Способ и устройство для получения информации о канале

Способ и устройство для получения информации о канале

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область технического применения

Настоящее изобретение относится к области связи, конкретнее, к способу и устройству для сбора информации о канале.

Предпосылки на текущем уровне техники

В системе беспроводной связи как сторона передатчика, так и сторона приемника используют несколько антенн для получения более высокой скорости посредством пространственного мультиплексирования. По сравнению с традиционными способами пространственного мультиплексирования, усовершенствованная технология, в которой сторона приемника передает информацию о канале обратно на сторону передатчика, и сторона передатчика использует технологию предварительного кодирования передачи в соответствии с принятой информацией о канале, может значительно улучшить рабочие характеристики передачи. В режиме однопользовательской передачи данных с помощью множества антенн и их приема множеством антенн (SU-MIMO) информация о характеристическом векторе канала непосредственно используется для выполнения предварительного кодирования; в режиме многопользовательской передачи данных с помощью множества антенн и их приема множеством антенн (MU-MIMO) требуется относительно точная информация о канале.

В плане долговременное развитие 3GPP (или просто LTE) обратная передача информации о канале в основном использует относительно простой способ обратной передачи с единственной шифровальной книгой, и производительность технологии предварительного кодирования передачи MIMO в большей степени зависит от точности обратной передачи ее шифровальной книги.

В данном документе основы квантования обратной передачи информации о канале на основе шифровальной книги кратко излагаются следующим образом.

Если предположить, что пропускная способность ограниченного канала обратной передачи составляет В бит/с·Гц, то количество доступных кодовых слов составляет N=2^В. Пространство характеристического вектора матрицы канала после квантования образует пространство шифровальной книги ℜ={F₁, F₂ … F_N}. Сторона передатчика и сторона приемника совместно сохраняют или генерируют в реальном времени шифровальную книгу ℜ (аналогичную на стороне передатчика и на стороне приемника). Для реализации Н каждого канала сторона приемника выбирает одно кодовое слово , которое наилучшим образом соответствует реализации Н канала из пространства шифровальной книги ℜ в соответствии с определенными принципами, и передает обратно порядковый номер i (порядковый номер кодового слова) кодового слова на сторону передатчика. В данном документе порядковый номер кодового слова называется индикатором матрицы предварительного кодирования (или просто PMI) шифровальной книги. Сторона передатчика отыскивает соответствующее кодовое слово предварительного кодирования в соответствии с указанным порядковым номером i и, таким образом, собирает информацию о соответствующем канале, и указывает информацию о характеристическом векторе канала.

Обычно пространство ℜ шифровальной книги может дополнительно делиться на шифровальные книги, соответствующие ряду рангов, и каждый ранг соответствует ряду кодовых слов, предназначенных для квантования матрицы предварительного кодирования, состоящей из характеристических векторов под рангом. Поскольку ранг канала равен количеству ненулевых характеристических векторов, количество столбцов кодовых слов обычно равно N тогда, когда ранг равен N. Поэтому пространство ℜ шифровальной книги можно разделить на ряд шифровальных подкниг в соответствии с различными рангами, как показано в Таблице 1.

Таблица 1
Иллюстрация шифровальной книги, разделенной на ряд шифровальных подкниг в соответствии с рангами
ℜ
Номер уровня υ (ранг)
1	2	…	N
ℜ1	ℜ2	…	ℜN
Векторное множество кодовых слов с количеством столбцов, равным 1	Матричное множество кодовых слов с количеством столбцов, равным 2		Матричное множество кодовых слов с количеством столбцов, равным N

В данном случае, когда ранг >1, все кодовые слова, которые требуется хранить в памяти, находятся в форме матрицы; где шифровальные книги в протоколе LTE используют этот способ обратной передачи квантования шифровальной книги, и шифровальную книгу 4 передающих антенн нисходящего канала LTE показан в Таблице 2; фактически, шифровальная книга предварительного кодирования в LTE и шифровальная книга, квантованная посредством информации о канале, имеют одинаковое значение. Ниже для однообразия вектор также может считаться матрицей с одним измерением.

