Линейное предварительное кодирование для каналов с пространственной корреляцией

Линейное предварительное кодирование для каналов с пространственной корреляцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Нижеследующее описание относится, в целом, к беспроводной связи и, в частности, к линейному предварительному кодированию на основании ковариации в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения различных типов передачи контента, например, речи, данных и т.д. Типичные системы беспроводной связи могут представлять собой системы множественного доступа, выполненные с возможностью поддержки связи с множественными пользователями за счет совместного использования имеющихся системных ресурсов (например, полосы, мощности передачи,...). Примеры таких систем множественного доступа могут включать в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и т.п.

В общем случае, системы беспроводной связи множественного доступа могут одновременно обеспечивать связь для множественных мобильных устройств. Каждое мобильное устройство может осуществлять связь с одной или несколькими базовыми станциями посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая (или нисходящая) линия связи это линия связи от базовых станций к мобильным устройствам, и обратная (или восходящая) линия связи это линия связи от мобильных устройств к базовым станциям. Кроме того, связь между мобильными устройствами и базовыми станциями можно устанавливать через системы с одним входом и одним выходом (SISO), системы со многими входами и одним выходом (MISO), системы со многими входами и многими выходами (MIMO) и т.д.

В системах MIMO обычно применяются множественные (N _T) передающие антенны и множественные (N _R) приемные антенны для передачи данных. Канал MIMO, образованный N _T передающими и N _R приемными антеннами, можно разложить на N _S независимых каналов, которые иногда называют пространственными каналами, где N _S≤{N _T,N _r}. Каждый из N _S независимых каналов соответствует одному пространственному измерению. Кроме того, системы MIMO могут обеспечивать улучшенную характеристику (например, повышенную спектральную эффективность, повышенную пропускную способность и/или повышенную надежность), за счет увеличения размерности пространства, определяемой множественными передающими и приемными антеннами.

Системы MIMO могут поддерживать различные методы дуплексной связи для разделения передач на прямой и обратной линиях связи по общему физическому каналу. Например, системы дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD) могут использовать разные частотные диапазоны для передач на прямой и обратной линиях связи. Кроме того, в системах дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD), для передач на прямой и обратной линиях связи можно использовать общий частотный диапазон. Однако традиционные методы могут обеспечивать ограниченную или вовсе не обеспечивать обратную связь, связанную с информацией канала.

Сущность изобретения

Ниже представлена в упрощенной форме сущность одного или нескольких вариантов осуществления для обеспечения понимания основ этих вариантов осуществления. Эта сущность не является обширным обзором всех мыслимых вариантов осуществления и не призвана ни выявлять ключевые или критические элементы всех вариантов осуществления, ни ограничивать объем каких-либо или всех вариантов осуществления. Ее единственной целью является представление некоторых концепций одного или нескольких вариантов осуществления в упрощенной форме, предваряющее более подробное описание, которое приведено ниже.

В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления и соответствующим их раскрытием, различные аспекты описаны применительно к облегчению оценки ковариации передачи из оценки канала (например, канала прямой линии связи, канала обратной линии связи,...), которая используется в линейном предварительном кодировании для систем беспроводной связи со многими входами и многими выходами (MIMO). Заданные кодовые книги, которые включают в себя любое количество матриц предварительного кодирования, можно изменять на основании оценок ковариации передачи для обеспечения улучшенной характеристики предварительного кодирования. Кроме того, с использованием измененных кодовых книг можно генерировать и анализировать сигнал обратной связи, связанный с каналом.

Согласно соответствующим аспектам, здесь описан способ, облегчающий генерацию сигнала обратной связи для линейного предварительного кодирования, настраиваемого на основании ковариации. Способ может содержать этап, на котором определяют ковариацию из наблюдения канала прямой линии связи. Кроме того, способ может включать в себя этап, на котором изменяют заданную кодовую книгу на основании ковариации. Кроме того, способ может содержать этап, на котором генерируют сигнал обратной связи, связанный с каналом прямой линии связи, с использованием измененной кодовой книги.

Другой аспект предусматривает устройство беспроводной связи. Устройство беспроводной связи может включать в себя память, в которой хранятся заданная кодовая книга и команды, связанные с оценкой ковариации, связанной с каналом прямой линии связи, изменением матриц в заданной кодовой книге на основании ковариации, и генерацией сигнала обратной связи с использованием измененных матриц. Кроме того, устройство связи может содержать процессор, подключенный к памяти, сконфигурированный с возможностью выполнения команд, хранящихся в памяти.

