления предлагается использовать структуру прекодера, которая решает проблемы, связанные с использованием PA и вложенным свойством ранга для конструкции факторизованного прекодера, например, в случае, когда прекодер W представлен в факторизованном виде прекодером W (c) преобразования и прекодером W (t) настройки. Благодаря использованию так называемого двойного блочно-диагонального прекодера настройки в сочетании с блочно-диагональным прекодером преобразования гарантируется полное использование PA, и также возможно игнорирование ранга с использованием вложенного свойства для полного прекодера. Однако следует помнить, что эти другие особые типы и структуры прекодера можно представлять в поднаборах или группы в пределах большего количества прекодеров 28 и что кодовая книга 26 может включать в себя прекодеры 28, имеющие разные структуры.

В любом случае примерный вариант осуществления демонстрирует повторное использование элементов прекодера на основе DFT для ULA группы антенн в близко расположенном кросс-полюсе и также при создании сетки лепестков диаграммы направленности с достаточным перекрытием для ULA с удвоенным количеством элементов по сравнению с ULA группы антенн. Другими словами, определенные прекодеры 28 в кодовой книге 26 можно приспособить для использования с множественными антеннами 14 приемопередатчика 10, вне зависимости от того, сконфигурированы и работают ли эти антенны 14 в качестве общей ULA из NT антенн или элементов антенны или в качестве двух перекрестно поляризованных подгрупп ULA, каждая из которых имеет NT/2 антенн или антенных элементов.

Рассмотрим блочно-диагональную конструкцию факторизованного прекодера, заданного в виде

и заметим, что для согласования передачи к ±45-градусным кросс-полюсам структуру прекодера преобразования можно видоизменить посредством умножения слева на матрицу

которая, для , вращает 45-градусные поляризации для выравнивания с горизонтальной и вертикальной поляризацией. Другие значения можно использовать для достижения различных форм круговой поляризации. В дальнейшем в целях этого рассмотрения предполагается, что такие вращения поглощаются в канал.

Для ULA с NT элементами прекодер W для ранга 1 должен представлять собой вектор NT×1 в виде

.

В этом контексте напомним, что W может формироваться как произведение (матричное умножение) данного прекодера преобразования и соответствующего прекодера настройки, например, W=W (c) W (t). Напомним, что для антенн m=0, 1, …, NT/2-1,

тогда как для оставшихся антенн m=NT/2+m', m'=0, 1, …, NT/2-1,

где

Любой прекодер на основе DFT из NT элементов можно, таким образом, записать в виде

Однако это подпадает под структуру факторизованных прекодеров, если кодовая книга прекодеров настройки содержит элементы прекодера

и, кроме того, хорошо согласуется с близко расположенной перекрестно поляризованной решеткой, поскольку прекодеры на основе DFT размером NT/2 теперь применяются на каждой ULA группы антенн, и прекодер настройки предоставляет 2Q разных относительных фазовых сдвигов между двумя ортогональными поляризациями. Также можно видеть, как прекодеры с NT/2 элементами повторно используются для построения прекодера с NT элементами.

Таким образом, в качестве примера, кодовую книгу 26 на приемопередатчике 10 и приемопередатчике 12 можно представить в виде двух кодовых книг или двух наборов прекодеров 28, причем один набор содержит прекодеры W (c) преобразования, а другой набор содержит прекодеры W (t) настройки. Что касается использования значений 52 индекса полного диапазона или значений 56 индекса меньшего диапазона в соответствии с изложенными в данном документе принципами, следует понимать, что значения 56 индекса меньшего диапазона можно использовать для индексирования поднабора прекодеров W (c) преобразования и/или прекодеров W (t) настройки.

Некоторые или все прекодеры W (c) преобразования являются прекодерами на основе DFT с коэффициентом передискретизации 2Q, которые используются совместно с, по меньшей мере, некоторыми из прекодеров W (t) настройки для построения прекодеров на основе DFT W с коэффициентом передискретизации Q для антенной решетки с удвоенным количеством элементов. Можно видеть, что коэффициент передискретизации Q теперь вдвое больше, чем для ULA с NT сополяризованными элементами, но эти элементы не отбрасываются, поскольку они помогают еще больше увеличивать пространственное разрешение сетки лепестков диаграммы направленности прекодеров. Эта характеристика особенно полезна в приложениях MU-MIMO, где высокая производительность опирается на способность очень точно формировать лепестки диаграммы направленности к UE, представляющему интерес, и нули к другим совместно запланированным UE.

