Способ передачи посредством обратной связи информации о состоянии канала в системе беспроводной связи и соответствующее устройство

Способ передачи посредством обратной связи информации о состоянии канала в системе беспроводной связи и соответствующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ]

[1] Настоящее изобретение относится к системам беспроводной связи, а более конкретно, к способу передачи посредством обратной связи информации о состоянии канала в системе беспроводной связи и к устройству для этого.

[УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ]

[2] В качестве примера системы беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение, кратко описана система связи проекта долгосрочного развития проекта партнерства 3-го поколения (3GPP LTE) (в дальнейшем называют 'LTE').

[3] Фиг. 1 - вид, схематично показывающий сетевую архитектуру E-UMTS в качестве примерной системы беспроводной связи. Усовершенствованная универсальная система мобильной связи (E-UMTS) является расширенной версией действующей универсальной системы мобильной связи (UMTS), и ее стандартизация находится в настоящее время в стадии реализации в 3GPP. E-UMTS может в общем случае упоминаться как система LTE. Для подробностей технических спецификаций UMTS и E-UMTS ссылка может, соответственно, быть сделана на выпуск 7 и выпуск 8 «3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network».

[4] Ссылаясь на фиг. 1, E-UMTS включает в себя пользовательское устройство (UE), eNode B (eNB) и шлюз доступа (AG), который расположен на границе сети (усовершенствованной универсальной наземной сети радиодоступа ((E-UTRAN)) и соединен с внешней сетью. eNB могут одновременно передавать множество потоков данных для услуги широковещания, услуги многоадресной передачи и/или услуги одноадресной передачи.

[5] Одна или большее количество сот могут существовать в одном eNB. Сота конфигурируется для использования одного из диапазонов частот 1,25, 2,5, 5, 10, 20 МГц для обеспечения услуги транспортировки нисходящей линии связи или восходящей линии связи к нескольким UE. Различные соты могут конфигурироваться для обеспечения различных диапазонов частот. eNB управляет передачей и приемом данных для множества UE. eNB передает информацию планирования нисходящей линии связи для данных нисходящей линии связи для уведомления соответствующего UE о временной/частотной области передачи данных, кодировании, размере данных и информации, связанной с гибридным автоматическим запросом повторной передачи (HARQ). Кроме того, eNB передает информацию планирования восходящей линии связи для данных восходящей линии связи для информирования соответствующего UE о доступных временных/частотных областях, кодировании, размере данных и информации, связанной с HARQ. Интерфейс для передачи пользовательского трафика или трафика управления может использоваться между eNB. Базовая сеть (CN) может включать в себя AG и сетевой узел для регистрации пользователей UE. AG управляет мобильностью UE на основе области отслеживания (TA), причем одна TA состоит из множества сот.

[6] Хотя технология радиосвязи разработана до LTE, основываясь на широкополосном множественном доступе с кодовым разделением каналов (WCDMA), требования и ожидания пользователей и поставщиков услуг продолжают увеличиваться. Кроме того, так как другие технологии радиодоступа продолжают разрабатываться, новое техническое развитие требуется для будущей конкурентоспособности. Требуются уменьшение стоимости за бит, увеличение доступности услуги, гибкое использование частотного диапазона, простая структура и открытый интерфейс и приемлемая потребляемая мощность UE.

[7] Для помощи в эффективном управлении системой беспроводной связи из eNB, UE периодически и/или не периодически сообщает eNB информацию о состоянии действующего канала. Так как информация о состоянии канала, которую сообщают, может включать в себя результаты, вычисленные с учетом различных ситуаций, необходим более эффективный способ сообщения.

[РАСКРЫТИЕ]

[ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА]

[8] Целью настоящего изобретения, разработанного для решения проблемы, является обеспечение способа для сообщения информации о состоянии канала в системе беспроводной связи и устройства для этого.

[9] Специалисты оценят, что технические цели, которые могут быть достигнуты через настоящее изобретение, не ограничены тем, что было конкретно описано выше, и другие технические цели настоящего изобретения будут более ясно поняты из последующего подробного описания.

[ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ]

[10] Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения, которое воплощено и в общих чертах описано, в беспроводной системе доступа, поддерживающей множество сот, способ приема информации конфигурации опорной CSI и информации конфигурации следующей CSI, которая сконфигурирована для сообщения того же самого RI (индикатора ранга), как информация конфигурации опорной CSI, приема информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования для информации конфигурации опорной CSI и информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования для информации конфигурации следующей CSI, причем набор RI согласно информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования является тем же самым, как набор RI согласно информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования, и передачи CSI, которую определяют, основываясь по меньшей мере на одной из информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования и информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования.

[11] Согласно одному варианту осуществления информация первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования и информация второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования конфигурируются как растровый параметр, соответственно.

[12] Согласно одному варианту осуществления информация первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования и информация второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования передаются через сигнализацию RRC (управления радиоресурсами), соответственно.

[13] Согласно одному варианту осуществления информация конфигурации опорной CSI и информация конфигурации следующей CSI передаются через сигнализацию RRC (управления радиоресурсами), соответственно.

[14] Согласно одному варианту осуществления CSI включает в себя по меньшей мере одно из RI, PMI (индикатора матрицы предварительного кодирования) и CQI (индикатора качества канала).

[15] Для дополнительного достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения в беспроводной системе доступа, поддерживающей множество сот, способ передачи информации конфигурации опорной CSI и информации конфигурации следующей CSI, которая сконфигурирована для сообщения того же самого RI (индикатора ранга), как информация конфигурации опорной CSI, передачи информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования для информации конфигурации опорной CSI и информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования для информации конфигурации следующей CSI, причем набор RI согласно информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования является тем же самым, как набор RI согласно информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования, и приема CSI, которая определена, основываясь по меньшей мере на одной из информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования и информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования.

[16] Согласно одному варианту осуществления информация первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования и информация второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования конфигурируются как растровый параметр, соответственно.

[17] Согласно одному варианту осуществления информация первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования и информация второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования передаются через сигнализацию RRC (управления радиоресурсами), соответственно.

[18] Согласно одному варианту осуществления информация конфигурации опорной CSI и информация конфигурации следующей CSI передаются через сигнализацию RRC (управления радиоресурсами), соответственно.

[19] Согласно одному варианту осуществления CSI включает в себя по меньшей мере одно из RI, PMI (индикатора матрицы предварительного кодирования) и CQI (индикатора качества канала).

[20] Для дополнительного достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения в беспроводной системе доступа, поддерживающей множество сот, мобильная станция включает в себя РЧ (радиочастотный) модуль и процессор, сконфигурированные для: приема информации конфигурации опорной CSI и информации конфигурации следующей CSI, которая сконфигурирована для сообщения того же самого RI (индикатора ранга), как информация конфигурации опорной CSI, приема информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования для информации конфигурации опорной CSI и информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования для информации конфигурации следующей CSI, причем набор RI согласно информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования являются тем же самым, как набор RI согласно информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования, и передачи CSI, определенной, основываясь по меньшей мере на одной из информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования и информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования.

[21] Дополнительно для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения в беспроводной системе доступа, поддерживающей множество сот, базовая станция включает в себя РЧ (радиочастотный) модуль и процессор, сконфигурированные для: передачи информации конфигурации опорной CSI и информации конфигурации следующей CSI, которая сконфигурирована для сообщения того же самого RI (индикатора ранга), как информация конфигурации опорной CSI, передачи информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования для информации конфигурации опорной CSI и информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования для информации конфигурации следующей CSI, причем набор RI согласно информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования являются тем же самым, как набор RI согласно информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования, и приема CSI, определенной, основываясь по меньшей мере на одной из информации первого поднабора кодовой книги предварительного кодирования и информации второго поднабора кодовой книги предварительного кодирования.