Таблица 2
Иллюстрация шифровальной книги 4 передающих антенн нисходящего канала LTE
Индекс шифровальной книги	un	Общее количество уровней
1	2	3	4
0	u 0 = [ 1 − 1 − 1 − 1 ] T	W 0 { 1 }	W 0 { 14 } / 2	W 0 { 124 } / 3	W 0 { 1234 } / 2
1	u 1 = [ 1 − j 1 j ] T	W 1 { 1 }	W 1 { 12 } / 2	W 1 { 123 } / 3	W 1 { 1234 } / 2
2	u 2 = [ 1 1 − 1 1 ] T	W 2 { 1 }	W 2 { 12 } / 2	W 2 { 123 } / 3	W 2 { 3214 } / 2
3	u 3 = [ 1 j 1 − j ] T	W 3 { 1 }	W 3 { 12 } / 2	W 3 { 123 } / 3	W 3 { 3214 } / 2
4	u 4 = [ 1 ( − 1 − j ) / 2 − j ( 1 − j ) / 2 ] T	W 4 { 1 }	W 4 { 14 } / 2	W 4 { 124 } / 3	W 4 { 1234 } / 2
5	u 5 = [ 1 ( 1 − j ) / 2 j ( − 1 − j ) / 2 ] T	W 5 { 1 }	W 5 { 14 } / 2	W 5 { 124 } / 3	W 5 { 1234 } / 2
6	u 6 = [ 1 ( 1 + j ) / 2 − j ( − 1 + j ) / 2 ] T	W 6 { 1 }	W 6 { 13 } / 2	W 6 { 134 } / 3	W 6 { 1324 } / 2
7	u 7 = [ 1 ( − 1 + j ) / 2 j ( 1 + j ) / 2 ] T	W 7 { 1 }	W 7 { 13 } / 2	W 7 { 134 } / 3	W 7 { 1324 } / 2
8	u 8 = [ 1 − 1 1 1 ] T	W 8 { 1 }	W 8 { 12 } / 2	W 8 { 124 } / 3	W 8 { 1234 } / 2
9	u 9 = [ 1 − j − 1 − j ] T	W 9 { 1 }	W 9 { 14 } / 2	W 9 { 134 } / 3	W 9 { 1234 } / 2
10	u 10 = [ 1 1 1 − 1 ] T	W 10 { 1 }	W 10 { 13 } / 2	W 10 { 123 } / 3	W 10 { 1324 } / 2
11	u 11 = [ 1 j − 1 j ] T	W 11 { 1 }	W 11 { 13 } / 2	W 11 { 134 } / 3	W 11 { 1324 } / 2
12	u 12 = [ 1 − 1 − 1 1 ] T	W 12 { 1 }	W 12 { 12 } / 2	W 12 { 123 } / 3	W 12 { 1234 } / 2
13	u 13 = [ 1 − 1 1 − 1 ] T	W 13 { 1 }	W 13 { 13 } / 2	W 13 { 123 } / 3	W 13 { 1324 } / 2
14	u 14 = [ 1 1 − 1 − 1 ] T	W 14 { 1 }	W 14 { 13 } / 2	W 14 { 123 } / 3	W 14 { 3214 } / 2
15	u 15 = [ 1 1 1 1 ] T	W 15 { 1 }	W 15 { 12 } / 2	W 15 { 123 } / 3	W 15 { 1234 } / 2

В данном случае, для W n = I − 2 u n u n H / u n H u n , I - единичная матрица, и W k ( j ) представляет j-й столбец вектора матрицы W_k. W k ( j 1 , j 2 , … j n ) представляет матрицу, состоящую из столбцов j₁, j₂, …, j_n матрицы W_k, и u n H представляет сопряженную транспонированную матрицу u_n; где n обозначает порядковый номер со значениями от 0 до 15.

С развитием технологии связи в передовой технологии долговременное развитие (LTE-Advanced) предлагаются более высокие требования к эффективности использования спектра, и, как следствие, количество антенн также увеличено до 8, а для выполнения обратной передачи квантования информации о канале необходимо сконструировать обратную передачу шифровальной книги из 8 передающих антенн.