Например, возьмем особый случай NT=8 передающих антенн, т.е. предположим, что приемопередатчик 10, показанный на фиг.1, включает в себя восемь антенн 14 для использования в предварительно кодированных передачах MIMO, и предположим, что Q=2 для близко расположенной ULA. Можно видеть, что прекодер строится как

Тогда записи кодовой книги для прекодеров настройки можно выбирать из кодовой книги Tx ранга 1, 2 в LTE и, следовательно, эту кодовую книгу можно повторно использовать. Кодовая книга для прекодера преобразования содержит элементы, построенные из четырех производящих матриц на основе DFT согласно ур. (8).

Кодовая книга 26 может содержать другие элементы помимо элементов на основе DFT. В широком смысле этот принцип построения прекодеров на основе DFT с N элементами из меньших прекодеров на основе DFT с N/2 элементами можно, таким образом, использовать, в целом, для добавления эффективной близко расположенной ULA и поддержки кросс-полюсов в схеме предварительного кодирования на основе кодовой книги. Преимущественно, эту конкретную структуру прекодера можно использовать, даже если конфигурации антенн отличаются от предполагаемой в этом примере.

Кроме того, заметим, что прекодеры на основе DFT можно использовать для передач более высоких рангов. Можно брать прекодеры преобразования как поднабор столбцов производящих матриц на основе DFT, например, согласно ур. (8). Прекодеры настройки также можно расширить дополнительными столбцами для согласования с нужным значением ранга передачи. Для ранга передачи 2 прекодер W (t) настройки можно выбрать в виде

Иногда бывает полезно повторно использовать существующие кодовые книги при построении новых кодовых книг. Однако одна соответствующая проблема состоит в том, что существующие кодовые книги могут не содержать все необходимые векторы прекодера на основе DFT для предоставления, по меньшей мере, Q=2-кратной передискретизации сетки лепестков диаграммы направленности. Предположим, например, что существует кодовая книга для NT/2 антенн с прекодерами на основе DFT, предоставляющими Q=Qe в коэффициенте передискретизации, и что целевой коэффициент передискретизации для ULA группы антенн с NT/2 элементами равен Q=Qt. Тогда пространственное разрешение существующей кодовой книги можно повысить до целевого коэффициента передискретизации в конструкции факторизованного прекодера согласно

Здесь, могут быть элементами в существующей кодовой книге домохозяина 4-Tx LTE, которая содержит 8 прекодеров на основе DFT (использующих коэффициент передискретизации Q=2) для ранга 1. Когда ранг передачи больше единицы, блочно-диагональная структура может поддерживаться, и структура, таким образом, обобщается до

где W - теперь матрица NT×r, - матрица, по меньшей мере один столбец которой равен прекодеру на основе DFT, и прекодер настройки имеет r столбцов.

Чтобы убедиться, что пространственное разрешение можно повысить путем умножения прекодера группы антенн на диагональную матрицу, как описано выше, рассмотрим альтернативную параметризацию прекодеров на основе DFT в ур. (7),

и, допуская, что

получаем

для

Вышеприведенные формулы демонстрируют преимущественный аспект представленных в данном документе принципов. В частности кодовую книгу, содержащую прекодеры на основе DFT с коэффициентом передискретизации Qe, можно использовать для создания кодовой книги на основе DFT с более высоким разрешением путем умножения m-го элемента на , благодаря чему диагональное преобразование, заданное , действительно работает надлежащим образом. Также допустимо, что такая структура, где прекодер группы антенн умножается на диагональную матрицу, в целом (т.е. даже когда кодовые книги не используют векторы на основе DFT) может повышать производительность.