[БЛАГОПРИЯТНЫЕ ЭФФЕКТЫ]

[22] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения информацию о состоянии канала можно эффективно сообщать в системе беспроводной связи.

[23] Специалисты оценят, что эффекты, которые могут быть достигнуты через настоящее изобретение, не ограничены тем, что было конкретно описано выше, и другие преимущества настоящего изобретения будут более ясно поняты из последующего подробного описания.

[ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ]

[24] Сопроводительные чертежи, которые данный документ включает в себя для обеспечения дополнительного понимания изобретения, показывают варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципа изобретения. На чертежах:

[25] Фиг. 1 схематично показывает архитектуру сети E-UMTS в качестве примерной системы беспроводной связи;

[26] Фиг. 2 показывает структуры плоскости управления и пользовательской плоскости протокола радиоинтерфейса между UE и E-UTRAN, основываясь на спецификации сети радиодоступа 3GPP;

[27] Фиг. 3 показывает физические каналы, используемые в системах 3GPP, и обычный способ передачи сигналов, использующий вышеуказанные каналы;

[28] Фиг. 4 показывает структуру радиокадра, используемого в системе LTE;

[29] Фиг. 5 показывает структуру радиокадра нисходящей линии связи, используемого в системе LTE;

[30] Фиг. 6 показывает структуру субкадра восходящей линии связи, используемого в системе LTE;

[31] Фиг. 7 показывает конфигурацию обычной системы связи MIMO;

[32] Фиг. 8 - 11 показывают периодическое сообщение CSI;

[33] Фиг. 12 и 13 показывают процессы периодического сообщения CSI, когда используется неиерархическая кодовая книга;

[34] Фиг. 14 показывает процесс периодического сообщения CSI, когда используется иерархическая кодовая книга;

[35] Фиг. 15 показывает пример выполнения CoMP;

[36] Фиг. 16 показывает операцию CoMP нисходящей линии связи;

[37] Фиг. 17 показывает случай, в котором процесс сообщения типа 5 следующей CSI и процесс сообщения типа 5 опорной CSI вступают в конфликт;

[38] Фиг. 18 - схема, показывающая другой вариант осуществления случая, в котором процесс сообщения типа 5 следующей CSI и процесс сообщения типа 5 опорной CSI вступают в конфликт;

[39] Фиг. 19 - схема, показывающая вариант осуществления, в котором три процесса CSI вступают в конфликт, как расширение фиг. 18; и

[40] Фиг. 20 - схема, показывающая БС и UE, которые могут применяться к настоящему изобретению.

[НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

[41] В дальнейшем структуры, операции и другие особенности настоящего изобретения будут легко поняты из вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которого описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи. Варианты осуществления, которые будут описаны ниже, являются примерами, в которых технические особенности настоящего изобретения применяются к системам 3GPP.

[42] Хотя варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны, основываясь на системе LTE и системе расширенного LTE (LTE-A), система LTE и система LTE-A являются только примерными, и варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться ко всем системам связи, соответствующим вышеупомянутому определению. Кроме того, хотя варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны в данной работе, основываясь на режиме дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD), режим FDD является только примерным, и варианты осуществления настоящего изобретения могут легко изменяться и применяться к режиму полу-FDD (H-FDD) или к режиму дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD).

[43] Фиг. 2 - вид, показывающий структуры плоскости управления и пользовательской плоскости протокола радиоинтерфейса между UE и E-UTRAN, основываясь на спецификации сети радиодоступа 3GPP. Плоскость управления относится к тракту, через который передаются сообщения управления, используемые пользовательским устройством (UE) и сетью, для управления вызовами. Пользовательская плоскость относится к тракту, через который передаются данные, сгенерированные на прикладном уровне, например, голосовые данные или пакетные данные Интернет.

