Терминал пользователя, базовая станция и способ передачи сигнала, используемые в системе мобильной связи

Терминал пользователя, базовая станция и способ передачи сигнала, используемые в системе мобильной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в основном относится к области мобильной связи, и, более конкретно, к базовым станциям, терминалам пользователя и способам осуществления связи с применением нескольких антенн.

Уровень техники

В этой области техники наблюдается заметное продвижение в исследовании и разработке схем мобильной связи следующего поколения. 3GPP, организация, занимающаяся стандартизацией W-CDMA, исследует систему технологии долгосрочного развития (LTE, Long Term Evolution) в качестве схемы связи, приходящей на смену W-CDMA, HSPDA или HSUDA. В рамках LTE в качестве схем радиодоступа для нисходящей линии связи планируется использование OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, множественный доступ с ортогональным разделением по частоте), а для восходящей линии связи планируется использование SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access, множественный доступ с разделением по частоте и одной несущей) (см., например, непатентный документ 1).

OFDMA представляет собой схему, которая обеспечивает разделение полосы частот на несколько более узких полос частот (поднесущих) и размещение данных, подлежащих передаче, в соответствующих полосах частот. Плотное размещение поднесущих таким образом, чтобы они были ортогональны по отношению друг к другу на частотной оси, позволяет осуществлять высокоскоростную передачу данных и повысить эффективность использования частот.

SC-FDMA представляет собой схему передачи с одной несущей, в которой полоса частот делится, и передача данных несколькими терминалами выполняется с использованием различных полос частот, что позволяет уменьшить интерференцию между терминалами. Схема SC-FDMA позволяет уменьшить диапазон колебаний мощности передачи и, таким образом, обеспечить более низкий уровень энергопотребления терминалов и более широкую область покрытия.

LTE представляет собой систему, в которой осуществляется связь с несколькими терминалами пользователя, совместно использующими один или большее количество физических каналов как в восходящем, так и в нисходящем направлениях. Каналы, которые, как описано выше, совместно используются несколькими терминалами пользователя, в целом называются общими каналами (shared channels). В частности, в LTE связь в восходящем направлении осуществляется посредством физического восходящего общего канала (PUSCH, physical uplink shared channel), а в нисходящем направлении - посредством физического нисходящего общего канала (PDSCH, physical downlink shared channel).

В системе связи, использующей эти общие каналы, для каждого подкадра (1 мс в LTE) необходимо сообщать (сигнализировать), какому терминалу пользователя назначен общий канал. В LTE канал управления, используемый в процессе сигнализации, называется физическим нисходящим каналом управления (PDCCH, physical downlink control channel) или нисходящим каналом управления L1/L2 (PDCCH). Информация физического нисходящего канала управления включает информацию нисходящего планирования, информацию подтверждения (ACK/NACK), грант восходящего планирования (uplink scheduling grant), индикатор перегрузки, бит команды управления мощностью передачи и т.д. (см., например, непатентный документ 2).

Информация планирования в нисходящей линии связи включает, например, информацию о назначении блока ресурсов (RB, resource block) нисходящей линии связи для нисходящего общего канала, идентификатор UE (терминала пользователя), количестве потоков в случае применения схемы с нескольким входами и несколькими выходами (MIМО, multi-input multi-output), информацию о векторе предварительного кодирования, информацию о гибридном автоматическом запросе повторной передачи (HARQ, hybrid automatic repeat request), схему модуляции, размер данных и т.д. Кроме того, в состав информации планирования в восходящей линии связи входит информация о восходящем общем канале, например информация о назначении ресурса восходящей линии связи, идентификатор UE, информация о мощности передачи в восходящей линии связи, схема модуляции, размер данных, информация об опорном сигнале демодуляции в схеме MIMO в восходящей линии связи и т.д.

Схема MIMO представляет собой схему связи с несколькими антеннами, в рамках которой эти несколько антенн в процессе связи используются для повышения скорости и/или качества передаваемого сигнала. Потоки передаваемого сигнала дублируются и соответствующие дублированные потоки смешиваются с определенными весами для обеспечения возможности посылки сигналов партнеру по связи в луче управляемой направленности. Это называется схемой предварительного кодирования, в то время как подлежащий использованию весовой индекс (вес) называется "вектором предварительного кодирования" (pre-encoding vector) или, в более общем случае, "матрицей предварительного кодирования" (pre-encoding matrix).