Что касается желательных свойств полного использования PA и вложенного свойства ранга, первым этапом в построении кодовых книг эффективных факторизованных прекодеров при достижении полного использования PA и удовлетворении вложенного свойства ранга является предоставление блочно-диагональной структуры прекодеров преобразования согласно ур. (4). В конкретном случае количество столбцов k прекодера преобразования делается равным обозначает функцию целочисленного ограничения сверху. Эта структура достигается добавлением двух новых столбцов, вносящих одинаковый вклад в каждую поляризацию каждого ранга соответствующей четности. Другими словами, рассматриваемый здесь прекодер W (c) преобразования можно записать в виде

где - вектор NT/2×1.

Таким образом, увеличение размерности преобразования помогает поддерживать малое количество измерений и, кроме того, позволяет гарантировать, что обе поляризации возбуждаются в равной степени. Полезно, если прекодер преобразования, обозначенный здесь как , также удовлетворяет обобщенному вложенному свойству ранга, тем самым предоставляя свободу выбора с L столбцами в качестве произвольного поднабора столбцов каждого возможного с L+1 столбцами. Альтернативно, допускается возможность для сигнализации упорядочения столбцов, используемого в . Гибкость выбора столбцов для для разных рангов полезна, поскольку все же позволяет передавать в сильнейшее подпространство канала, даже когда осуществляется игнорирование ранга с использованием поднабора столбцов.

Для обеспечения полного использования PA, например на приемопередатчике 10, прекодеры W (t) настройки строятся следующим образом: (a) вектор преобразования задается с постоянным модулем; и (b) столбец в прекодере настройки имеет строго два ненулевых элемента с постоянным модулем. Если m-й элемент является ненулевым, то элемент также является ненулевым. Следовательно, для ранга r=4 столбцы в прекодере настройки принимают следующий вид:

где x обозначает произвольное ненулевое значение, которое не обязано быть одинаковым для разных x. Поскольку в столбце существуют два ненулевых элемента, два ортогональных столбца с одинаковыми позициями ненулевых элементов можно суммировать, прежде чем рассматривать столбцы с другими ненулевыми позициями. Такие попарно ортогональные столбцы со свойством постоянного модуля можно параметризовать в виде

Вложенное свойство ранга для полного прекодера сохраняется при увеличении ранга на единицу, поскольку гарантируется, что столбцы для предыдущих рангов возбуждают те же самые столбцы прекодера преобразования также для более высокого ранга. Объединяя это с ур. (25) и с упомянутым свойством попарной ортогональности столбцов, получаем двойную блочно-диагональную структуру прекодера настройки, принимающего вид

Используя свойство попарной ортогональности в ур. (26) и представляя структуру прекодера W как W (c) W (t), можно дополнительно специализировать структуру прекодера в

Заметим, что двойную блочно-диагональную структуру для прекодера настройки можно описывать по-разному в зависимости от упорядочения столбцов, используемого для хранения прекодеров W (c) преобразования в виде записей в кодовой книге 26. Можно эквивалентно приводить прекодеры W (t) настройки к блочно-диагональному виду, записывая

Переупорядочения, аналогичные этим, не влияют на полный прекодер W и, таким образом, считаются эквивалентными и предполагаются подпадающими под определения терминов “блочно-диагональный прекодер преобразования и двойной блочно-диагональный прекодер настройки”. Интересно также заметить, что если ослабить требования к ограничению ортогональности и полному использованию PA, конструкцию для вложенного свойства ранга можно обобщенно представить следующей структурой для прекодеров настройки:

Наконец, нелишне отметить, что вложенное свойство ранга может быть полезным в случае применения по отдельности к прекодерам преобразования и прекодеру настройки. Даже применение только к прекодерам настройки может помогать в экономии вычислительной мощности, поскольку вычисления прекодеров разных рангов можно повторно использовать до тех пор, пока выбранный прекодер W (c) преобразования остается фиксированным.

В качестве иллюстративного примера для восьми передающих антенн 14 на приемопередатчике 10, предположим, что для ранга r=1

,

ранга r=2

,

ранга r=3

,

ранга r=4

,

ранга r=5

,

ранга r=6

,

ранга r=7

,

ранга r=8

.

Случай 4 Tx рассматривается аналогичным образом.