[44] Физический уровень первого уровня обеспечивает услугу перемещения информации верхнего уровня, используя физический канал. Физический уровень соединен с уровнем управления доступом к среде (MAC) верхнего уровня через транспортный канал. Данные транспортируются между уровнем MAC и физическим уровнем через транспортный канал. Данные также транспортируются между физическим уровнем передающей стороны и физическим уровнем приемной стороны через физический канал. Физический канал использует время и частоту в качестве радиоресурсов. В частности, физический канал модулируется, используя схему ортогонального множественного доступа с частотным разделением каналов (OFDMA) в нисходящей линии связи, и модулируется, используя схему множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA) в восходящей линии связи.

[45] Уровень MAC второго уровня обеспечивает услугу уровня управления радиоканалом (RLC) верхнего уровня через логический канал. Уровень RLC второго уровня обеспечивает надежную передачу данных. Функция уровня RLC может осуществляться с помощью функционального блока в пределах MAC. Уровень протокола конвергенции пакетных данных (PDCP) второго уровня выполняет функцию сжатия заголовка для уменьшения ненужной управляющей информации для эффективной передачи пакета Интернет протокола (IP), такого как пакет IPv4 или IPv6 в радиоинтерфейсе, имеющем относительно узкий диапазон частот.

[46] Уровень управления радиоресурсами (RRC), расположенный в самой нижней части третьего уровня, определен только в плоскости управления. Уровень RRC управляет логическими каналами, транспортными каналами и физическими каналами по отношению к конфигурации, реконфигурации и освобождению однонаправленных радиоканалов. Однонаправленные радиоканалы относятся к услуге, обеспечиваемой вторым уровнем для передачи данных между UE и сетью. Для этой цели уровень RRC UE и уровень RRC сети обмениваются сообщениями RRC. UE находится в режиме соединения RRC, если соединение RRC было установлено между уровнем RRC радиосети и уровнем RRC UE. Иначе, UE находится в режиме ожидания RRC. Уровень слоя без доступа (NAS), расположенный на верхнем уровне уровня RRC, выполняет такие функции, как управление сеансами и управление мобильностью.

[47] Одна сота eNB установлена для использования одного из диапазонов частот, такого как 1,25, 2,5, 5, 10, 15 и 20 МГц, для обеспечения услуги передачи нисходящей линии связи или восходящей линии связи к множеству UE. Различные соты могут устанавливаться для обеспечения различных диапазонов частот.

[48] Транспортные каналы нисходящей линии связи для передачи данных от сети к UE включают в себя канал широковещания (BCH) для передачи системной информации, канал поискового вызова (PCH) для передачи сообщений поискового вызова и совместно используемый канал (SCH) нисходящей линии связи для передачи пользовательского трафика или управляющих сообщений. Трафик или управляющие сообщения услуги многопользовательской передачи или широковещания нисходящей линии связи могут передаваться через SCH нисходящей линии связи или могут передаваться через дополнительный канал многопользовательской передачи (MCH) нисходящей линии связи. В это время транспортные каналы восходящей линии связи для передачи данных от UE к сети включают в себя канал произвольного доступа (RACH) для передачи начальных управляющих сообщений и SCH восходящей линии связи для передачи пользовательского трафика или управляющих сообщений. Логические каналы, которые расположены на верхнем уровне транспортных каналов и сопоставляются с транспортными каналами, включают в себя управляющий широковещательный канал (BCCH), управляющий канал поискового вызова (PCCH), общий управляющий канал (CCCH), управляющий канал многопользовательской передачи (MCCH) и канал трафика многопользовательской передачи (MTCH).

[49] Фиг. 3 - вид, показывающий физические каналы, используемые в системе 3GPP, и обычный способ передачи сигнала, использующий вышеуказанные каналы.

[50] UE выполняет начальный поиск соты, такой как установление синхронизации с eNB, когда включается электропитание или UE входит в новую соту (этап S301). UE может принимать первичный канал синхронизации (P-SCH) и вторичный канал синхронизации (S-SCH) от eNB, устанавливать синхронизацию с eNB и получать информацию, такую как идентификатор (ID) соты. После этого UE может принимать физический канал широковещания от eNB для получения информации широковещания в пределах соты. В это время UE может принимать опорный сигнал нисходящей линии связи (RS DL) на этапе поиска первичной соты для подтверждения состояния канала нисходящей линии связи.