На фиг.1 показана схема выполнения предварительного кодирования. Два потока (передаваемые сигналы 1 и 2), соответственно, дублируются в устройстве дублирования, образуя два потока для отдельного сигнала, в каждом из которых мультиплексируются и комбинируются векторы предварительного кодирования, после чего эти потоки передаются. Как показано на чертеже, с точки зрения использования более подходящей матрицы предварительного кодирования предпочтительно применять предварительное кодирование с замкнутым контуром (с обратной связью). В этом случае на основе сигнала обратной связи, поступающего из приемника (терминала пользователя), матрица предварительного кодирования адаптивно управляется таким образом, чтобы для нее выбиралось наиболее подходящее значение. В схеме предварительного кодирования каждый поток передается различным образом с точки зрения положения в пространстве, так что для каждого потока можно ожидать значительного эффекта улучшения качества. Кроме того, с точки зрения повышения пропускной способности, принимая во внимание характеристику вариации канала в направлении частотной оси, исследуется не только применение одного типа матрицы предварительного кодирования ко всей полосе частот системы, но также использование нескольких матриц предварительного кодирования для одной полосы частот системы.

В примере, показанном на фиг.2, одна полоса частот системы (например, в 10 МГц) разделена на четыре области полос частот, для которых оптимизируется матрица предварительного кодирования. Одна область полосы частот может содержать заранее заданное количество блоков ресурсов (например, пять). Одна полоса частот может иметь ширину, примерно совпадающую с минимальной шириной полосы частот системы, например 1,25 МГц, и может быть как шире, так и уже минимальной полосы частот системы. Разделение полосы частот системы на несколько частей и применение матрицы предварительного кодирования к соответствующим разделенным областям полосы частот описывается, например, в непатентном документе 3.

Непатентный документ 1: 3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA", июнь 2006 года.

Непатентный документ 2: "R1-070103, Downlink L1/L2 Control Signaling Channel Structure Coding".

Непатентный документ 3: "R1-071228, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting#48" St. Louis, USA, 12-16 февраля 2007 года.

Для корректной демодуляции предварительно кодированного общего канала данных необходимо точно выполнить канальную компенсацию в отношении общего канала данных. Одним из способов выполнения этой процедуры является обеспечение отдельного выделенного опорного сигнала (dedicated reference signal), который предварительно кодирован по той же схеме, что и общий канал данных. Такой выделенный опорный сигнал может действительно позволить произвести точную оценку канала. Однако, поскольку ресурсы для выделенного, специально предназначенного для этой цели сигнала не столь уж малы, накладные расходы (расходы на служебную информацию) достигают неприемлемо большой величины. Следовательно, эта схема нежелательна с точки зрения повышения общей пропускной способности системы.

В то же время, существует способ выполнения оценки канала на основе общего для всех пользователей опорного сигнала совместно с информацией, указывающей, какая матрица предварительного кодирования применяется к общему каналу данных для демодуляции общего канала данных. Для удобства изложения в дальнейшем такая информация о матрице предварительного кодирования будет называться индикатором матрицы предварительного кодирования (PMI, pre-encoding matrix indicator). PMI, то есть матрицу предварительного кодирования, необходимо должным образом оптимизировать в соответствии с флуктуациями канала, вызванными перемещениями мобильной станции. Терминал пользователя часто определяет PMI (матрицу предварительного кодирования), подходящий для данного терминала, и передает полученный PMI обратно в базовую станцию. Базовая станция обновляет матрицу предварительного кодирования, используемую для общего нисходящего канала данных, и применяет обновленную матрицу предварительного кодирования для выполнения следующей передачи. Затем повторяются возврат PMI из терминала пользователя и обновление PMI в базовой станции.