Что касается использования перового и второго типов обратной связи 44 по выбору прекодера, где второй тип имеет уменьшенные издержки сигнализации, рассмотрим конструкцию факторизованного прекодера, используемую в данном документе в качестве примера. В частности, приемопередатчик 12 использует обратную связь 44 по выбору прекодера для указания полного прекодера W приемопередатчику 10 в качестве своей рекомендации предварительного кодирования. В частности, полный прекодер W представлен комбинацией выбранного одного из прекодеров W (c) преобразования в кодовой книге 26 и выбранного одного из прекодеров W (t) настройки в кодовой книге 26 (или в другой сохраненной кодовой книге). Конечно, приемопередатчик 10 сконфигурирован для понимания и обработки формата факторизованного прекодера, т.е. он понимает, что рекомендованный полный прекодер W сформирован путем матричного умножения (произведение) рекомендованного прекодера W (c) преобразования и рекомендованного прекодера W (t) настройки. Затем, в качестве одного примера, приемопередатчик 12 использует обратную связь 44 по выбору прекодера для указания своих рекомендаций для прекодеров преобразования и настройки W (c) и W (t). Таким образом, он может использовать значения индекса полного диапазона для указания рекомендаций прекодера преобразования при работе в первом режиме обратной связи и может использовать значения индекса меньшего диапазона для указания рекомендаций прекодера преобразования при работе во втором режиме обратной связи. (Дополнительно или альтернативно, он может использовать значения индекса полного и меньшего диапазона для указания своих рекомендаций прекодера настройки.) В связи с этим, следует понимать, что второй режим обратной связи позволяет приемопередатчику 12 выбирать прекодеры из меньшего поднабора заданных прекодеров W (c) преобразования и/или из меньшего поднабора заданных прекодеров настройки W (t).

В любом случае имеем полный прекодер W, сформированный в виде

Если кодовая книга для прекодера группы антенн содержит набор прекодеров на основе DFT, то эти прекодеры можно прореживать путем снижения коэффициента передискретизации. Этот пример прореживания позволяет использовать только каждый K-й лепесток диаграммы направленности в сетке лепестков диаграммы направленности. Прореживание кодовой книги также можно осуществлять путем выбора M прекодеров из N прекодеров в кодовой книге, которая максимизирует минимальное расстояние между выбранными прекодерами на грассмановом многообразии. Расстояния в данном случае можно измерять, например, как хордальное расстояние, расстояние по удвоенной норме проекции или расстояние Фубини-Штуди.

Вышеописанные принципы прореживания также можно применять к прекодерам настройки или к любой конструкции прекодера. Тогда прореженную(ые) кодовую(ые) книгу(и) можно использовать на каналах с более низкой полезной нагрузкой, например PUCCH в LTE, тогда как полные кодовые книги используются на более нагружаемых каналах, например, PUSCH в LTE.

Другими словами, взяв в качестве примера прекодеры W (c) преобразования, можно предположить, что существует всего N прекодеров W (c) преобразования. Значение 52 индекса полного диапазона можно использовать для индексирования этого полного набора прекодеров, а значение 56 индекса меньшего диапазона можно использовать для индексирования его поднабора, например каждого K-го из них. Дополнительно или альтернативно, значения индекса полного диапазона и ограниченного диапазона можно использовать для индексирования всего или прореженного набора прекодеров W (t) настройки. Этот подход можно понимать как использование прореживания для предоставления “грубой” передачи отчетов CSI на PUCCH, но с предоставлением более богатой, с более высоким разрешением, передачи отчетов CSI на PUSCH. Например, использование ограничений поднабора кодовой книги позволяет eNodeB LTE конфигурировать UE так, чтобы оно использовало только поднабор возможных прекодеров 28 в кодовой книге 26, для вычисления и передачи обратной связи по CSI (включающей в себя обратную связь 44 по выбору прекодера).

Конечно, изложенные в данном документе принципы не ограничиваются конкретными вышеприведенными иллюстрациями. Например, в этом раскрытии использовалась терминология из LTE 3GPP для предоставления соответствующего и преимущественного контекста для понимания операций на приемопередатчиках 10 и 12, которые были идентифицированы в одном или более вариантах осуществления как eNodeB LTE и UE LTE соответственно. Однако раскрытые в данном документе принципы не ограничиваются этими иллюстрациями примеров и могут с выгодой применяться к другим контекстам, например сетям на основании WCDMA, WiMax, UMB или GSM.