[51] После завершения поиска первичной соты UE может принимать физический управляющий канал нисходящей линии связи (PDCCH) и физический совместно используемый канал нисходящей линии связи (PDSCH) согласно информации, переносимой на PDCCH, для получения более подробной системной информации (этап S302).

[52] В это время, если UE первый раз обращается к eNB или если радиоресурсы для передачи сигнала не присутствуют, то UE может выполнять процедуру произвольного доступа (этапы S303 - S306) по отношению к eNB. Для этой цели UE может передавать определенную последовательность через физический канал произвольного доступа (PRACH) в качестве преамбулы (этапы S303 и S305) и принимать сообщение ответа на преамбулу через соответствующие PDCCH и PDSCH (этапы S304 и S306). В случае основанного на состязаниях RACH может дополнительно выполняться процедура разрешения конфликтов.

[53] UE, которое выполняет вышеупомянутые процедуры, может принимать PDCCH/PDSCH (этап S307) и передавать физический совместно используемый канал восходящей линии связи (PUSCH)/физический управляющий канал восходящей линии связи (PUCCH) (этап S308) согласно обычной процедуре передачи сигнала восходящей линии связи/нисходящей линии связи. В частности, UE принимает управляющую информацию нисходящей линии связи (DCI) через PDCCH. DCI включает в себя управляющую информацию, такую как информация выделения ресурсов для UE, и имеет различные форматы согласно цели использования.

[54] В это время управляющая информация, переданная UE к eNB через восходящую линию связи или принятая UE от eNB через нисходящую линию связи, включает в себя сигнал подтверждения/отрицательного подтверждения (ACK/NACK) нисходящей линии связи/восходящей линии связи, индикатор качества канала (CQI), индекс матрицы предварительного кодирования (PMI), индикатор ранга (RI) и т.п. В случае системы LTE 3GPP, UE может передавать управляющую информацию, такую как CQI/PMI/RI, через PUSCH и/или PUCCH.

[55] Фиг. 4 - вид, показывающий структуру радиокадра, используемого в системе LTE.

[56] Ссылаясь на фиг. 4, радиокадр имеет длину 10 мс (327200 T_s) и включает в себя 10 субкадров одинакового размера. Каждый из субкадров имеет длину 1 мс и включает в себя два слота. Каждый из слотов имеет длина 0,5 мс (15360 T_s). В данном случае T_s обозначает время выборки и представляется с помощью T_s=1/(15 кГц×2048)=3,2552×10^-8 (приблизительно 33 нс). Каждый слот включает в себя множество символов OFDM во временной области и включает в себя множество ресурсных блоков (RB) в частотной области. В системе LTE один ресурсный блок включает в себя 12 поднесущих ×7 (или 6) символов OFDM. Интервал времени передачи (TTI), который является единицей времени для передачи данных, может определяться в единицах из одного или большего количества субкадров. Вышеописанная структура радиокадра является просто примерной, и различные изменения могут быть сделаны в количестве субкадров, которые включает в себя радиокадр, количестве слотов, которые включают в себя субкадр, или в количестве символов OFDM, которые включает в себя слот.

[57] Фиг. 5 - вид, показывающий каналы управления, содержащиеся в области управления одного субкадра в радиокадре нисходящей линии связи.

[58] Ссылаясь на фиг. 5, один субкадр включает в себя 14 символов OFDM. Первый - третий из 14 символов OFDM могут использоваться в качестве области управления, а остальные от 13 до 11 символов OFDM могут использоваться в качестве области данных согласно конфигурации субкадра. На фиг. 5 R1-R4 представляют опорные сигналы (RS) или пилот-сигналы для антенн от 0 до 3, соответственно. RS устанавливаются в предварительно определенный шаблон в пределах субкадра независимо от области управления и области данных. Управляющие каналы выделяются ресурсам, для которых RS не выделен, в области управления. Каналы трафика выделяются ресурсам, для которых RS не выделен, в области данных. Управляющие каналы, выделенные области управления, включают в себя физический управляющий канал индикатора формата (PCFICH), физический канал индикатора гибридного ARQ (PHICH), физический управляющий канал нисходящей линии связи (PDCCH) и т.д.