Еще один аспект предусматривает устройство беспроводной связи, которое генерирует сигнал обратной связи для линейного предварительного кодирования с использованием ковариации передачи. Устройство беспроводной связи может включать в себя средство для оценки ковариации передачи из канала прямой линии связи; средство для изменения заданной кодовой книги на основании ковариации передачи и средство для генерации сигнала обратной связи на основании оценки канала прямой линии связи и измененной кодовой книги.

Еще один аспект предусматривает машинно-считываемый носитель информации, на котором хранятся машинно-выполняемые команды для оценки статистической информации из канала прямой линии связи, оценки матрицы, связанной с каналом прямой линии связи, и изменения заданной кодовой книги, которая включает в себя совокупность матриц, на основании статистической информации. На машинно-считываемом носителе информации могут дополнительно храниться машинно-выполняемые команды для идентификации конкретной матрицы из совокупности матриц как функции оцененной матрицы и передачи данных, связанных с конкретной матрицей из совокупности матриц, по каналу обратной линии связи.

В соответствии с еще одним аспектом, устройство в системе беспроводной связи может включать в себя процессор, причем процессор может быть сконфигурирован с возможностью определения ковариации, связанной с каналом прямой линии связи. Кроме того, процессор может быть сконфигурирован с возможностью коррекции матриц предварительного кодирования, включенных в заданную кодовую книгу, на основании ковариации. Кроме того, процессор может быть сконфигурирован с возможностью обеспечения сигнала обратной связи предварительного кодирования на основании скорректированных матриц предварительного кодирования.

Согласно еще одному аспекту, здесь описан способ, облегчающий управление передачей на прямой линии связи на основании линейного предварительного кодирования, в котором используется мера ковариации передачи. Способ может содержать этап, на котором определяют ковариацию из анализа канала обратной линии связи. Дополнительно, способ может включать в себя этап, на котором изменяют заданную кодовую книгу, на основании ковариации. Кроме того, способ может включать в себя этап, на котором анализируют принятый сигнал обратной связи на основании измененной кодовой книги. Кроме того, способ может содержать этап, на котором управляют передачей по каналу прямой линии связи путем применения проанализированного сигнала обратной связи.

Другой аспект предусматривает устройство беспроводной связи. Устройство беспроводной связи может включать в себя память, в которой хранятся кодовая книга и команды для определения ковариации передачи, изменения заданной кодовой книги и оценки сигнала обратной связи на основании измененной кодовой книги. Кроме того, устройство беспроводной связи может включать в себя процессор, подключенный к памяти, сконфигурированный с возможностью выполнения команд, хранящихся в памяти.

Еще один аспект предусматривает устройство беспроводной связи, которое управляет передачей по прямой линии связи с применением линейного предварительного кодирования с оценкой ковариации передачи. Устройство беспроводной связи может включать в себя средство для идентификации ковариации передачи на основании анализа канала обратной линии связи, средство для коррекции заданной кодовой книги как функции ковариации, средство для оценки сигнала обратной связи с использованием скорректированной кодовой книги и средство для управления передачей на прямой линии связи на основании оцененного сигнала обратной связи.

Еще один аспект предусматривает машинно-считываемый носитель информации, на котором хранятся машинно-выполняемые команды для оценки ковариационной матрицы передачи из оценки канала обратной линии связи; изменения исходных матриц предварительного кодирования в заданной кодовой книге на основании ковариационной матрицы передачи и управления передачами по каналу прямой линии связи на основании оценки принятого сигнала обратной связи с применением измененных матриц предварительного кодирования.

В соответствии с еще одним аспектом, устройство в системе беспроводной связи может включать в себя процессор, причем процессор сконфигурирован с возможностью оценки корреляции, связанной с каналом обратной линии связи, изменения кодовой книги на основании корреляции, приема сигнала обратной связи, связанного с каналом прямой линии связи, и оценки сигнала обратной связи на основании измененной кодовой книги.

Для решения вышеуказанных и связанных задач, один или несколько вариантов осуществления содержат признаки, полностью описанные ниже и частично указанные в формуле изобретения. В нижеприведенном описании и прилагаемых чертежах подробно представлены некоторые иллюстративные аспекты одного или нескольких вариантов осуществления. Однако эти аспекты представляют лишь некоторые из различных вариантов применения принципов различных вариантов осуществления, и описанные варианты осуществления призваны включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - система беспроводной связи в соответствии с изложенными здесь различными аспектами.