Кроме того, приемопередатчик 10 и приемопередатчик 12 не обязаны быть базовой станцией и экземпляром мобильного оборудования в рамках стандартной сотовой сети, хотя изложенные в данном документе принципы имеют преимущества в таком контексте. Кроме того, хотя приведенные в данном документе конкретные примеры беспроводной сети предусматривают “нисходящую линию связи” от eNodeB или другой сетевой базовой станции, представленные в данном документе принципы также применимы к восходящей линии связи. В более широком смысле, следует понимать, что изложенные в данном документе принципы ограничены формулой изобретения и ее правовыми эквивалентами, а не приведенными в данном документе иллюстративными примерами.

1. Способ (500), на втором приемопередатчике (12) беспроводной связи, предоставления обратной связи (44) по выбору прекодера на первый приемопередатчик (10) беспроводной связи в качестве информации предварительного кодирования для упомянутого первого приемопередатчика (10), причем упомянутый способ включает в себя этап, на котором определяют (502) условия канала на втором приемопередатчике (12), и отличается тем, что содержит этапы, на которых
работают в первом режиме обратной связи для отправки обратной связи (44) по выбору прекодера на канале данных, включающем в себя выбор прекодера (28) на основании условий канала из предварительно определенного набора (50) прекодеров (28), и указывают выбранный прекодер (28) в обратной связи (44) по выбору прекодера,
работают во втором режиме обратной связи для отправки обратной связи (44) по выбору прекодера на канале управления, включающем в себя выбор прекодера (28) на основании условий канала из предварительно определенного поднабора (54) прекодеров (28), содержащегося в рамках предварительно определенного набора (50), и указывают выбранный прекодер (28) в обратной связи (44) по выбору прекодера,
причем предварительно определенный набор (50) прекодеров (28) содержит предварительно определенный набор прекодеров на основе DFT, предоставляющих первое пространственное разрешение для формирования диаграммы направленности на первом приемопередатчике (10), и причем предварительно определенный поднабор (54) прекодеров (28), содержащийся в рамках предварительно определенного набора (50), содержит поднабор тех же прекодеров на основе DFT, предоставляющих второе пространственное разрешение для упомянутого формирования диаграммы направленности на первом приемопередатчике (10), причем упомянутое второе пространственное разрешение ниже, чем упомянутое первое пространственное разрешение.

2. Способ (500) по п.1, дополнительно отличающийся тем, что первый и второй приемопередатчики (10, 12) работают в соответствии со стандартами радиоинтерфейса Проекта долгосрочного развития систем связи LTE, причем упомянутый канал управления содержит физический канал управления восходящей линии связи PUCCH LTE, и упомянутый канал данных содержит физический совместно используемый канал восходящей линии связи PUSCH LTE.

3. Способ (500) по п.1, дополнительно отличающийся тем, что содержит этапы, на которых
используют значение (52) индекса полного диапазона для указания выбранного прекодера (28) в обратной связи (44) по выбору прекодера при работе в первом режиме обратной связи и используют значение (56) индекса ограниченного диапазона для указания выбранного прекодера (28) в обратной связи (44) по выбору прекодера при работе во втором режиме обратной связи,
причем значение (52) индекса полного диапазона может указывать на любой из прекодеров (28) в предварительно определенном наборе (50), но значение (56) индекса ограниченного диапазона может указывать только те прекодеры (28), которые принадлежат предварительно определенному поднабору (54).

4. Способ (500) по п.3, дополнительно отличающийся тем, что используют меньшее количество битов для представления значения (56) индекса ограниченного диапазона по сравнению со значением (52) индекса полного диапазона.

5. Способ (500) по любому из пп.1-4, дополнительно отличающийся тем, что предварительно определенный набор (50) предоставляет всего N лепестков диаграммы направленности на основе DFT для формирования диаграммы направленности передачи на первом приемопередатчике (10) и предварительно определенный поднабор (54) предоставляет всего M лепестков диаграммы направленности на основе DFT для формирования диаграммы направленности передачи на первом приемопередатчике (10), соответствующих каждому R-му из упомянутых N лепестков диаграммы направленности на основе DFT, где N, M и R - целочисленные значения, и M<N.

