Информация обратной связи об информации о состоянии канала для мiмо и планирование подполосы в системе беспроводной связи

Информация обратной связи об информации о состоянии канала для мiмо и планирование подполосы в системе беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

В настоящем изобретении заявлен приоритет предварительной заявки США Регистрационный № 60/786,445, под названием "A CHANNEL STATE FEEDBACK FOR DOWNLINK MIMO-OFDMA SUB-BAND SCHEDULING," поданной 27 марта 2006, переданной ее правопреемнику и приведенной здесь в качестве ссылочного материала.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие, в общем, относится к области связи и, более конкретно, к технологиям передачи информации о состоянии канала.

Уровень техники

В системе беспроводной связи в базовой станции может использоваться множество (T) передающих антенн для передачи данных в терминал, оборудованный множеством (R) приемных антенн. Множество передающих и приемных антенн формируют канал с множеством входов, множеством выводов (MIMO, МВМВ), который можно использовать для повышения пропускной способности и/или улучшения надежности. Например, базовая станция может передавать до T потоков данных одновременно через T передающих антенн для улучшения пропускной способности. В качестве альтернативы, базовая станция может передавать одиночный поток данных из всех T передающих антенн для улучшения приема терминалом.

Хорошая характеристика может быть достигнута при передаче одного или больше потоков данных через канал MIMO таким образом, что может быть получена наибольшая общая пропускная способность для передачи данных. С этой целью терминал может оценивать отклик канала MIMO и передавать информацию о состоянии канала в базовую станцию. Информация о состоянии канала может обозначать, какое количество потоков данных необходимо передавать, как передавать эти потоки данных, и может содержать индикатор качества канала (CQI, ИКК) для каждого потока данных. CQI для каждого потока данных может обозначать отношение принимаемого сигнала к шуму (SNR, ОСШ) для этого потока данных, и его можно использовать для выбора соответствующей скорости передачи для потока данных. Информация о состоянии канала позволяет улучшить рабочие характеристики при передаче данных в терминал. Однако терминал может использовать большое количество радиоресурсов, для передачи информации о состоянии канала в базовую станцию.

Поэтому в данной области техники существует потребность в разработке технологии эффективной передачи информации о состоянии канала в системе беспроводной связи.

Сущность изобретения

Здесь описаны технологии эффективной передачи информации о состоянии канала в системе беспроводной связи. В одном аспекте можно использовать дифференциальное кодирование для уменьшения передаваемой информации о состоянии канала. Дифференциальное кодирование обозначает передачу разности между значениями вместо фактических значений. Дифференциальное кодирование может быть выполнено для значений CQI через определенное пространство, через определенную частоту, через пространство и частоту, через пространство, через частоту и время, или через некоторую другую комбинацию измерений.

В одной конструкции информация о пространственном состоянии может быть определена для множества пространственных каналов по множеству подполос. Пространственные каналы могут соответствовать различным антеннам, различным векторам предварительного кодирования и т.д. Информация о пространственном состоянии может обозначать определенный набор антенн, определенный набор векторов предварительного кодирования и т.д., используемых для передачи данных. Значения CQI могут быть получены для множества пространственных каналов по множеству подполос. Значения CQI могут быть дифференциально кодированы по множеству пространственных каналов и множеству подполос для получения дифференциальной информации CQI, которая может содержать различные дифференциальные значения CQI. В другой конструкции значения CQI могут быть получены для множества пространственных каналов для множества подполос в множестве интервалов времени и могут быть дифференциально кодированы через пространство, частоту и время. В любом случае, дифференциальная информация CQI и информация о пространственном состоянии могут быть переданы как информация обратной связи.

В другом аспекте дифференциальная информация о состоянии канала может быть передана в различных режимах работы с неоднородной передачей уведомлений. В одной конструкции передача уведомлений с информацией CQI может быть выполнена в соответствии с первым режимом уведомления, в первом режиме работы, например, в запланированном режиме. Информация CQI может быть передана с уведомлением в соответствии со вторым режимом уведомления во втором режиме работы, например, в не запланированном режиме. Информация CQI может быть сгенерирована различным образом и/или передана с разной частотой для разных режимов уведомления.