Фиг.2 - иллюстративное устройство связи для реализации в среде беспроводной связи.

Фиг.3 - иллюстративная система беспроводной связи, которая осуществляет линейное предварительное кодирование, на основании обратной связи по ковариации.

Фиг.4 - иллюстративный способ, который облегчает генерацию сигнала обратной связи для линейного предварительного кодирования, которое можно настраивать (регулировать) на основании ковариации.

Фиг.5 - иллюстративный способ, который облегчает квантование данных, связанных с каналом, для обеспечения сигнала обратной связи в связи с линейным предварительным кодированием.

Фиг.6 - иллюстративный способ, который облегчает управление передачей на прямой линии связи на основании линейного предварительного кодирования, в котором используется мера ковариации передачи.

Фиг.7 - иллюстративное мобильное устройство, которое облегчает оценку ковариации передачи и/или использование ковариации передачи с линейным предварительным кодированием в системе MIMO.

Фиг.8 - иллюстративная система, которая облегчает прием и/или использование сигнала обратной связи для управления передачей по прямой линии связи на основании ковариации передачи в среде MIMO.

Фиг.9 - иллюстративная среда беспроводной сети, которую можно применять совместно с различными описанными здесь системами и способами.

Фиг.10 - иллюстративная система, которая обеспечивает сигнал обратной связи для линейного предварительного кодирования с использованием оценки(ок) ковариации передачи.

Фиг.11 - иллюстративная система, которая управляет передачей по прямой линии связи с применением линейного предварительного кодирования с оценкой ковариации передачи.

Подробное описание

Перейдем к описанию различных вариантов осуществления со ссылкой на чертежи, снабженные сквозной системой обозначений. В нижеследующем описании, в целях объяснения, многие конкретные детали изложены для обеспечения исчерпывающего понимания одного или нескольких вариантов осуществления. Однако очевидно, что такие варианты осуществления можно осуществлять на практике без этих конкретных деталей. В других случаях, общеизвестные структуры и устройства показаны в виде блок-схемы для облегчения объяснения одного или нескольких вариантов осуществления.

Используемые в этой заявке термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. относятся к компьютерной сущности, будь то оборудование, программно-аппаратное обеспечение, сочетание оборудования и программного обеспечения, программное обеспечение или выполняющаяся программа. Например, компонент может представлять собой, но без ограничения, процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, исполнимый модуль, поток выполнения, программу и/или компьютер. В порядке иллюстрации, приложение, выполняющееся на вычислительном устройстве, и само вычислительное устройство может являться компонентом. Один или несколько компонентов могут присутствовать в процессе и/или потоке выполнения, и компонент может располагаться на одном компьютере и/или распределяться между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут выполняться с различных машинно-считываемых носителей информации, на которых хранятся различные структуры данных. Компоненты могут сообщаться между собой посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или несколько пакетов данных (например, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе, и/или по сети, например, Интернету, с другими системами посредством сигнала).

Кроме того, здесь описаны различные варианты осуществления в связи с мобильным устройством. Мобильное устройство также называют системой, абонентским устройством, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильником, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, пользовательским агентом, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием (UE). Мобильное устройство может представлять собой сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон протокола инициирования сеансов (SIP), станцию беспроводной местной системы связи (WLL), карманный персональный компьютер (PDA), карманное устройство, имеющее функцию беспроводного соединения, вычислительное устройство или другое устройство обработки, подключенное к беспроводному модему. Кроме того, здесь описаны различные варианты осуществления в связи с базовой станцией. Базовую станцию можно использовать для осуществления связи с мобильным(и) устройством(ами) и также можно называть точкой доступа, Узлом B или иным термином.

Кроме того, различные аспекты описанных здесь признаков можно реализовать в виде способа, устройства или изделия производства с использованием стандартных методов программирования и/или проектирования. Используемый здесь термин "изделие производства" призван охватывать компьютерную программу, доступную с любого компьютерно-считываемого устройства, носителя информации или среды. Например, компьютерно-считываемые носители информации могут включать в себя, но без ограничения, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, флоппи-диск, магнитные полоски и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, ЭППЗУ, карта, линейка, ЗУ с разъемом USB, и т.д.). Дополнительно, различные описанные здесь носители информации могут представлять одно или несколько устройств и/или другие машинно-считываемые носители для хранения информации. Термин "машинно-считываемый носитель информации" может включать в себя, без ограничения, беспроводные каналы и различные среды, пригодные для хранения, вмещения и/или переноса команд и/или данных.