В стандартах LTE минимальной единицей обратной передачи информации о канале является поддиапазон, один поддиапазон состоит из нескольких ресурсных блоков (RB) и каждый RB состоит из ряда ресурсных элементов (RE). RE представляет собой минимальную единицу частотно-временного ресурса в LTE, и способ представления ресурсов в LTE по-прежнему используется в LTE-А.

На текущем уровне развития техники существует идея, которая сильно отличается от предыдущего режима обратной передачи с единственной шифровальной книгой, и она может быть описана как: абонентская станция (UE) передает обратно информацию об одном, первом индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI1), и базовая станция отыскивает соответствующее кодовое слово WPMI1 в шифровальной книге С1 в соответствии с PMI1; UE также передает информацию об еще одном или нескольких индикаторах матрицы предварительного кодирования (PMI), которые представляются как PMI2-PMIn (и, соответственно, называются информацией о втором индикаторе матрицы предварительного кодирования, …, информацией о n-м индикаторе матрицы предварительного кодирования); базовая станция отыскивает соответствующие кодовые слова WPMI2-WPMIn из соответствующих шифровальных книг и строит одну матрицу, используя функциональную связь F(WPMI1, WPMI2, …, WPMIn) для указания информации поддиапазона о канале. Например, взяв 2 PMI, информацию о канале можно представить при помощи ряда функциональных связей, таких как произведение или произведение Кронекера (его оператор представлен символом ⊗) и т.п.

[ W P M I 1 O O W P M I 1 ] W P M I 2 или WPMI1×WPMI2, WPMI2⊗WPMI1 и похожие функциональные связи.

Обратные передачи ряда PMI могут быть использованы для соответствующего конфигурирования периодов обратной передачи различных PMI, что, таким образом, эффективно использует ресурсы обратной передачи, а также может эффективно улучшать точность обратной передачи без необходимости в конструировании одной единственной шифровальной книги, содержащей большое количество кодовых слов, и этот способ снижает сложность конструкции шифровальной книги.

Однако проблема, существующая на текущем уровне техники, заключается в том, что данный режим обратной передачи необходимо использовать во всех случаях, и в случае более высокого ранга повышение производительности, привносимое путем обратной передачи PMI2 для характеристики изменившегося WPMI2, является ограниченным. Более того в случае большого количества обратных передач PMI2 и высокого ранга, большее количество приложений находится в режиме однопользовательской MIMO (SU-MIMO), и их потребность в точности обратной передачи является относительно низкой.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение предусматривает способ и устройство для сбора информации о канале, которые предназначены для решения технической проблемы, существующей на текущем уровне техники, которая заключается в том, что информация о канале не может быть гибко передана обратно в соответствии с потребностями.

С целью решения описанной выше технической проблемы настоящее изобретение предусматривает способ сбора информации о канале, причем указанный способ предусматривает:

для одного поддиапазона - сбор абонентской станцией (UE) информации об индикаторе ранга (RI) текущего канала, где ранг (υ) текущего канала указан в информации о RI, и ранг υ является положительным целым числом не больше 8;

определение абонентской станцией количества информации об индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI), которую требуется передать обратно базовой станции в соответствии с υ, и обратную передачу базовой станции информации о PMI в указанном количестве и информации о RI;

сбор базовой станцией информации о канале указанного поддиапазона в соответствии с информацией о PMI в указанном количестве и указанной информацией о RI.

Предпочтительно, стадия определения абонентской станцией количества информации об индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI), которую требуется передать обратно базовой станции в соответствии с υ, предусматривает:

когда υ больше или равен N0, абонентская станция определяет, что количество информации о PMI равно m; когда υ меньше N0, абонентская станция определяет, что количество информации о PMI равно m+1; где N0 - целое число, большее 0 и меньшее или равное 8, и m - целое число, определяемое в соответствии с уровнем точности обратной передачи абонентской станции. Предпочтительно, стадия определения абонентской станцией количества информации о PMI, которую требуется передать обратно базовой станции в соответствии с υ, также предусматривает: когда υ меньше N1, абонентская станция определяет, что количество информации о PMI равно m+2; где N1 - целое число меньше N0 и больше 0.