Различные аспекты и признаки раскрытия более подробно описаны ниже.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема базовой станции и терминала.

На фиг.2 представлено значение CQI для М пространственных каналов по N подполосам.

На фиг.3A показано дифференциальное кодирование CQI в пространстве.

На фиг.3B показано дифференциальное кодирование CQI через частоту.

На фиг.3C показано дифференциальное кодирование CQI через пространство и частоту.

На фиг.3D показано дифференциальное кодирование CQI через пространство, частоту и время.

На фиг.4A показано дифференциальное кодирование CQI через пространство для подполосы.

На фиг.4B показано дифференциальное кодирование CQI через пространство и частоту.

На фиг.4C показано дифференциальное кодирование CQI через пространство, частоту и время.

На фиг.5 иллюстрируется неоднородная передача уведомлений CQI.

На фиг. 6 и 7 показаны способ и устройство, соответственно, для передачи уведомления с информацией о состоянии канала, с дифференциальным кодированием, через пространство и частоту.

На фиг. 8 и 9 показаны способ и устройство, соответственно, для передачи уведомления с информацией о состоянии канала, с дифференциальным кодированием, через пространство, частоту и время.

На фиг. 10 и 11 показаны способ и устройство, соответственно, для неоднородной передачи уведомления с информацией о состоянии канала.

Подробное описание изобретения

Описанные здесь технологии передачи информации о состоянии канала можно использовать в различных системах связи, которые поддерживают передачу MIMO и используют любую форму мультиплексирования с частотным разделением каналов (FDM, МЧР). Например, такие технологии можно использовать для систем, в которых используется ортогональное FDM (OFDM, ОМЧР), FDM с одной несущей (SC-FDM, МЧР-ОН) и т.д. При использовании OFDM и SC-FDM полосу пропускания системы разделяют на множество (K) ортогональных подполос, которые также называются тонами, бинами и т.д. Каждая поднесущая может быть модулирована данными. В общем случае, символы модуляции передают в области частот при использовании OFDM и в области времени при SC-FDM.

Такие технологии также можно использовать для передачи информации о состоянии канала по нисходящему или восходящему каналам передачи данных. Нисходящий (или прямой канал передачи данных) относится к каналу передачи данных через базовую станцию в терминал, и восходящий (или обратный канал передачи данных) относится к каналу передачи данных из терминала в базовую станцию. Для ясности, ниже описаны технологии передачи информации о состоянии канала по восходящему каналу передачи данных.

На фиг.1 показана блок-схема конструкции базовой станции 110 и терминала 150 в системе 100 беспроводной связи. Базовая станция 110 также может называться Узлом B, развернутым Узлом B (eNode B), точкой доступа и т.д. Терминал 150 также может называться оборудованием пользователя (UE, ОП), мобильной станцией, терминалом доступа, модулем абонента, станцией и т.д. Терминал 150 может представлять собой сотовый телефон, карманный персональный компьютер (КПК), устройство беспроводной связи, карманное устройство, беспроводный модем, переносной компьютер и т.д. Базовая станция 110 оборудована множеством (T) антенн 134a-134t. Терминал 150 оборудован множеством (R) антенн 152a-152r. Каждая передающая антенна и каждая приемная антенна могут представлять собой физическую антенну или антенную решетку.