PMI, возвращаемый из терминала пользователя, может быть принят в базовой станции с ошибкой вследствие условий распространения радиосигнала или ошибочно подтвержден в качестве PMI после приема. В этом случае при следующей передаче общего канала данных будет использоваться неоптимальный PMI. Однако терминал пользователя не осведомлен о том, что PMI был подтвержден ошибочно. Это приводит к тому, что общий нисходящий канал данных обрабатывается неподходящим и неэкономичным образом. Один из способов решения этой проблемы заключается в том, что базовая станция каждый раз должна сообщать терминалу пользователя матрицу предварительного кодирования.

Как показано на фиг.3, в соответствии с этим способом индикатор PMI, применяемый к каналу, а также предварительно кодированный физический нисходящий общий канал всегда передаются в терминал пользователя. Определение PMI, наиболее подходящего для конкретных условий связи, в терминале UE (user equipment, пользовательское устройство) пользователя и/или в базовой станции eNB позволяет эффективно использовать ресурсы в нисходящей линии связи. Например, терминал пользователя может определять оптимальный PMI с точки зрения повышения качества нисходящей линии связи. В альтернативном варианте может, например, оказаться, что, в то время как терминал UE пользователя передает в базовую станцию eNB матрицу предварительного кодирования в четырех потоках, для графика нисходящей линии связи достаточно матрицы предварительного кодирования в двух потоках. В этом случае базовая станция eNB может предоставлять матрицу предварительного кодирования в двух потоках и, таким образом, осуществлять связь с их использованием, эффективно используя ресурсы без излишнего или недостаточного их потребления.

Однако для осуществления способа, показанного на фиг.3, всегда требуется сообщать PMI в нисходящей линии связи, вследствие чего по меньшей мере на соответствующую величину возрастают расходы на служебную информацию. Кроме того, объем информации, занимаемой PMI, возрастает или уменьшается в зависимости от количества пользователей, мультиплексируемых в нисходящей линии связи, вследствие чего вполне вероятно, что процесс обнаружения "вслепую" в приемнике выполнить будет достаточно сложно. Более конкретно, если осуществляется попытка разделить полосу частот системы на несколько областей полосы частот и оптимизировать матрицу предварительного кодирования для соответствующих областей, то объем информации о PMI увеличивается пропорционально количеству этих областей. Помимо этого, размер PMI, предоставляемого каждому пользователю, изменяется в соответствии с количеством используемых областей полосы частот системы (то есть в соответствии с полосой частот, используемой пропорционально всей полосе частот системы). Это означает, что в приемнике необходимо выполнять процесс обнаружения "вслепую" столько раз, сколько имеется комбинаций из областей полосы частот системы, что приводит к увеличению нагрузки при обработке данных на принимающей стороне.

Как показано на фиг.4, можно также перевести базовую станцию eNB в режим постоянного отслеживания PMI, возвращаемого из терминала UE пользователя. PMI в этом случае не должен следовать за нисходящим физическим общим каналом, благодаря чему этот способ позволяет уменьшить расходы на служебную информацию. Однако в этом случае базовая станция eNB не может изменить матрицу предварительного кодирования на более подходящую, что с точки зрения эффективного использования ресурсов является неприемлемым. Кроме того, если PMI, детектированный в базовой станции eNB, ошибочен, базовая станция выполняет предварительное кодирование с использованием матрицы, отличной от той, что ожидалась терминалом пользователя, вследствие чего нельзя устранить указанную выше проблему, связанную с некорректным восстановлением PDSCH.

Раскрытие изобретения

Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в реализации системы мобильной связи, использующей схему MIMO с предварительным кодированием, которая позволяет терминалу пользователя в точности указать матрицу предварительного кодирования, применяемую при передаче данных в нисходящей линии связи, благодаря чему повышается эффективность сигнализации в нисходящей линии связи.

В соответствии с настоящим изобретением в системе мобильной связи применяется терминал пользователя. Терминал пользователя содержит модуль, который принимает из базовой станции нисходящий сигнал управления, содержащий информацию для назначения радиоресурса; модуль, который, в зависимости от состояния канала, определяет индикатор матрицы предварительного кодирования, PMI, указывающий матрицу предварительного кодирования, которая должна быть применена к нескольким антеннам базовой станции; и модуль, который передает в базовую станцию восходящий сигнал, содержащий PMI. Если радиоресурс назначен физическому восходящему общему каналу терминала пользователя, то передача PMI происходит с использованием части указанного радиоресурса. Если радиоресурс не назначен физическому восходящему общему каналу терминала пользователя, то передача PMI происходит в физическом восходящем канале управления, который фиксированным образом назначен терминалу пользователя.