[59] PCFICH, физический управляющий канал индикатора формата информирует UE о количестве символов OFDM, используемых для PDCCH в субкадре. PCFICH расположен в первом символе OFDM и устанавливается перед PHICH и PDCCH. PCFICH состоит из 4 групп ресурсных элементов (REG), и каждый из REG распределяется в области управления, основываясь на идентификаторе соты. Один REG включает в себя 4 ресурсных элемента (RE). RE указывает минимальный физический ресурс, определенный как одна поднесущая × один символ OFDM. Значение PCFICH указывает значения 1-3 или значения 2-4 в зависимости от диапазона частот и модулируется с помощью квадратурной фазовой манипуляции (QPSK).

[60] PHICH, физический канал индикатора гибридного ARQ, используется для передачи сигнала ACK/NACK HARQ для передачи восходящей линии связи. То есть PHICH указывает канал, через который передается информация ACK/NACK нисходящей линии связи для HARQ восходящей линии связи. PHICH включает в себя один REG и скремблируется определенным образом для соты. Сигнал ACK/NACK указывается с помощью 1 бит и модулируется с помощью двойной фазовой манипуляции (BPSK). Модулированный сигнал ACK/NACK расширяется с помощью коэффициента расширения (SF)=2 или 4. Множество PHICH, сопоставленных с тем же самым ресурсом, составляют группу PHICH. Количество PHICH, мультиплексируемых в группу PHICH, определяется в зависимости от величины SF. PHICH (группа) повторяется три раза для получения коэффициента усиления при разнесенном приеме в частотной области и/или во временной области.

[61] PDCCH, физический управляющий канал нисходящей линии связи, выделяется первым n символам OFDM субкадра. В этом случае n - целое число, которое больше чем 1, и указывается с помощью PCFICH. PDCCH состоит из одного или большего количества элементов управляющего канала (CCE). PDCCH информирует каждое UE или группу UE информацией, связанной с ресурсами, выделенными каналу поискового вызова (PCH) и совместно используемому каналу нисходящей линии связи (DL-SCH), с планированием предоставления ресурса восходящей линии связи, информацией гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ) и т.д. Поэтому eNB и UE передают и принимают данные, кроме определенной управляющей информации или определенных данных услуги, через PDSCH.

[62] Информация, указывающая, к которому UE или к которым UE должны передаваться PDSCH данные, информация, указывающая, как UE должны принимать данные PDSCH, и информация, указывающая, как UE должны выполнять декодирование, содержится в PDCCH. Например, предполагается, что определенный PDCCH CRC-маскируется с помощью временного идентификатора радиосети (RNTI) «A» и информация о данных, которые передаются, используя радиоресурсы «B» (например, расположение частоты) и информация транспортного формата «C» (например, размер блока передачи, схема модуляции, информация кодирования и т.д.), передается через определенный субкадр. В этом случае UE, расположенное в соте, контролирует PDCCH, используя свою собственную информацию RNTI. Если присутствует одно или большее количество UE, имеющих RNTI 'A', то UE принимают PDCCH, и принимают PDSCH, обозначенный с помощью 'B' и 'C', через принятую информацию PDCCH.

[63] Фиг. 6 показывает структуру субкадра восходящей линии связи, используемого в системе LTE.

[64] Ссылаясь на фиг. 6, субкадр восходящей линии связи делится на область, которой выделен PUCCH для передачи управляющей информации, и область, которой выделен PUSCH для передачи пользовательских данных. PUSCH выделяется середине субкадра, тогда как PUCCH выделяется обоим сторонам области данных в частотной области. Управляющая информация, передаваемая в PUCCH, включает в себя ACK/NACK, CQI, представляющий состояние канала нисходящей линии связи, RI для режима с множеством входов и множеством выходов (MIMO), планирующий запрос (SR), указывающий запрос о выделении ресурсов восходящей линии связи, и т.д. PUCCH UE занимает один RB на различной частоте в каждом слоте субкадра. То есть два RB, выделенные для скачкообразного изменения частоты PUCCH через границу слота. В частности, фиг. 6 показывает пример, в котором субкадру выделяются PUCCH для m=0, m=1, m=2 и m=3.