В базовой станции 110 процессор 120 передачи (TX) данных может принимать данные трафика из источника 112 данных, обрабатывать (например, форматировать, кодировать, выполнять перемежение и отображение символа) данные трафика в соответствии с форматом пакета, и генерировать символы данных. Используемый здесь символ данных представляет собой символ для данных, пилотный символ представляет собой символ пилотного сигнала, и символ обычно представляет собой комплексное значение. Символы данных и пилотные символы могут представлять собой символы модуляции из такой схемы модуляции, как PSK (ФМн, фазовая манипуляция) или QAM (КАМ, квадратурная амплитудная модуляция). Пилотные символы представляют собой данные, которые априори известны, как в базовой станции, так и в терминале. Формат пакета может обозначать скорость передачи данных, схему кодирования или скорость кодирования, схему модуляции, размер пакета и/или другие параметры. Формат пакета также может называться схемой модуляции и кодирования, скоростью передачи данных и т.д. Процессор 120 TX данных может демультиплексировать символы данных на М потоков, где обычно 1≤М≤T. М потоков символов данных могут быть переданы одновременно через канал MIMO, и эти потоки также могут называться потоками данных, пространственными потоками, потоками трафика и т.д.

Процессор 130 TX MIMO может выполнять пространственную обработку передатчика по данным и пилотным символам на основе прямого отображения MIMO, предварительного кодирования и т.д. Символ данных может быть передан из одной антенны для прямого отображения MIMO или через множество антенн для предварительного кодирования. Процессор 130 может передавать T потоков выходных символов в T модуляторов (MOD) 132a-132t. Каждый модулятор 132 может выполнять модуляцию (например, для OFDM, SC-FDM и т.д.) в отношении выходных символов для получения выходных элементарных посылок. Каждый модулятор 132 дополнительно обрабатывает (например, преобразует в аналоговую форму, фильтрует, усиливает и преобразует с повышением частоты) свои выходные элементарные посылки и генерирует сигнал передачи по нисходящему каналу. T нисходящих сигналов от модуляторов 132a-132t передают через антенну 134a-134t, соответственно.

В терминале 150, R антенн 152a-152r принимают T сигналов передачи по нисходящему каналу, и каждая антенна 152 передает принимаемый сигнал в соответствующий демодулятор (DEMOD) 154. Каждый демодулятор 154 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и преобразует в цифровую форму), принимаемый им сигнал, для получения выборок и может дополнительно выполнять демодуляцию (например, для OFDM, SC-FDM, и т.д.) по выборкам, для получения принятых символов. Каждый демодулятор 154 может предоставлять принимаемые символы данных в процессор 160 MIMO приема (RX) и предоставлять принятые пилотные символы в процессор 194 канала. Процессор 194 канала может выполнять оценку отклика канала MIMO от базовой станции 110 в терминал 150 на основе принятых пилотных символов, и предоставлять оценки канала в процессор 160 RX MIMO. Процессор 160 RX MIMO может выполнять детектирование MIMO по принимаемым символам данных с оценками каналов и предоставлять оценки символов данных. Процессор 170 RX данных может обрабатывать (например, устранять перемежение и декодировать) оценки символов данных и предоставлять декодированные данные в приемник 172 данных.

Терминал 150 может выполнять оценку условий канала и передавать информацию о состоянии канала в базовую станцию 110. Информация о состоянии канала может быть обработана (например, кодирована, в ней может быть установлено перемежение и выполнено отображение символов) с помощью процессора 180 TX сигналов, может быть пространственно обработана с помощью процессора 182 TX MIMO, и дополнительно обработана с помощью модуляторов 154a-154r для генерирования R восходящих сигналов, которые передают через антенны 152a-152r.

В базовой станции 110 R восходящих сигналов принимают с помощью антенн 134a-134t, обрабатывают демодуляторами 132a-132t, пространственно обрабатывают процессором 136 RX MIMO и дополнительно обрабатывают (например, устраняют перемежение и декодируют) с помощью процессора 138 RX сигналов для восстановления информации о состоянии канала, переданной терминалом 150. Контроллер/процессор 140 может управлять передачей данных в терминал 150 на основе информации о состоянии канала, принятой из терминала.

Контроллеры/процессоры 140 и 190 управляют работой базовой станции 110 и терминалом 150, соответственно. Запоминающие устройства 142 и 192 сохраняют данные и программные коды для базовой станции 110 и терминала 150, соответственно. Планировщик 144 может выбирать терминал 150 и/или другие терминалы для передачи данных по нисходящему каналу на основе информации о состоянии канала, принятой из всех терминалов.

