Формирование таблицы mimo-кодирования

Формирование таблицы mimo-кодирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

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

Уровень техники

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

Раскрытие изобретения

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

Краткое описание чертежей

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Осуществление изобретения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Различные примерные варианты осуществления подробнее поясняются ниже.

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

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

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

N-точечная DFT-матрица:

где

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

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

Блочно-диагональная матрица:

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

c) Формирование таблицы кодирования для ранга R

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

,

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

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

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

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

4-точечная DFT-матрица:

e) Формирование таблицы кодирования с использованием множества базовых матриц

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

Две базовых матрицы:

Таблица кодирования из одной базовой матрицы:

,

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

Таблица кодирования из двух базовых матриц:

,

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

уравнение 1-1

,

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

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

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

уравнение 1-2

Вышеуказанные расширения также могут быть описаны следующим образом:

уравнение 1-3

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

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

уравнение 1-4

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

и

являются примерами значений, которые могут использоваться.

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

уравнение 1-5

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

Для IEEE 802.16m-систем имеют следующие примеры:

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

уравнение 1-6

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

Для IEEE 802.16m-систем предусмотрены следующие примеры:

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

уравнение 1-7

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

Для IEEE 802.16m-систем, имеют следующий пример:

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

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

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

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

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

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

уравнение 2-1

,

при этом если n=m=k, то:

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

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

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

уравнение 2-3

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

,

где

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

уравнение 2-4

уравнение 2-5

уравнение 2-6

уравнение 2-7

уравнение 2-8

,

где и являются ортогональными.

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

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

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

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

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

(3) Таблица кодирования для 8Tx IEEE 802.16m

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

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

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

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

Фиг. 4 показывает некоторые примерные выигрыши по пропускной способности линии связи в предлагаемой в настоящем документе таблице кодирования