Предпочтительно, информация о PMI, по меньшей мере, содержит информацию о первом индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI1). Предпочтительно, стадия сбора базовой станцией информации поддиапазона о канале в соответствии с информацией о PMI и с информацией о RI предусматривает: когда количество информации о PMI, определяемое абонентской станцией, равно 1, базовая станция отыскивает кодовое слово W1 из первой шифровальной книги в соответствии с информацией о PMI1 и информацией о RI и собирает информацию поддиапазона о канале в соответствии с кодовым словом W1 и функцией F(W1, W2, …, Wn) n-1 матриц, или базовая станция представляет кодовое слово W1 как информацию поддиапазона о канале; где n-1 матриц являются условными величинами; n - целое число; или базовая станция непосредственно собирает информацию поддиапазона о канале в соответствии с кодовым словом W1; когда количество информации о PMI, определяемое абонентской станцией, равно r, базовая станция отыскивает кодовое слово W1 из первой шифровальной книги в соответствии с информацией о PMI1 и информацией о RI и отыскивает r-1 матриц, соответствующих информации об остальных r-1 PMI из соответствующих шифровальных книг в соответствии с информацией об остальных r-1 PMI кроме информации о PMI1, принимает информацию поддиапазона о канале в соответствии с кодовым словом W1 и функцией F(W1, W2, …, Wn) n-1 матриц, включая r-1 матриц, где остальные n-r матриц кроме r-1 матриц в числе указанных n-1 матриц являются условными величинами; или базовая станция собирает информацию поддиапазона о канале в соответствии с кодовым словом W1 и функцией f(W1, W2, …, Wr) r-1 матриц; где r - целое число, большее или равное 2. Предпочтительно, условные величины представляют собой фиксированные векторы или матрицы, иди другие условные величины в соответствии с рангом (υ) текущего канала; где υ представляет ранг канала, представленный информацией о RI.

Предпочтительно, когда r равно 2, функция F(W1, W2) включает W1×W2 или W2⊗W1; когда r равно 3, функция F(W1, W2, W3) включает (W3'*W3)×W1×W2 или W2⊗(W3'×W3×W1), где W3' обозначает сопряженную транспонированную матрицу W3.

Настоящее изобретение также предусматривает другой способ конфигурирования информации о канале, причем указанный способ предусматривает:

базовая станция отправляет конфигурационный сигнал, указывающий количество информации об индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI), которую абонентской станции требуется передать обратно посредством конфигурационного сигнала;

абонентская станция определяет информацию о PMI, которую требуется передать обратно базовой станции в соответствии с конфигурационным сигналом, и передает обратно базовой станции определенную информацию о PMI и информацию об индикаторе ранга (RI) текущего канала;

базовая станция собирает информацию поддиапазона о канале в соответствии с информацией о PMI и информацией о RI.

Предпочтительно, способ также предусматривает следующую стадию: базовая станция определяет количество информации о PMI, которое абонентской станции требуется передать обратно в соответствии с рангом канала, передаваемым обратно абонентской станцией, или в соответствии с информацией о конфигурации поляризации.

Предпочтительно, базовая станция вызывает передачу абонентской станции конфигурационного сигнала, переносимого в сигнале управления радиоресурсами (RRC) канала высокого уровня или в канале управления физическим нисходящим каналом (PDCCH).

Настоящее изобретение также предусматривает устройство для сбора информации о канале, причем указанное устройство содержит:

модуль приема, который сконфигурирован для приема информации об индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI), передаваемой абонентской станцией, и информации об индикаторе ранга (RI) текущего канала;

модуль сбора, который сконфигурирован для сбора информации поддиапазона о канале в соответствии с информацией о PMI и информацией о RI, принятой указанным модулем приема;

где количество информации о PMI определяется абонентской станцией в соответствии с рангом υ текущего канала; υ указывается в информации о RI, υ - положительное целое число не больше 8.