S пространственных каналов могут быть доступны для передачи по нисходящему каналу из базовой станции 110 в терминал 150, где S≤min {T, R}. S пространственных каналов могут быть сформированы различным образом. Для прямого отображения MIMO S потоков данных могут быть переданы из S передающих антенн по одному потоку данных в передающую антенну. S пространственных каналов могут затем соответствовать S передающим антеннам, используемым для передачи данных. Для предварительного кодирования S потоков данных могут быть умножены на матрицу предварительного кодирования таким образом, что каждый поток данных может быть передан из всех T передающих антенн. S пространственных каналов могут затем соответствовать S "виртуальным" антеннам, наблюдаемым S потоками данных, и формируемым с использованием матрицы предварительного кодирования. В общем, М потоков данных могут быть переданы по М пространственным каналам, по одному потоку данных на пространственный канал, где 1≤М≤S. М пространственных каналов могут быть выбраны среди S доступных пространственных каналов на основе одного или больше критериев, таких как общая пропускная способность.

Для простоты в следующем описании предполагается, что каждый поток данных передают по одному пространственному каналу, который может соответствовать фактической антенне или виртуальной антенне, в зависимости от того, используют ли прямое отображение MIMO, или предварительное кодирование. Термины "потоки данных", "пространственные каналы" и "антенны" можно использовать взаимозаменяемо. М пакетов или кодовых слов может быть передано одновременно по М потокам данных.

Терминал 150 может восстанавливать М потоков данных, используя различные технологии детектирования MIMO, такие как линейная минимальная среднеквадратичная ошибка (MMSE, МСКО), обращение в нуль незначащих коэффициентов матрицы (ZF, ОН), последовательное устранение взаимных помех (SIC, ПУП) и т.д., все они известны в данной области техники. Применение SIC приводит к восстановлению одного потока данных одновременно, оценке взаимных помех в результате каждого восстановленного потока данных и устранению взаимных помех перед восстановлением следующего потока данных. SIC может улучшить принимаемое значение SNR потоков данных, которые будут восстановлены впоследствии.

Система 100 может поддерживать планирование в подполосе для улучшения рабочей характеристики. Полоса пропускания системы может быть разделена на множество (N) подполос. Каждая подполоса может охватывать Q последовательных поднесущих среди общего количества K поднесущих, где Q=K/N или равно некоторому другому значению. Терминал 150 может принимать разные значения SNR для различных подполос из-за избирательного по частоте затухания канала с многолучевым распространением. При планировании подполосы, терминалу 150 могут быть назначены поднесущие в подполосе с хорошим SNR, вместо подполосы с плохим SNR. Данные могут быть переданы с наибольшей скоростью передачи данных по назначенным несущим в подполосе с хорошим SNR.

Терминал 150 может передавать информацию о состоянии канала для поддержки планирования подполосы и передачи MIMO базовой станцией 110. Информация о состоянии канала может содержать:

• Информацию пространственного состояния, используемую для передачи MIMO, и

• Информацию CQI, используемую для планирования подполосы, выбора скорости передачи и т.д.

Информация о пространственном состоянии может содержать информацию различных типов. В одной конструкции информация о пространственном состоянии для заданной подполосы может обозначать набор М передающих антенн, используемых для передачи данных в этой подполосе. Терминал 150 может выполнять оценку отклика канала MIMO, выполнять оценку различных возможных наборов передающих антенн на основе оценки канала MIMO и определять набор передающих антенн с наилучшими рабочими характеристиками (например, с наибольшей общей пропускной способностью). Информация о пространственном состоянии может затем обозначать этот набор передающих антенн.

В другой конструкции информация о пространственном состоянии для заданной подполосы может обозначать набор М виртуальных антенн (или эквивалентно, набор из М векторов предварительного кодирования), используемых для передачи в этой подполосе. Терминал 150 может выполнять оценку рабочих характеристик данных с различными возможными матрицами предварительного кодирования и/или различными комбинациями столбцов матриц предварительного кодирования. Информация о пространственном состоянии может затем обозначать набор из М векторов предварительного кодирования с наилучшими рабочими характеристиками, например, конкретную матрицу предварительного кодирования, а также М конкретных столбцов этой матрицы предварительного кодирования.