[65] СИСТЕМА MIMO

[66] В дальнейшем будет описана система MIMO. MIMO относится к способу использования множества передающих антенн и множества приемных антенн для улучшения эффективности передачи/приема данных. А именно, множество антенн используется на передающей стороне или на приемной стороне системы беспроводной связи так, чтобы емкость могла увеличиваться, и эффективность могла улучшаться. MIMO в данном раскрытии может также упоминаться как 'с множеством антенн'.

[67] Технология MIMO не зависит от тракта одной антенны для приема всего сообщения. Вместо этого технология MIMO собирает фрагменты данных, принятые через несколько антенн, объединяет фрагменты данных и формирует законченные данные. Использование технологии MIMO может увеличивать зону действия системы при увеличении скорости передачи данных в пределах площади соты определенного размера или обеспечении определенной скорости передачи данных. Технология MIMO может широко использоваться в терминалах мобильной связи и узлах ретранслятора. Технология MIMO может преодолевать ограничения ограниченного количества передаваемых данных систем мобильной связи, основанных на одной антенне.

[68] Конфигурация обычной системы связи MIMO показана на фиг. 7. Передающая сторона оборудована N_T передающими (Tx) антеннами, а приемная сторона оборудована N_R приемными (Rx) антеннами. Если множество антенн используется и на передающей стороне, и на приемной стороне, то емкость передачи канала теоретически увеличивается, в отличие от случая, когда множество антенн используют только или на передающей стороне, или на приемной стороне. Увеличение емкости передачи канала пропорционально количеству антенн, таким образом улучшая скорость передачи и эффективность использования частоты. Если максимальная скорость передачи, используя сигнальную антенну, равна R₀, то скорость передачи, используя множество антенн, может теоретически увеличиваться в соответствии с произведением максимальной скорости передачи R₀ на приращение R_i скорости. Приращение R_i скорости представлено следующим уравнением 1, где R_i - наименьшее из Ν_T и N_R.

[69] [Уравнение 1]

[71] Например, в системе связи MIMO, использующей четыре Tx антенны и четыре Rx антенны, возможно теоретически получить скорость передачи в четыре раза больше, чем в системе с одной антенной. После того, как теоретическое увеличение емкости системы MIMO было первый раз продемонстрировано в середине 1990-х, были разработаны различные методики значительного улучшения скорости передачи данных. Несколько из этих методик уже внедрены в множество стандартов беспроводной связи, включающих в себя, например, 3-е поколение мобильной связи и беспроводные локальные сети следующего поколения.

[72] Активные исследования, относящиеся к технологии MIMO, до настоящего времени были сосредоточены на множестве различных аспектов, которые включают в себя исследования в сфере теории информации, относящееся к вычислению емкости связи MIMO в средах с различными каналами и в средах с множественным доступом, исследования в сфере измерении беспроводного канала и моделей, полученных из систем MIMO, и исследования в сфере технологии обработки сигналов пространство-время для улучшения надежности передачи и скорости передачи.

[73] Для подробного описания способа связи в системе MIMO ниже приведена его математическая модель. Как показано на фиг. 7, предполагается, что присутствуют Ν_T Tx антенн и N_R Rx антенн. В случае сигнала передачи максимальное количество передаваемых частей информаций равно Ν_T при условии, что используются N_T Tx антенн, так что информация передачи может быть представлена вектором, представленным следующим уравнением 2:

[74] [Уравнение 2]

[76] В это время отдельные части S₁, S₂, …, S_NT информации передачи могут иметь различные мощности передачи. В этом случае, если отдельные мощности передачи обозначены с помощью P₁, P₂, …, P_NT, то информация передачи, имеющая скорректированные мощности передачи, может быть представлена вектором, показанным в следующем уравнении 3:

[77] [Уравнение 3]

[79] Вектор информации передачи, управляемый мощностью передачи, может быть выражен следующим образом, используя диагональную матрицу P мощности передачи:

[80] [Уравнение 4]

[82] *78

[83] Ντ сигналов передачи x₁, x₂, …, x_ΝT для фактической передачи могут конфигурироваться с помощью умножения управляемого мощностью передачи информационного вектора Ŝ на матрицу W весов. В этом случае матрица весов настраивается для распределения должным образом информации передачи отдельным антеннам согласно ситуации в канале передачи. Сигналы передачи x₁, x₂, …, x_ΝT могут быть представлены с помощью следующего уравнения 5, используя вектор X. В уравнении 5 W_ij является весом между i-й Tx антенной и j-й информацией, и W является матрицей весов, которая может также упоминаться как матрица предварительного кодирования.

[84] [Уравнение 5]

[86] В общем случае физическим значением ранга матрицы канала может быть максимальное количество различных частей информации, которые могут передаваться в данном канале. Соответственно, так как ранг матрицы канала определяется, как наименьшее из количества строк или столбцов, которые независимы друг от друга, ранг матрицы не больше количества строк или столбцов. Ранг матрицы H канала, rank(H), ограничен следующим образом.

[87] [Уравнение 6]

[89] Каждая единица различной информации, передаваемой с использованием технологии MIMO, определяется как 'поток передачи' или просто 'поток'. 'Поток' может упоминаться как 'уровень'. Количество потоков передачи не больше ранга канала, который является максимальным количеством различных частей передаваемой информации. Соответственно, матрица H канала может быть показана с помощью следующего уравнения 7:

[90] [Уравнение 7]

[92] Нужно отметить, что один поток может передаваться через одну или большее количество антенн.

[93] Могут быть различные способы предоставления возможности, чтобы один или большее количество потоков соответствовали множеству антенн. Эти способы могут быть описаны следующим образом согласно типам технологии MIMO. Случай, когда один поток передается через множество антенн, может называться пространственным разнесением, а случай, когда множество потоков передаются через множество антенн, может называться пространственным мультиплексированием. Также можно конфигурировать гибридную схему пространственного разнесения и пространственного мультиплексирования.

[94] ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ CSI

[95] Далее приведено описание сообщения информации о состоянии канала (CSI). В текущем стандарте LTE схема передачи MIMO категоризируется на MIMO без обратной связи, которая работает без CSI, и MIMO с обратной связью, которая работает, основываясь на CSI. В частности, согласно системе MIMO с обратной связью, каждый из eNB и UE может иметь возможность выполнять формирование диаграммы направленности, основываясь на CSI, для получения усиления при мультиплексировании антенн MIMO. Для получения CSI от UE, eNB назначает PUCCH или PUSCH для передачи команды к UE для передачи посредством обратной связи CSI для сигнала нисходящей линии связи.

[96] CSI делится на информацию трех типов: индикатор ранга (RI), индекс матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатор качества канала (CQI). Первая, RI, является информацией, относящейся к рангу канала, которая описана выше, и она указывает количество потоков, которые могут приниматься через тот же самый частотно-временной ресурс. Так как RI определяется с помощью медленного замирания в канале, она может в общем случае передаваться посредством обратной связи в цикле, который дольше, чем цикл PMI или CQI.

[97] Вторая, PMI, является значением, отражающим пространственную характеристику канала, и она указывает индекс матрицы предварительного кодирования для eNB, которому UE отдает предпочтение, основываясь на показателе отношения сигнала к помехам плюс шум (SINR). Наконец, CQI является информацией, указывающей интенсивность канала, и она указывает SINR приема, доступное, когда eNB использует PMI.

[98] В развитой системе связи, такой как система LTE-A, дополнительно получается многопользовательское разнесение, используя многопользовательскую MIMO (MU-MIMO). Так как помехи между UE мультиплексируются в области антенн, существующей в схеме MU-MIMO, на точность CSI могут очень сильно влиять не только помехи UE, которое сообщает CSI, но также и по