В соответствии с настоящим изобретением система мобильной связи, использующая схему MIMO с предварительным кодированием, позволяет терминалу пользователя в точности указать матрицу предварительного кодирования, подлежащую применению при передаче данных в нисходящей линии связи, благодаря чему повышается эффективность сигнализации в нисходящей линии связи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана схема выполнения предварительного кодирования.

На фиг.2 показан способ оптимизации матрицы предварительного кодирования для каждой из областей полосы частот.

На фиг.3 показана диаграмма, поясняющая суть проблемы, возникающей в стандартной системе.

На фиг.4 показана диаграмма, поясняющая суть проблемы, возникающей в стандартной системе.

На фиг.5 показана диаграмма, иллюстрирующая принципы реализации настоящего изобретения.

На фиг.6 представлена функциональная блок-схема терминала пользователя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.7 представлен чертеж, иллюстрирующий пример отображения восходящего канала.

На фиг.8 представлена блок-схема базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.9 показан пример функционирования системы в том случае, когда канал PUSCH не передается.

На фиг.10 представлен пример функционирования системы в том случае, когда канал PUSCH передается.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ

102: радиочастотный (RF) приемник.

104: демодулятор принимаемого восходящего сигнала.

106: декодер сигнала данных.

108: декодер управляющей информации.

110: модуль определения точности PMI.

112: селектор матрицы предварительного кодирования.

118: кодер канала.

120: модулятор управляющей информации.

122: последовательно/параллельный преобразователь.

124: кодер канала.

126: модулятор данных.

128: умножитель матрицы предварительного кодирования.

130: сигнальный мультиплексор.

132: модуль обратного преобразования Фурье.

134: радиочастотный (RF) передатчик.

202: модуль кодера и модулятор сигнала данных.

204: модуль кодера и модулятора сигнала управления.

206: генератор передаваемого восходящего сигнала.

208: радиочастотный (RF) передатчик.

210: радиочастотный (RF) приемник.

212: модуль преобразования Фурье.

214: селектор матрицы предварительного кодирования.

216: накопитель PMI.

218: демодулятор управляющей информации.

220: декодер канала.

230: умножитель матрицы предварительного кодирования.

232: разделитель сигнала.

234: декодер канала.

236: параллельно-последовательный преобразователь.

Осуществление изобретения

В соответствии с осуществлением настоящего изобретения способы возврата PMI зависят от того, назначен ли терминалу пользователя восходящий общий канал данных (PUSCH). С помощью PUSCH может быть передано большее количество битов, нежели чем с помощью PUCCH. В этом случае, если назначен ресурс общего канала данных (PUSCH), то в базовую станцию в канале PUSCH помимо PMI сообщается бит обнаружения ошибки (бит CRC) в фрагментах информации, содержащей PMI. В результате базовая станция может в точности определять, был ли возвращенный PMI принят без ошибок.

С другой стороны, если ресурс общего канала данных (PUSCH) не назначен терминалу пользователя, то PMI сообщается в канале PUCCH. Количество битов, которое может быть передано в канале PUCCH, значительно меньше количества битов, которое может быть передано в канале PUSCH. Таким образом, бит CRC не добавляется, и матрица предварительного кодирования, указанная посредством PMI, сообщаемого в PUCCH, ограничивается матрицей, применяемой ко всей полосе частот системы. Указывать несколько матриц, которые применяются только к части полосы частот системы, запрещается. Таким образом, можно эффективно устранить проблему, связанную с недостатком битов в канале PUCCH. Поскольку бит CRC не добавляется, базовая станция не может определить, был ли успешно принят возвращенный PMI. Однако терминалу пользователя в качестве информации о первом индикаторе (PMI1) совместно с PDSCH сообщается PMI, примененный к PDSCH базовой станцией, что позволяет терминалу пользователя применять сообщенную матрицу предварительного кодирования для корректного восстановления PDSCH.