Обычно информация о пространственном состоянии может обозначать количество потоков данных для передачи (которые могут относиться к рангу канала MIMO), набор антенн, используемых для передачи, набор векторов предварительного кодирования, используемых для передачи, другую информацию или любую их комбинацию. Информация о пространственном состоянии может быть предоставлена одной или больше подполос.

Информация CQI может передавать SNR или эквивалентную информацию для различных пространственных каналов и/или различных подполос. Разные SNR могут быть получены для разных подполос из-за частотной избирательности беспроводного канала. Разные значения SNR также могут быть получены для разных пространственных каналов, если базовая станция 110 использует прямое отображение MIMO для передачи данных, если терминал 150 выполняет последовательное удаление взаимных помех для приема данных и т.д. Разные SNR могут, таким образом, быть получены для разных пространственных каналов по разным подполосам. SNR для заданного пространственного канала заданной подполосы можно использовать для выбора соответствующего формата пакета, который может обозначать кодовую скорость, схему модуляции, скорость передачи данных и т.д., используемых для данных, передаваемых через этот пространственный канал или в этой подполосе. Обычно информация CQI может передавать значения SNR и/или другую информацию, обозначающую качество принимаемого сигнала, для одного или больше пространственных каналов и/или одной или больше подполос.

На фиг.2 показаны значения CQI для М пространственных каналов по N подполосам. Значение X _nm CQI может быть получено для каждого пространственного канала m по каждой подполосе n. Количество значений CQI может быть затем пропорционально произведению количества пространственных каналов и количества подполос, или М·N значений CQI. Эти значения CQI можно использовать для планирования подполосы, для выбора соответствующей подполосы для передачи данных. Эти значения CQI также можно использовать для определения соответствующего формата пакета для каждого пространственного канала по каждой подполосе. Однако передача всех М·N значений CQI в базовую станцию 110 может потреблять существенное количество ресурсов восходящего канала.

В одном аспекте дифференциальное кодирование можно использовать для уменьшения количества информации о состоянии канала, предназначенной для передачи. Дифференциальное кодирование относится к передаче разности между значениями вместо фактических значений. Если вариация значений относительно фактических значений невелика, тогда разность можно передавать, используя меньшее количество бит, чем для фактических значений. Дифференциальное кодирование позволяет обеспечивать хорошие рабочие характеристики при уменьшении передаваемых служебных сигналов. Дифференциальное кодирование может быть выполнено для значений CQI по пространству, по частоте, по пространству и частоте, по пространству, частоте и времени или для некоторых других комбинаций измерений.

В Таблице 1 представлена различная информация, которая может быть передана как информации CQI. Полное значение CQI также может называться значением CQI, центральным значением CQI, фактическим значением CQI и т.д. Дифференциальное значение CQI может передавать разность между двумя полными значениями CQI (например, Y или ∆X), или разность между двумя дифференциальными значениями CQI (например, ∆Y, ∆∆X или ∆∆Y). В общем случае, дифференциальная информация CQI может содержать любую информацию, обозначающую в Таблице 1 разность между полными и/или дифференциальными значениями CQI, например, Y, ∆X, ∆Y, ∆∆X или ∆∆Y.

Таблица 1
Символ	Описание
X	Полное значение CQI (например, значение SNR) для пространственного канала подполосы.
Y	Разность значений CQI для двух пространственных каналов в одной и той же подполосе.
∆X	Разность значений CQI для данного пространственного канала по двум подполосам.
∆Y	Разность значений Y для двух подполос.
∆∆X	Разность значений ∆X для двух временных интервалов.
∆∆Y	Разность значений ∆Y для двух временных интервалов.