На фиг.1 показана система 100 беспроводной связи в соответствии с различными представленными здесь вариантами осуществления. Система 100 содержит базовую станцию 102, которая может включать в себя множественные группы антенн. Например, одна группа антенн может включать в себя антенны 104 и 106, другая группа может содержать антенны 108 и 110, и дополнительная группа может включать в себя антенны 112 и 114. В каждой группе антенн показаны две антенны; однако для каждой группы можно использовать больше или меньше антенн. Базовая станция 102 может дополнительно включать в себя передающую цепь и приемную цепь, каждая из которых может, в свою очередь, содержать совокупность компонентов, связанных с передачей и приемом сигнала (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.д.), что очевидно специалисту в данной области техники.

Базовая станция 102 может осуществлять связь с одним или несколькими мобильными устройствами, например, мобильным устройством 116 и мобильным устройством 122; однако очевидно, что базовая станция 102 может осуществлять связь с, по существу, любым количеством мобильных устройств, аналогичных мобильным устройствам 116 и 122. Мобильные устройства 116 и 122 могут представлять собой, например, сотовые телефоны, смартфоны, портативные компьютеры, карманные устройства связи, карманные вычислительные устройства, устройства спутниковой связи, системы глобального позиционирования, КПК (PDA) и/или любое другое устройство, выполненное с возможностью осуществления связи посредством системы 100 беспроводной связи. Согласно фигуре, мобильное устройство 116 осуществляет связь с антеннами 112 и 114, причем антенны 112 и 114 передают информацию на мобильное устройство 116 по прямой линии связи 118 и принимают информацию от мобильного устройства 116 по обратной линии связи 120. Кроме того, мобильное устройство 122 осуществляет связь с антеннами 104 и 106, причем антенны 104 и 106 передают информацию на мобильное устройство 122 по прямой линии связи 124 и принимают информацию от мобильного устройства 122 по обратной линии связи 126. В системе дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD), прямая линия связи 118 может использовать иную полосу частот, чем та, которая используется на обратной линии связи 120, и прямая линия связи 124 может использовать иную полосу частот, чем та, которая используется на обратной линии связи 126. Кроме того, в системе дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD), прямая линия связи 118 и обратная линия связи 120 могут использовать общую полосу частот, и прямая линия связи 124 и обратная линия связи 126 могут использовать общую полосу частот.

Каждую группу антенн и/или область, в которой они призваны осуществлять связь, можно именовать сектором базовой станции 102. Например, группы антенн могут предназначаться для связи с мобильными устройствами в секторе зоны покрытия базовой станции 102. При осуществлении связи по прямым линиям связи 118 и 124, передающие антенны базовой станции 102 могут использовать формирование диаграммы направленности для повышения отношения сигнал-шум на прямых линиях связи 118 и 124 для мобильных устройств 116 и 122. Кроме того, когда базовая станция 102 использует формирование диаграммы направленности для передачи на мобильные устройства 116 и 122, произвольно рассеянные по соответствующей зоне покрытия, мобильные устройства в соседних сотах могут испытывать меньшую помеху по сравнению со случаем, когда базовая станция передает через одну антенну на все свои мобильные устройства.

Согласно примеру, система 100 может представлять собой систему связи со многими входами и многими выходами (MIMO). Кроме того, система 100 может использовать любой тип дуплексной связи для разделения каналов связи (например, прямой линии связи, обратной линии связи, …), например, FDD, TDD, и т.п. Кроме того, система 100 может применять линейное предварительное кодирование с использованием обратной связи по ковариации; например, ковариационную матрицу передачи (и/или корреляционную матрицу передачи) можно оценивать и использовать в связи с линейным предварительным кодированием. Согласно иллюстрации, базовая станция 102 может передавать по прямым линиям связи 118 и 124 на мобильные устройства 116 и 122. Мобильные устройства 116 и 122 могут оценивать ковариацию (например, корреляцию) передачи, связанную с соответствующими прямыми линиями связи 118 и 124. Каждое из мобильных устройств 116 и 122 может быть связано с заданной кодовой книгой (например, включающей в себя N матриц, где N может быть любым целым числом), каждую из которых можно изменять на основании оцененной ковариации, связанной с соответствующими прямыми линиями связи 118 и 124. Дополнительно, мобильные устройства 116 и 122 могут оценивать каналы прямой линии связи. Измененные кодовые книги можно применять для определения сигнала обратной связи, подаваемого на базовую станцию 102, связанного с оцениваемыми каналами. Например, мобильные устройства 116 и 122 могут использовать векторное и/или скалярное квантование для генерации сигнала обратной связи. Согласно иллюстрации, индекс, связанный с обновленной матрицей из измененной кодовой книги, можно передавать с одного из мобильных устройств 116 и 122 на базовую станцию 102; однако заявленное изобретение этим не ограничивается. Сигнал обратной связи можно передавать по каналу обратной линии связи на базовую станцию 102.