Предпочтительно, информация о PMI содержит, по меньшей мере, информацию о первом индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI1); модуль сбора конфигурируется для сбора информации поддиапазона о канале следующим способом: когда количество информации о PMI, определяемое абонентской станцией, равно 1, отыскивается кодовое слово W1 из первой шифровальной книги в соответствии с информацией о PMI1 и информацией о RI; собирается информация поддиапазона о канале в соответствии с кодовым словом W1 и функцией F(W1, W2, …, Wn) n-1 матриц, или кодовое слово W1 представляется как информация поддиапазона о канале; где n-1 матриц являются условными величинами, и n - целое число; или информация поддиапазона о канале собирается в соответствии с кодовым словом W1.

Предпочтительно, информация о PMI содержит, по меньшей мере, информацию о первом индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI1); модуль сбора конфигурируется для сбора информации поддиапазона о канале следующим способом: когда количество информации о PMI, определяемое абонентской станцией, равно r, отыскивается кодовое слово W1 из первой шифровальной книги в соответствии с информацией о PMI1 и информацией о RI и отыскивается r-1 матриц, соответствующих информации об остальных r-1 PMI из шифровальных книг, соответствующих информации об остальных r-1 PMI кроме информации о PMI1; собирается информация поддиапазона о канале в соответствии с кодовым словом W1 и функцией F(W1, W2, …, Wn) n-1 матриц, включая r-1 матриц, где остальные n-r матриц кроме r-1 матриц в числе n-1 матриц являются условными величинами; или информация поддиапазона о канале собирается в соответствии с кодовым словом W1 и функцией f(W1, W2, …, Wr) r-1 матриц; где r - целое число, большее или равное 2.

С целью решения описанной выше технической проблемы настоящее изобретение также предусматривает устройство для конфигурирования информации о канале, причем указанное устройство содержит:

передающий модуль, который сконфигурирован для отправки конфигурационного сигнала, указывающего количество информации об индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI), которую абонентской станции требуется передать обратно посредством конфигурационного сигнала так, чтобы вызвать определение абонентской станцией информации о PMI, которую требуется передать обратно в соответствии с конфигурационным сигналом;

модуль приема, который сконфигурирован для приема информации о PMI, переданной абонентской станцией, и информации о ранге (RI) текущего канала;

модуль сбора, который сконфигурирован для сбора информации поддиапазона о канале в соответствии с информацией о PMI и информацией о RI, принятой указанным модулем приема.

Предпочтительно, передающий модуль также сконфигурирован для определения количества информации о PMI, которую абонентской станции требуется передать обратно, в соответствии с рангом канала, передаваемым обратно абонентской станцией, или в соответствии с информацией о конфигурации поляризации.

Предпочтительно, передающий модуль конфигурируется для того, чтобы вызывать передачу абонентской станции конфигурационного сигнала, переносимого в сигнале управления радиоресурсами (RRC) канала высокого уровня или в канале управления физическим нисходящим каналом (PDCCH).

По сравнению с текущим уровнем техники техническая схема настоящего изобретения предусматривает способ и устройство для сбора информации о канале 8 антеннами, и она способна обеспечить несколько уровней точности обратной передачи, гибко конфигурирует обратную передачу с различной точностью в соответствии с конкретными потребностями и эффективно использует служебные данные обратной передачи.

Другие характерные признаки и преимущества настоящего изобретения будут изложены в последующем описании, и они частично становятся очевидными из описания или понимаются путем реализации настоящего изобретения. Цели и другие преимущества настоящего изобретения могут быть реализованы и получены посредством конструкции, определяемой описанием, формулой изобретения и прилагаемыми графическими материалами.

Краткое описание графических материалов

Графические материалы используются для обеспечения дополнительного понимания настоящего изобретения и составляют часть описания. Графические материалы используются для иллюстрации настоящего изобретения наряду с вариантами осуществления настоящего изобретения и не предназначаются для ограничения настоящего изобретения. На иллюстрациях:

ФИГ.1 - Блок-схема первого варианта осуществления настоящего изобретения;

ФИГ.2 - Блок-схема второго варианта осуществления настоящего изобретения;

ФИГ.3 - Блок-схема пятого варианта осуществления настоящего изобретения; и

ФИГ.4 - Блок-схема шестого варианта осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления настоящег