Как показано на фиг.5, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения информация о первом индикаторе и информация о втором индикаторе (PMI1, PMI2) добавляется в PDCCH. Всего для PMI1 и PMI2 требуется только самое большее несколько битов (например, 5 битов). Информация о первом индикаторе (PMI1) используется для передачи пользователю, который сообщил PMI в PUCCH, матрицы предварительного кодирования, применяемой базовой станцией для канала PDSCH. Для пользователя, который совместно с PMI сообщил бит CRC, информация о первом индикаторе (PMI1) игнорируется. Терминал пользователя хранит в памяти информацию о том, был ли передан PMI в PUCCH или PUSCH, благодаря чему он может корректно определить, является ли информация, подлежащая считыванию данным терминалом, информацией о первом индикаторе (PMI1) или информацией о втором индикаторе (PMI2). Постоянное включение в PDCCH информации о первом индикаторе и информации о втором индикаторе позволяет унифицировать форматы передаваемых с ней каналов PDSCH и PDCCH независимо от того, назначен ли пользователю PUSCH. Таким образом, терминал пользователя не должен выполнять несколько раз процедуру детектирования "вслепую" для обеспечения нескольких форматов.

Информация о втором индикаторе (PMI2) используется для передачи пользователю, который сообщил PMI с битом CRC, сообщения, был ли базовой станцией корректно принят возвращенный PMI. Информация о втором индикаторе (PMI2) игнорируется пользователем, который передал PMI в PUCCH. Если базовая станция может корректно принять возвращенный PMI, то PDSCH предварительно кодируется в соответствии с PMI. Терминал пользователя определяет, что базовая станция выполнила точный прием для обеспечения корректного восстановления канала PDSCH в матрице, совпадающей с той, с которой он был сообщен. Если базовая станция не может корректно принять возвращаемый PMI, то в процессе предварительного кодирования PDSCH используется матрица, используемая по умолчанию. Матрица, используемая по умолчанию, может быть фиксированной матрицей, которая заранее определена между базовой станцией и мобильной станцией, или может совместно с информацией о первом индикаторе (PMI1) сообщать матрицу предварительного кодирования, выбранную базовой станцией из кодовой базы данных. Для того чтобы правильно восстановить PDSCH в той же самой матрице, используемой по умолчанию, терминал пользователя определяет, что базовая станция не смогла корректно выполнить прием.

Для простоты изложения описание настоящего изобретения разбито на несколько разделов, хотя это разбиение не существенно для данного изобретения. Несмотря на то, что для облегчения понимания настоящего изобретения используются примеры с конкретными численными значениями, такие численные значения приводятся только для примера, поэтому, если специально не указано иное, могут использоваться любые подходящие значения.

Первый вариант осуществления изобретения

Конфигурация терминала пользователя

На фиг.6 представлена функциональная блок-схема терминала пользователя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.6 показаны модуль 202 кодера и модулятора сигнала данных, модуль 204 кодера и модулятора сигнала управления, генератор 206 передаваемого восходящего сигнала; радиочастотный (RF) передатчик 208, радиочастотный (RF) приемник 210, модуль 212 преобразования Фурье; селектор 214 матрицы предварительного кодирования, накопитель 216 PMI; демодулятор 218 управляющей информации, декодер 220 канала, умножитель 230 матрицы предварительного кодирования, разделитель 232 сигнала, декодер 234 сигнала и параллельно-последовательный преобразователь 236.

Модуль 202 кодера и модулятора сигнала данных выполняет канальное кодирование и модуляцию данных физического восходящего общего канала PUSCH.

Модуль 204 кодера и модулятора сигнала управления выполняет канальное кодирование и модуляцию данных для восходящего канала управления L1/L2 или PUCCH.

Генератор 206 передаваемого восходящего сигнала надлежащим образом отображает канал управления и канал данных, формируя потоки передачи. Например, такие процессы, как обратное преобразование Фурье, отображение в частотной области, или дискретное преобразование Фурье и т.д., выполняются для каждого потока.