6. Способ (500) по любому из пп.1-4, дополнительно отличающийся тем, что содержит этап, на котором отправляют обратную связь (44) по выбору прекодера в сконфигурированные, периодические моменты времени при работе в первом режиме обратной связи и в динамически инициируемые моменты времени при работе во втором режиме обратной связи.

7. Приемопередатчик (12) беспроводной связи, сконфигурированный для предоставления обратной связи (44) по выбору прекодера на другой приемопередатчик (10) беспроводной связи в качестве информации предварительного кодирования для упомянутого другого приемопередатчика (10), причем упомянутый приемопередатчик (12) содержит приемник (32), сконфигурированный для приема сигналов (46, 48) от упомянутого другого приемопередатчика (10), и блок (38) оценки канала, сконфигурированный для оценки условий канала на упомянутом приемопередатчике (12) в отношении сигналов, принятых от упомянутого другого приемопередатчика (10), и причем упомянутый приемопередатчик (12) отличается тем, что содержит
передатчик (32), сконфигурированный для передачи сигналов на упомянутый другой приемопередатчик (10), включающих в себя сигналы, переносящие обратную связь (44) по выбору прекодера, и
генератор (42) обратной связи по предварительному кодированию, сконфигурированный для определения, работать ли в первом режиме обратной связи или во втором режиме обратной связи, в зависимости от того, отправляется ли обратная связь (44) по выбору прекодера на канале данных или на канале управления, соответственно,
причем упомянутый генератор (42) обратной связи по предварительному кодированию дополнительно сконфигурирован для,
при работе в первом режиме обратной связи, выбора прекодера (28) на основании условий канала из предварительно определенного набора (50) прекодеров (28) и указания выбранного прекодера (28) в обратной связи (44) по выбору прекодера,
при работе во втором режиме обратной связи, выбора прекодера (28) на основании условий канала из предварительно определенного поднабора (54) прекодеров (28), содержащегося в рамках предварительно определенного набора (50), и указания выбранного прекодера (28) в обратной связи (44) по выбору прекодера,
причем предварительно определенный набор (50) прекодеров (28) содержит предварительно определенный набор прекодеров на основе DFT, предоставляющих первое пространственное разрешение для формирования диаграммы направленности на первом приемопередатчике (10), и причем предварительно определенный поднабор (54) прекодеров (28), содержащийся в рамках предварительно определенного набора (50), содержит поднабор тех же прекодеров на основе DFT, предоставляющих второе пространственное разрешение для упомянутого формирования диаграммы направленности на первом приемопередатчике (10), причем упомянутое второе пространственное разрешение ниже, чем упомянутое первое пространственное разрешение.

8. Приемопередатчик (12) по п.7, дополнительно отличающийся тем, что первый и второй приемопередатчики (10, 12) сконфигурированы для работы в соответствии со стандартами радиоинтерфейса Проекта долгосрочного развития систем связи LTE, и причем упомянутый канал управления содержит физический канал управления восходящей линии связи PUCCH LTE, и упомянутый канал данных содержит физический совместно используемый канал восходящей линии связи PUSCH LTE.

9. Приемопередатчик (12) по п. 7, дополнительно отличающийся тем, что генератор (44) обратной связи по предварительному кодированию сконфигурирован для
использования значения (52) индекса полного диапазона для указания выбранного прекодера (28) в обратной связи (44) по выбору прекодера при работе в первом режиме обратной связи и использования значения (56) индекса ограниченного диапазона для указания выбранного прекодера (28) в обратной связи (44) по выбору прекодера при работе во втором режиме обратной связи,
причем значение (52) индекса полного диапазона может указывать на любой из прекодеров (28) в предварительно определенном наборе (50), но значение (56) индекса ограниченного диапазона может указывать только те прекодеры (28), которые принадлежат предварительно определенному поднабору (54).

10. Приемопередатчик (12) по п.9, дополнительно отличающийся тем, что генератор (44) обратной связи по предварительному кодированию сконфигурирован для использования меньшего количества битов для представления значения (56) индекса ограниченного диапазона по сравнению со значением (52) индекса полного диапазона.