Для дифференциального кодирования через пространство один пространственный канал может представлять собой назначенный пространственный канал, и остальные пространственные каналы могут быть не назначенными пространственными каналами. Полное значение CQI может быть предоставлено для назначенного пространственного канала, и дифференциальное значение CQI может быть предоставлено для каждого не назначенного пространственного канала или для всех не назначенных пространственных каналов. Для дифференциального кодирования через частоту одна подполоса может представлять собой назначенную подполосу, и остальные подполосы могут представлять собой не назначенные подполосы. Полное значение CQI может быть предоставлено для назначенной подполосы, и дифференциальное значение CQI может быть предоставлено для каждой не назначенной подполосы. Для дифференциального кодирования по времени один временной интервал может представлять собой назначенный временной интервал, и один или больше других временных интервалов могут представлять собой не назначенные временные интервалы. Полное значение CQI может быть предоставлено для назначенного временного интервала, и дифференциальное значение CQI может быть предоставлено для каждого не назначенного временного интервала. Назначенные подполосы также могут называться первичной подполосой, предпочтительной подполосой, опорной подполосой и т.д. Назначенный пространственный канал и назначенный временной интервал также могут быть названы с использованием других терминов.

На фиг.3A показана конструкция дифференциального кодирования CQI через пространство для двух пространственных каналов в одной подполосе. В этом примере значение X_a CQI получают для назначенного пространственного канала a, и значение X_b CQI получают для не назначенного пространственного канала b. Терминал 150 (или передатчик) может получать и передавать следующую информацию CQI:

Базовая станция 110 (или приемник) может принимать значения X и Y из терминала 150 и может получать исходное значение CQI следующим образом:

Значения CQI, получаемые в базовой станции 110, могут не точно соответствовать значениям CQI, полученным в терминале 150, из-за квантования X и Y. Для простоты, в большей части следующего описания предполагается отсутствие ошибки квантования.

На фиг.3B показана конструкция дифференциального кодирования CQI через частоту для одного пространственного канала по двум подполосам. В этом примере, значение X₁ CQI получают для пространственного канала по назначенной подполосе 1, и значение X₂ CQI получают для того же пространственного канала по не назначенной подполосе 2. Терминал 150 может получать и передавать следующую информацию CQI:

Базовая станция 110 может принимать X и ∆X из терминала 150 и может получать исходное значение CQI следующим образом:

Дифференциальное кодирование CQI через частоту можно использовать, если одиночный поток данных передают по одному пространственному каналу. В этом случае дифференциальное значение CQI для другого пространственного канала может не потребоваться.

На фиг.3C показана конструкция дифференциального кодирования CQI через пространство и частоту для двух пространственных каналов по двум подполосам. В этом примере значение CQI для X_1а получают для назначенного пространственного канала a и значение CQI X_1b получают для не назначенного пространственного канала b по назначенной подполосе 1. Значения X_2а и X_2b CQI получают для пространственных каналов a и b, соответственно, по не назначенной подполосе 2. Терминал 150 может получать следующую информацию CQI:

где Y₁ и Y₂ представляют собой дифференциальные значения CQI для пространственного канала b по подполосам 1 и 2, соответственно. Терминал 150 может передавать X и Y как информацию CQI для подполосы 1 и может передавать ∆X и ∆Y как информацию CQI для подполосы 2.

Базовая станция 110 может принимать X, Y и ∆X и ∆Y из терминала 150 и может получать оригинальное значение CQI следующим образом:

В конструкции, показанной в уравнении (5), дифференциальное кодирование выполняют вначале через пространство и затем через частоту. Дифференциальное кодирование также можно выполнять вначале через частоту и затем через пространство.

На фиг.3D показана конструкция дифференциального кодирования CQI через пространство, частоту и время для двух пространственных каналов по двум подполосам, в двух временных интервалах. Во временном интервале 1 значения CQI X_1a и X_1b получают для пространственных каналов a и b по назначенной подполосе 1, и значения X_2a и X2_b CQI получают для пространственных каналов a и b по не назначенной подполосе 2. Во временном интервале 2 значения CQI X′_1a и X′_1b получают для пространственных каналов a и b подполосы 1, и значения X′_2a и X′_2b CQI получают для пространственных каналов a и b по подполосе 2. Терминал 150 может получать информацию CQI для временного интервала 1, как показано в наборе (5) уравнений.