На фиг.7 показан пример отображения канала, занимающего два подкадра в восходящей линии связи. В примере один подкадр содержит два временных интервала (слота), один из которых включает в себя семь символов OFDM. Пользователь, которому назначен радиоресурс для передачи PUSCH, передает пользовательские данные и канал управления с использованием этого радиоресурса.

Восходящий канал управления L1/L2, который передается совместно с PUSCH, содержит не только информацию о назначении ресурсов, но также бит обнаружения ошибки (например, бит CRC), который определяется на основе PMI, подлежащего возврату в базовую станцию, и сигнал, содержащий PMI. Матрица предварительного кодирования, указываемая с помощью PMI, может представлять матрицу, применяемую ко всей полосе частот системы, а также несколько матриц (PMI_A-PMI_D, см. фиг.2), применяемых к области полосы частот системы.

Пользователь, которому не назначен радиоресурс для передачи PUSCH, также должен передавать CQI (качество приема нисходящего опорного сигнала), восходящий опорный сигнал (UL-RS, uplink reference signal), ACK/NACK и т д. Такой пользователь передает эти сигналы в канале PUCCH, как это показано в левом и правом столбцах на фиг.7. Какой временной интервал (слот) в каком подкадре применяется для PUCCH для определенного пользователя, каким образом PUCCH для определенного пользователя мультиплексируется и т.д. определяется на фиксированной основе, например в процессе установления соединения. Например, частота, с которой сообщается CQI, UL-RS и т.д., определяется в зависимости от QoS (качества обслуживания), требуемого для передачи радиоканала. В показанном примере каналы PUCCH четырех пользователей передаются в одном подкадре. В качестве способа мультиплексирования пользователей в PUCCH может применяться мультиплексирование с разделением по частоте (FDM, frequency division multiplexing), как показано на чертеже, мультиплексирование с кодовым разделением (CDM, code division multiplexing) или комбинация этих двух способов.

В соответствии с осуществлением настоящего изобретения канал PUCCH включает не только CQI, восходящий опорный сигнал, сигнал ACK/NACK и т.д., но также PMI, подлежащий возвращению в базовую станцию. В отличие от восходящего канала управления L1/L2, который, как описано выше, передается вместе с PUSCH, канал PUCCH не содержит бита CRC. Кроме того, необходимо обратить внимание на то, что в соответствии с настоящим изобретением матрица предварительного кодирования, указанная в PMI, представляет только одну матрицу, которая должна применяться ко всей полосе частот системы. Это происходит потому, что в PUCCH обычно может быть передано небольшое количество битов, а для представления нескольких матриц, применяемых к частям полосы частот системы, требуется большое количество битов. Если в PUCCH может быть гарантированно передано достаточно большое количество битов, то матрица предварительного кодирования, указанная в PMI, может представлять не только матрицу, применяемую ко всей системе, но также несколько матриц, подлежащих применению к областям полосы частот системы.

Радиочастотный (RF) передатчик 208, показанный на фиг.6, преобразует поток основной полосы частот в сигнал, предназначенный для беспроводной передачи с нескольких передающих антенн. В рамках такого процесса могут, например, выполняться процедуры цифроаналогового преобразования, ограничения полосы частот, усиления мощности и т.д.

С другой стороны, радиочастотный (RF) приемник 210, выполняя функцию, обратную той, что осуществляет радиочастотный (RF) передатчик 208, преобразует радиосигналы, полученные от нескольких приемных антенн, в потоки основной полосы частот системы. В рамках такого процесса для каждого из потоков могут выполняться процедуры усиления мощности, ограничения полосы частот и аналого-цифрового преобразования.

Модуль 212 преобразования Фурье выполняет быстрое преобразование Фурье и демодулирует каждый поток согласно схеме OFDM.

Селектор 214 матрицы предварительного кодирования определяет матрицу предварительного кодирования, подходящую для нисходящей линии связи, на основе состояния приема опорного сигнала в принимаемом сигнале, и выводит PMI, который указывает эту матрицу. Обычно матрица предварительного кодирования выбирается из заранее заданного количества матриц (U₁, U₂… U_P), которые предварительно сохранены в кодовой базе данных. Таким образом, PMI указывает какую-либо матрицу (U_i) из заранее заданного количества матриц (U₁, U₂,…, U_P). В более общем случае матрица предварительного кодирования может не выбираться из определенного набора для выбора, а адаптивно настраиваться для получения любой подходящей матрицы.