11. Приемопередатчик (12) по любому из пп.7-10, дополнительно отличающийся тем, что предварительно определенный набор прекодеров на основе DFT предоставляет всего N лепестков диаграммы направленности на основе DFT для формирования диаграммы направленности передачи на первом приемопередатчике (10), и предварительно определенный поднабор (54) предоставляет всего M лепестков диаграммы направленности на основе DFT для формирования диаграммы направленности передачи на первом приемопередатчике (10), соответствующих каждому R-му из упомянутых N лепестков диаграммы направленности на основе DFT, где N, M и R - целочисленные значения, и M<N.

12. Приемопередатчик (12) по любому из пп.7-10, дополнительно отличающийся тем, что приемопередатчик (12) отправляет обратную связь (44) по выбору прекодера в сконфигурированные, периодические моменты времени при работе в первом режиме обратной связи и в динамически инициируемые моменты времени при работе во втором режиме обратной связи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сотовой радиосвязи. Техническим результатом является уменьшение помех в пронимаемом опорном сигнале.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи.

Изобретение относится к системе радиосвязи, использующей механизм пространственного уплотнения при передаче по радио нескольких передаваемых сигналов. На первом устройстве связи созданы передающие антенны, а на втором устройстве связи созданы приемные антенны, индивидуально соответствующие передающим антеннам.

Изобретение относится к системам беспроводной связи, осуществляющим передачу опорных сигналов (RS) нисходящей линии связи в многопользовательской системе с множеством входов и множеством выходов.

Изобретение относится к системе беспроводной связи и к адаптированной к скорости передачи передающей схеме для систем связи с большим количеством входов и выходов (БКВВ, MIMO).

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат - осуществление возможности индикации параметра передачи, который поддерживает многопользовательскую передачу данных со многими входами-выходами (MIMO) на основании опорного сигнала демодуляции.

Изобретение относится к антенным технологиям. Технический результат - повышение пропускной способности и упрощение устройства.

Изобретение относится к системе беспроводной локальной сети (WLAN) и, более конкретно, к процедуре зондирования канала между станциями (STA) в системе WLAN и устройству для поддержки процедуры.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении возможности возвращения информации о состоянии канала с двойной поляризацией.

Источник стабильного тока относится к области автоматики и может быть использован в системах автоматического управления, работающих в экстремальных условиях. Достигаемый технический результат - обеспечение долговременной стабильности параметров при работе в широком диапазоне изменения температур и в полях ионизирующего излучения.

Изобретение относится к технике декодирования сигналов, передаваемых фазомодулированным кодом. .

Изобретение относится к радиотехнике и связи, а именно для дифференциальной импульсно-кодовой модуляции-демодуляции информационных сигналов. .

Изобретение относится к обработке цифровых изображений, а именно к кодированию и декодированию изображений. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в каскадах модуляции в схемах обработки сигналов. .

Изобретение относится к электронной технике специального назначения, конкретно к аналого-цифровым преобразователям интегрирующего типа с сигма-дельта-архитектурой, предназначенным для работы в реальном масштабе времени и обладающим высоким разрешением в элементарном цикле преобразования.

Изобретение относится к области кодирования и передачи информации и может быть использовано в информационных электронных устройствах, звукозаписи, радиовещании, телевидении.

Изобретение относится к области кодирования и передачи информации и может быть использовано в информационных электронных устройствах, звукозаписи, радиовещании, телевидении.

Изобретение относится к беспроводным сетям и предназначено для улучшения степени детализации информации обратной связи Мобильная станция передает уведомления обратной связи в базовую станцию беспроводной сети. Уведомления обратной связи содержат первое уведомление обратной связи, второе уведомление обратной связи и третье уведомление обратной связи. Первое уведомление обратной связи включает в себя значение указателя типа прекодера (PTI), которое указывает по меньшей мере одно из периода второго уведомления обратной связи и периода третьего уведомления обратной связи. Значение PTI указывает отношение периода второго уведомления обратной связи к периоду третьего уведомления обратной связи. Значение PTI также указывает выбранную информацию обратной связи, содержащуюся во втором уведомлении обратной связи и третьем уведомлении обратной связи. 4 н. и 11 з. п. ф-лы, 12 ил.
Наверх