Терминал 150 может получать информацию CQI для временного интервала 2 следующим образом:

где ∆X' представляет собой разность значений CQI для пространственного канала а по подполосе 1 в двух временных интервалах

∆Y' представляет собой разность значений Y для пространственного канала b по подполосе 1 в двух временных интервалах

∆∆X представляет собой разность значений ∆X для пространственного канала а в двух временных интервалах, и

∆∆Y представляет собой разность значений ∆Y для пространственного канала b в двух временных интервалах.

Для временного интервала 1 терминал 150 может передавать X и Y как информацию CQI для подполосы 1 и может передавать ∆X и ∆Y как информацию CQI для подполосы 2. Для временного интервала 2 терминал 150 может передавать ∆X' и ∆Y' как информацию CQI для подполосы 1 и может передавать ∆∆X и ∆∆Y как информацию CQI для подполосы 2.

Базовая станция 110 может принимать X, Y, ∆X и ∆Y из терминала 150 во временном интервале 1 и может принимать ∆X', ∆Y', ∆∆X и ∆∆Y во временном интервале 2. Базовая станция 110 может получать оригинальное значение CQI для временного интервала 1, как показано в наборе (6) уравнений. Базовая станция 110 может получать оригинальное значение CQI для временного интервала 2 следующим образом:

В конструкции, показанной в уравнении (7), дифференциальное кодирование выполняют вначале через пространство, затем через частоту и затем через время. Дифференциальное кодирование также можно выполнять вначале через частоту, затем через пространство и затем через время.

Для простоты на фиг. 3A-3D показано дифференциальное кодирование двух пространственных каналов, двух подполос и двух временных интервалов. Дифференциальное кодирование может быть расширено на любое количество пространственных каналов, любое количество подполос и любое количество временных интервалов.

Дифференциальное кодирование через пространство для более чем двух пространственных каналов может быть выполнено различным образом. В одной конструкции значения CQI для пространственных каналов, как предполагается, линейно связаны через общее значение Y. Таким образом, если назначенный пространственный канал имеет значение X CQI, тогда пространственный канал b имеет значение X+Y CQI, пространственный канал c имеет значение X+2Y CQI, пространственный канал d имеет значение X+3Y CQI и т.д. Одиночное значение Y может быть передано для всех не назначенных пространственных каналов. В другой конструкции отдельное значение Y может быть рассчитано для каждого не назначенного пространственного канала относительно назначенного пространственного канала или соседнего пространственного канала. Например, если пространственные каналы a, b, c и d имеют значения X_a, X_b, X_c и X_d CQI, соответственно, тогда значения Y для пространственных каналов b, c и d можно рассчитать как Y_b=Y_b-X_a, Y_с=X_c-X_b, и Y_d=X_d-X_с, соответственно. Значения Y_b, Y_с и Y_d могут быть переданы для пространственных каналов b, c и d соответственно. В еще одной конструкции отдельное значение Y можно рассчитать для каждого не назначенного пространственного канала. Одиночное значение индекса затем может быть передано для передачи значения Y для всех не назначенных пространственных каналов. Различные комбинации значений Y могут быть определены и сохранены в справочной таблице. Одиночный индекс может обозначать специфичную комбинацию значений Y в справочной таблице, которая ближе всего соответствует набору рассчитанных значений Y. Значения Y для множества не назначенных пространственных каналов также могут быть переданы другим способом. Для простоты в большей части следующего описания предполагается один не назначенный пространственный канал.

Обычно любое количество битов можно использовать для каждой части информации, включенной в информацию о состоянии канала. Следующие обозначения используются в приведенном ниже описании:

N_X - количество битов для полного значения X CQI

NY - количество битов для дифференциального значения Y CQI,

N_W - количество битов для обоих дифференциальных значений CQI ∆X и ∆Y,

N_Z - количество битов для информации о пространственном состоянии, и

N_S - количество битов для обозначения назначенной подполосы, которая представляет собой N_S=[log₂N].