Базовая станция 102 может получать сигнал обратной связи, связанный с каналом, от мобильных устройств 116 и 122. Кроме того, базовая станция 102 может анализировать ковариацию (например, ковариацию, корреляцию передачи,...) из каждой обратной линии связи 120 и 126, после чего ковариацию можно использовать для изменения заданной кодовой книги, хранящейся на базовой станции 102 (например, по существу, аналогичным образом, как измененную на мобильных устройствах 116 и 122). Согласно примеру, базовая станция 102 и мобильное устройство 116 могут использовать, по существу, аналогичную заданную кодовую книгу, и кодовую книгу можно изменять, по существу, аналогичным образом (например, на основании ковариации, которую можно оценивать, как на базовой станции 102, так и на мобильном устройстве 116) для обеспечения общего понимания обратной связи, обеспечиваемой с мобильного устройства 116 на базовую станцию 102; аналогично, базовая станция 102 и мобильное устройство 122 могут применять и изменять, по существу, аналогичную кодовую книгу, по существу, аналогичным образом. Измененную кодовую книгу можно применять для оценивания полученного сигнала обратной связи, связанного с каналом. Дополнительно, базовая станция 102 может управлять последующей передачей по каналу прямой линии связи на основании проанализированного сигнала обратной связи (например, путем осуществления формирования диаграммы направленности для получения усиления за счет диаграммы направленности).

На фиг.2 показано устройство связи 200 для реализации в среде беспроводной связи. Устройство связи 200 может представлять собой базовую станцию или ее часть или мобильное устройство или его часть. Устройство связи 200 может включать в себя блок 202 оценки ковариации, который оценивает ковариацию, связанную с передающими антеннами. Согласно иллюстрации, устройство связи 200 можно использовать в системе MIMO FDD, где прямой линии связи и обратной линии связи недостает обратимости (например, по меньшей мере, частично, вследствие использования разных полос частот для каналов прямой и обратной линий связи); однако прямая линия связи и обратная линия связи могут иметь статистическую обратимость, поскольку множественные передающие антенны могут коррелировать. Аналогично, множественные передающие антенны могут коррелировать в системе MIMO TDD. Поскольку прямая линия связи и обратная линия связи могут иметь статистическую обратимость, несмотря на то, что каналы могут различаться, ковариацию (и/или корреляцию) можно оценивать как из канала прямой линии связи (например, на мобильном устройстве), так и из канала обратной линии связи (например, на базовой станции). Таким образом, аналогичная ковариационная матрица R (и/или корреляционная матрица) может быть доступна и/или оценена (например, сгенерирована) как на базовой станции, так и на мобильном устройстве. Например, корреляция передающих антенн может быть обусловлена геометрией и/или расположением (например, ограниченным пространством), связанным с антеннами и/или относительно узким углом, в котором можно принимать данные.

Устройство связи 200 может дополнительно включать в себя кодовую книгу 204 (например, заданную кодовую книгу) и блок 206 изменения кодовой книги. Кодовая книга 204 может включать в себя набор из N исходных матриц (где N может быть любым целым числом) (например, набор из N исходных унитарных матриц). Например, кодовая книга 204 может быт построена для идентично независимо распределенных (iid) каналов. Кроме того, кодовая книга 204 можно выразить как , где F _j может представлять собой унитарную матрицу M _N × L, M _T может быть количеством передающих антенн, и L может быть рангом и/или количеством пространственно мультиплексированных потоков. Согласно примеру, кодовая книга 204 может включать в себя 64 исходных матриц; однако заявленное изобретение не ограничивается этим примером и, напротив, допускает использование любого количества исходных матриц. Согласно другому примеру, по существу, аналогичную кодовую книгу с, по существу, аналогичными матрицами можно использовать с другим устройством связи, с которым взаимодействует устройство связи 200. Кодовая книга 204 может храниться в памяти (не показана), связанной с устройством связи 200, генерироваться устройством связи 200, получаться устройством связи 200 из другого источника, и т.п.