Как показано на фиг.2, одна матрица предварительного кодирования может указываться для всей полосы частот системы или для каждой из областей полосы частот, которые составляют полосу частот системы. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения матрица предварительного кодирования, которая выбирается с помощью терминала пользователя, передающего физический восходящий общий канал PUSCH, может являться одной матрицей, применяемой ко всей полосе частот системы, или указываться для каждой из областей полосы частот, составляющих всю полосу частот систем. Матрица предварительного кодирования, выбираемая с помощью терминала пользователя, который не передает общий физический восходящий канал PUSCH, просто представляет собой матрицу, подлежащую применению ко всей полосе частот системы, и в этом случае запрещается указывать матрицу предварительного кодирования для каждой области полосы частот.

Накопитель 216 PMI сохраняет в течение некоторого периода времени PMI, определенный селектором 214 матрицы предварительного кодирования.

Демодулятор 218 управляющей информации демодулирует сигнал управления (более точно - PDCCH), содержащийся в принимаемом сигнале.

Декодер 220 канала выполняет декодирование канала в нескольких блоках декодирования в отношении управляющей информации. Блок декодирования канала соответствует блоку кодирования, выполняемого в передатчике.

С помощью демодулятора 218 управляющей информации и декодера 220 канала извлекаются наборы информации о первом и втором индикаторах (PMI1, PMI2), служащей для указания матрицы предварительного кодирования, подлежащей применению для PDSCH, совместно с информацией о назначении ресурсов в нисходящей линии связи. Информация о первом индикаторе (PMI1) указывает матрицу предварительного кодирования, используемую базовой станцией для канала PDSCH. Эта матрица предварительного кодирования должна применяться ко всей полосе частот системы, а не к каждой отдельной области полосы частот. Информация о втором индикаторе (PMI2) указывает, может ли базовая станция без ошибок принять возвращаемый индикатор PMI, переданный терминалом пользователя совместно с битом CRC. Если она может выполнить прием без ошибок, то применяется матрица предварительного кодирования, указанная терминалом пользователя с помощью возвращаемого PMI. В противном случае используется матрица предварительного кодирования, используемая по умолчанию.

Умножитель 230 матрицы предварительного кодирования осуществляет назначение веса принятому физическому нисходящему общему каналу с использованием матрицы предварительного кодирования. Матрица предварительного кодирования может представлять собой матрицу, заранее сообщенную из терминала пользователя в базовую станцию в обратной связи, матрицу, указанную базовой станцией или матрицу, определенную по умолчанию.

Разделитель 232 сигнала использует некоторый известный в данной области техники алгоритм разделения сигнала для разделения принятого сигнала на отдельные потоки.

Декодер 234 канала выполняет канальное декодирование физического нисходящего общего канала.

Параллельно-последовательный преобразователь 236 преобразует параллельные потоки в последовательный сигнальный поток. Преобразованный сигнал выводится в виде сигнала, который в восстановленном виде представляет собой сигнал, ранее переданный из базовой станции.

Конфигурация базовой станции

На фиг.8 представлена блок-схема базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.8 показан радиочастотный (RF) приемник 102, демодулятор 104 принимаемого восходящего сигнала, декодер 106 сигнала данных, декодер 108 управляющей информации, модуль 110 определения точности PMI, селектор 112 матрицы предварительного кодирования, кодер 118 канала, модулятор 120 управляющей информации, последовательно-параллельный преобразователь 122, кодер 124 канала, модулятор 126 данных, умножитель 128 матрицы предварительного кодирования, сигнальный мультиплексор 130, модуль 132 обратного преобразования Фурье и радиочастотный (RF) передатчик 134.

Радиочастотный (RF) приемник 102 выполняет процесс обработки для преобразования каждого из сигналов, принятых несколькими антеннами (#1-#М), в цифровой сигнал основной полосы частот. В ходе этого процесса обработки сигналов могут осуществляться, например, процедуры усиления мощности, ограничения полосы частот, аналого-цифрового преобразования и т.д.