Количество битов, используемых для данной части информации, может быть выбрано на основе компромисса между количеством деталей или разрешающей способностью для значений по сравнению с количеством служебных сигналов. В одной примерной конструкции N_X=5, N_Y=3, N_W=4, N_Z=2 для двухуровневого MIMO с M=2, и N_Z=4 для 4-уровневого MIMO с М=4. Другие значения также можно использовать для N_X, N_Y, N_W и N_Z.

Различные схемы уведомления можно эффективно использовать для передачи информации о состоянии канала. Некоторые схемы уведомления описаны ниже.

На фиг.4A показана первая схема уведомления, в которой используется дифференциальное кодирование CQI через пространство и независимое кодирование для каждой из N подполос. В этой схеме полное значение X_n CQI, дифференциальное значение Y_n CQI и информация о пространственном состоянии могут быть переданы для каждой из N подполос. Уведомление CQI для всех N подполос может включать в себя N·(N_Z+N_X+N_Y) битов. Полное значение X_n CQI и дифференциальное значение Y_n CQI для каждой подполосы n могут быть определены, как показано в наборе (1 уравнений).

Во второй схеме уведомления используется дифференциальное кодирование CQI через пространство и независимое кодирование для поднабора из N подполос. Такой поднабор может включать в себя L подполос и может быть идентифицирован установленным индексом подполосы с количеством N_L битов, где L≥1 и N_L>1. Например, если имеется восемь подполос, и до трех последовательных подполос могут быть представлены в уведомлении, тогда N_L может быть равно пяти. В этой схеме полное значение X_n CQI, дифференциальное значение Y_n CQI и информация о пространственном состоянии могут быть переданы в каждой из L подполос. Уведомление о CQI для L подполос может включать в себя L·(N_Z+N_X+N_Y)+N_L битов.

Информация CQI также может быть передана для разных поднаборов подполос в разные временные интервалы. Например, N подполос могут использоваться циклически, и информация CQI для одной подполосы может быть передана с N_Z+N_X+N_Y бит в каждом временном интервале. Информация CQI для более чем одной подполосы, также может быть передана в каждом временном интервале.

В третьей схеме уведомления используется дифференциальное кодирование CQI через пространство, независимое кодирование для N подполос, и общая информация о пространственном состоянии для всех N подполос. Для каждой подполосы может быть определен набор пространственных каналов (например, набор антенн или набор векторов предварительного кодирования), который обеспечивает наилучшие рабочие характеристики (например, наибольшую общую пропускную способность) для этой подполосы. Главный пространственный канал, установленный среди наборов из N пространственных каналов для N подполос, можно выбрать и использовать как общий пространственный канал, установленный для всех N пространственных каналов. В качестве альтернативы, набор пространственных каналов, который обеспечивает наилучшие рабочие характеристики, усредненные по всем N подполосам, можно выбрать как общий набор пространственных каналов. Полные и дифференциальные значения CQI могут быть получены на основе общего набора пространственного канала. Уведомление CQI для всех N подполос может включать в себя (N_Z+N)·(N_X+N_Y) битов. Общая информация о пространственном состоянии также может содержать другую информацию, вместо или в дополнение к общему набору пространственных каналов. В другой конструкции уведомление с информацией о пространственном состоянии может быть передано для конкретного модуля (например, для каждой подполосы), и информация CQI может быть усреднена и передана с уведомлением для более крупного модуля (например, множество модулей уведомления о пространственном состоянии). Модуль уведомления CQI, таким образом, может быть большим, чем модуль уведомления о пространственном состоянии, например, по частоте.

На фиг.4B показана четвертая схема уведомления, в которой используется дифференциальное кодирование CQI через пространство и частоту. В этой схеме полное значение X₁ CQI, дифференциальное значение Y₁ CQI и информация о пространственном состоянии могут быть предоставлены для назначенной подполосы l и могут быть