Кроме того, блок 206 изменения кодовой книги может изменять матрицы, включенные в заданную кодовую книгу 204, на основании оценки ковариации, выдаваемой блоком 202 оценки ковариации. Исходя из того, что ковариационная матрица передачи R известна на передатчике и на приемнике, блок 206 изменения кодовой книги может изменять кодовую книгу 204 для обеспечения объединения линейного предварительного кодирования с обратной связью по ковариации. Таким образом, блок 206 изменения кодовой книги может изменять исходные матрицы предварительного кодирования в кодовой книге 204 как функцию структуры ковариации. В частности, новая кодовая книга с обновленными матрицами может обеспечиваться блоком 206 изменения кодовой книги. Кроме того, матрицы в измененной кодовой книге можно использовать для идентификации канала. Измененная кодовая книга, выдаваемая блоком 206 изменения кодовой книги, может обеспечивать улучшенную характеристику для обеспечения сигнала обратной связи по сравнению с традиционными методами, которые не позволяют учитывать ковариацию.

Согласно примеру, блок 206 изменения кодовой книги может изменять кодовую книгу 204 (например, когда блок 202 оценки ковариации наблюдает сильную корреляцию на передающих антеннах) для обеспечения новой кодовой книги C ₁ следующим образом:

Согласно этой иллюстрации, R ^1/2 может представлять собой квадратный корень из матрицы R (например, R=R ^1/2 R ^H/2). Дополнительно, F _j может представлять собой j-ю исходную матрицу (например, унитарную матрицу) из кодовой книги 204, и может быть получена сопряженным транспонированием j-й исходной матрицы из кодовой книги 204. Кроме того, N может представлять собой количество матриц, включенных в кодовую книгу; например, N может быть любым целым числом.

В соответствии с другим примером, блок 206 изменения кодовой книги может изменять кодовую книгу 204 следующим образом:

Согласно другому примеру, для квантования подпространства, охваченного доминантными собственными векторами R (например, определяемыми блоком 202 оценки ковариации), можно использовать векторное или скалярное квантование. Например, базис можно рандомизировать и/или для более слабых собственных состояний (базиса) можно использовать меньшее количество битов. Дополнительно или альтернативно, для векторного квантования, можно квантовать доминантное подпространство. Согласно другой иллюстрации, для скалярного квантования, доминантные собственные пучки канала можно проектировать на базис подпространства, охваченного доминантными собственными векторами R.

Согласно примеру, устройство связи 200 может представлять собой мобильное устройство, которое оценивает канал прямой линии связи для обеспечения матрицы канала H. Кроме того, разложение на собственные векторы можно осуществлять на матрице канала путем анализа H ^H H=U ^H ΛU, где U может представлять собой унитарную матрицу канала, соответствующую матрице канала H, H ^H может быть получена сопряженным транспонированием H, U ^H может быть получена сопряженным транспонированием U, и Λ может представлять собой диагональную матрицу. Согласно примеру, мобильное устройство может передавать информацию обратной связи, связанную с U, которую можно квантовать (например, с использованием скалярного и/или векторного квантования).