Демодулятор 104 принимаемого восходящего сигнала должным образом разделяет такие принятые сигналы, как опорный сигнал, канал управления (канал управления L1/L2 и т.д.), восходящий канал PUSCH и т.д., которые были переданы в восходящей линии связи. Также выполняется оценка канала и измерение качества приема сигнала и т.д. на основе состояния приема опорного сигнала. Качество приема опорного сигнала может, например, измеряться в виде SINR.

Декодер 106 сигнала данных разделяет сигналы, которые были переданы соответствующими передающими антеннами и приняты в одном или большем количестве потоков, и декодирует каждый поток. Декодирование выполняется таким образом, чтобы этот процесс соответствовал процессу, выполненному в передатчике. Во время декодирования выполняется коррекция ошибок с использованием информации о правдоподобии.

Декодер 108 управляющей информации декодирует канал управления и извлекает канал управления L1/L2 и т.д. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения декодер 108 управляющей информации также извлекает информацию о PMI и указывает матрицу предварительного кодирования, сообщаемую терминалом пользователя. Если принимается не только PMI, но также бит CRC обнаружения ошибки, который передается совместно с PMI, то в отношении PMI выполняется процесс детектирования ошибок, и, кроме того, выводится результат детектирования CRC.

Модуль 110 определения точности PMI определяет, корректен ли возвращенный терминалом пользователя (UE) индикатор PMI. Например, если из терминала пользователя принимается не только PMI, но также бит обнаружения ошибки в PMI, то этот бит обнаружения ошибки может использоваться для определения правильности PMI. Помимо проверки ошибок с использованием бита обнаружения ошибки, для определения корректности PMI может дополнительно применяться процедура определения качества приема (например, принятый SINR) восходящего опорного сигнала, принятого из терминала пользователя. В альтернативном варианте точность PMI может дополнительно определяться на основе информации о правдоподобии, полученной во время декодирования восходящего общего канала данных. Кроме того, может использоваться информация о правдоподобии, полученная во время декодирования самого индикатора PMI.

Селектор 112 матрицы предварительного кодирования определяет матрицу предварительного кодирования, подлежащую использованию при осуществлении связи в нисходящей линии, на основе заранее заданных критериев определения и результатов определения из модуля 110 определения точности PMI. Заранее заданными критериями определения могут быть объем трафика, количество антенн, количество потоков, требуемых для осуществления связи в нисходящем направлении, и т.д. Например, если PMI принят корректно (без ошибок), в качестве матрицы предварительного кодирования может использоваться матрица, указанная посредством PMI. Если PMI, принятый с битом CRC, имеет ошибку, в качестве матрицы предварительного кодирования используется матрица, используемая по умолчанию, заранее определенная базовой станцией и терминалом пользователя. Для терминала пользователя, который возвращает PMI совместно с CRC, селектор 112 матрицы предварительного кодирования устанавливает, в соответствии с инструкцией (PMI2=0) терминала пользователя, матрицу предварительного кодирования, которая фактически должна использоваться в нисходящей линии связи, или изменяет матрицу на матрицу, используемую по умолчанию (PMI2=1). Терминал пользователя сообщает значения PDSCH, а также значение PMI2. Для терминала пользователя, который возвращает только PMI без CRC, селектор 112 матрицы предварительного кодирования устанавливает, в соответствии с инструкциями терминала пользователя, матрицу предварительного кодирования, которая должна использоваться при связи в нисходящем направлении. В этом случае PMI, указывающий матрицу предварительного кодирования, которая фактически должна применяться, сообщается терминалу пользователя совместно с PDSCH.

Кодер 118 канала выполняет канальное кодирование с использованием информационной части в качестве блока кодирования.

Модулятор 120 управляющей информации модулирует сигнал, прошедший канальное кодирование.

Последовательно-параллельный преобразователь 122 преобразует в несколько параллельных потоков последовательный передаваемый сигнал, подлежащий передаче в физическом нисходящем общем канале.

Кодер 124 канала прои