Согласно примеру, где используется скалярное квантование, разложение на собственные векторы можно дополнительно осуществлять на ковариационной матрице передачи R для обеспечения , где U _R может представлять собой ковариационную унитарную матрицу. На мобильном устройстве, U=(U ₁ U ₂) и U _R=(U _R1 U _R2). U ₁ можно проецировать на матрицу U _R, и проекцию можно передавать в качестве сигнала обратной связи по каналу обратной линии связи. Например, мобильное устройство может оценивать , и и можно обеспечивать как сигнал обратной связи, поскольку U _R1 и U _R2 можно оценивать на базовой станции, на которую передается сигнал обратной связи. Согласно другому примеру, R может представлять собой матрицу 4x4 (например, существует 4 передающие антенны); таким образом, Λ может включать в себя Λ₁, Λ₂, Λ₃ и Λ₄. Например, Λ₃ и Λ₄ могут быть малыми, если существует сильная корреляция между соответствующими передающими антеннами. Согласно примеру, где присутствует сильная корреляция, некоторые собственные значения могут быть значительно меньше доминантных собственных значений, таким образом, при квантовании можно использовать подмножество базиса (например, 2 из 4 базисных векторов) для проецирования на доминантные собственные векторы (например, для сохранения сигнала обратной связи и обеспечения улучшенной характеристики). Дополнительно, например, Λ₁ и Λ₂ могут быть доминантными и, таким образом, U _R1 и U _R2 можно использовать в качестве проективного базиса; однако, если Λ₁ и Λ₂, по существу, аналогичны друг другу, то U _R1 и U _R2 можно не использовать в качестве базиса. Вместо этого, можно определить новый базис на основании U = (U _R1 U _R2)Ω_j, где Ω_j может представлять собой рандомизированную унитарную матрицу, известную на базовой станции и на мобильном устройстве, и где j может принимать значения от 1 до N (которое может быть любым целым числом).

Кроме того, хотя это и не показано, очевидно, что устройство связи 200 может включать в себя память, в которой хранятся команды, связанные с определением ковариации (например, ковариации, корреляции передачи,...) из наблюдения канала, изменением матриц в заданной кодовой книге, на основании ковариации, генерации сигнала обратной связи с применением измененных матриц, анализа принятого сигнала обратной связи с использованием измененных матриц, управлением передачей по каналу на основании сигнала обратной связи и т.п. Кроме того, устройство связи 200 может включать в себя процессор, который можно использовать в связи с выполнением команд (например, команд, хранящихся в памяти, команд, полученных из другого источника,...).

На фиг.3 показана система 300 беспроводной связи, которая осуществляет линейное предварительное кодирование, на основании обратной связи по ковариации. Система 300 включает в себя базовую станцию 302, которая осуществляет связь с мобильным устройством 304 (и/или любым количеством различных мобильных устройств (не показаны)). Базовая станция 302 может передавать информацию на мобильное устройство 304 по каналу прямой линии связи; кроме того, базовая станция 302 может принимать информацию от мобильного устройства 304 по каналу обратной линии связи. Кроме того, система 300 может представлять собой систему MIMO.

Мобильное устройство 304 может включать в себя блок 306 оценки ковариации, кодовую книгу 308 и блок 310 изменения кодовой книги. Кодовая книга 308 может представлять собой заданную кодовую книгу, которая включает в себя любое количество матриц (например, унитарных матриц). Мобильное устройство 304 может получать информацию, передаваемую по каналу прямой линии связи. Блок 306 оценки ковариации может определять ковариацию, связанную с каналом прямой линии связи и/или генерировать ковариационную матрицу передачи R. Кроме того, блок 310 изменения кодовой книги может изменять кодовую книгу 308 на основании определенной ковариации.

Базовая станция 302 может аналогично включать в себя блок 312 оценки ковариации, кодовую книгу 314 и блок 316 изменения кодовой книги, которые могут быть, по существу, аналогичны блоку 306 оценки ковариации, кодовой книге 308 и блоку 310 изменения кодовой книги, соответственно. Таким образом, базовая станция 302 и мобильное устройство 304 могут применять, по существу, аналогичные заданные кодовые книги 308 и 314. Кроме того, блоки 306 и 312 оценки ковариации позволяют базовой станции 302 и мобильному устройству 304 оценивать ковариацию, связанную с каналом обратной линии связи и каналом прямой линии связи, соответственно (например, которые могут быть, по существу, аналогичны вследствие статистической обратимости в системах MIMO). Кроме того, блоки 310 и 316 изменения кодовой книги облегчают коррекцию матриц в кодовых книгах 308 и 314 аналогичным образом на основании аналогичных оценок ковариации.

Мобильное устройство 304 может дополнительно включать в себя блок оценки канала 318 и генератор 320 сигнала обратной связи. Блок 318 оценки канала может оценивать канал прямой линии связи от базовой станции 302 на мобильное устройство 304. Блок 318 оценки канала может генерировать матрицу H, которая соответствует каналу прямой линии связи, где столбцы H могут относиться к передающим антеннам базовой станции 302, и строки H могут относиться к приемным антеннам на мобильном устройстве 304. Согласно примеру, базовая станция 302 может использовать четыре передающие антенны, и мобильное устройство 304 может