Способ возвращения информации состояния канала, пользовательское оборудование и базовая станция

Способ возвращения информации состояния канала, пользовательское оборудование и базовая станция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к области мобильной связи и, в частности, к способу возвращения информации состояния канала, пользовательскому оборудованию и базовой станции.

Уровень техники

[0002] Система беспроводной связи множественных входов и множественных выходов (Multiple Input Multiple Output, MIMO) может извлекать выгоду из разнесения и решетки за счет использования формирования диаграммы направленности (BF, Beam Forming) и приема комбинации сигналов, или за счет использования предварительного кодирования и приема комбинации сигналов. Обычно систему беспроводной связи, использующую BF или предварительное кодирование можно, в общем случае, выразить в виде y=HVs+n, где y - вектор принятого сигнала, H - матрица каналов, V - матрица предварительного кодирования, s - вектор переданного символа, и n - шум измерения. В общем случае, оптимальное предварительное кодирование требует, чтобы информация состояния канала (Channel State Information, CSI) была полностью известна передатчику, и совместно используемый способ состоял в том, что пользовательское оборудование (User Equipment, UE) осуществляет квантование на мгновенной CSI и возвращает квантованную мгновенную CSI на узел B (NodeB). CSI, возвращаемая существующей системой проекта долгосрочного развития систем связи выпуск 8 (Long Term Evolution Release 8, LTE R8), включает в себя индикатор ранга (Rank Indicator, RI), индикатор матрицы предварительного кодирования (Precoding Matrix Indicator, PMI), индикатор качества канала (Channel Quality Indicator, CQI) и пр., где RI и PMI, соответственно, указывают количество используемых уровней и матрицу предварительного кодирования. В общем случае, набор используемых матриц предварительного кодирования называется кодовой книгой, и каждая матрица предварительного кодирования в кодовой книге называется кодовым словом. Кодовая книга LTE R8 в основном предназначена для однопользовательской системы множественных входов и множественных выходов (Single User Multiple Input Multiple Output, SU-MIMO), где матрица предварительного кодирования или кодовое слово ограничена(о) 8-позиционной фазовой манипуляцией (8 Phase Shift Keying, 8PSK), и точность пространственного квантования ограничена. Для режима передачи, чувствительного к точности пространственного квантования, например многопользовательской системы множественных входов и множественных выходов (Multiple User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO), производительность режима передачи существенно ограничивается кодовой книгой LTE R8. Чтобы отвечать более высоким системным требованиям, система LTE проекта партнерства третьего поколения (3rd Generation Partnership Project, 3GPP) нуждается в дополнительном повышении производительности MU-MIMO. Кроме того, предложена технология скоординированной многоточечной передачи (Coordinated Multiple-Points, CoMP) (в настоящее время CoMP базируется на односотовой обратной связи). Обе вышеупомянутые технологии предъявляют повышенные требования к производительности обратной связи.

[0003] В уровне техники для возврата RI и PMI используется единая кодовая книга. На примере четырех антенн, соответствие между RI, PMI и каждым кодовым словом в кодовой книге представлено в нижеследующей таблице 1:

обозначает матрицу, которая включает в себя набор столбцов матрицы , где I - единичная матрица 4×4, и u_n указана в вышеприведенной таблице. В существующей системе LTE R8 предусмотрено два режима обратной связи по PMI: один режим предусматривает возвращение одного PMI для всей системной полосы; и другой режим предусматривает деление системы на несколько частей полосы (Bandwidth Part, BP), и каждая BP включает в себя несколько поддиапазонов (sub-band), и PMI возвращаются для разных поддиапазонов. Первый режим обычно называется широкополосным PMI, и последний режим обычно называется поддиапазонным PMI.

[0004] Из вышеприведенной таблицы 1 следует, что в матрице предварительного кодирования, полученной на основании в уровне техники, фаза каждого элемента подвергается ограничению 8PSK; таким образом, разность фаз между разными элементами кратна π/4, что затрудняет описание различий с более высоким пространственным разрешением, например, разности фаз π/16 или π/8 между антенными портами. Поэтому точность обратной связи по CSI снижается, и трудно отвечать требованию точности обратной связи, предъявляемому такой технологией передачи, как MU-MIMO или CoMP.

Сущность изобретения

[0005] Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ возвращения информации состояния канала, пользовательское оборудование и базовую станцию, для повышения точности обратной связи по информации состояния канала.

[0006] Согласно одному аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает способ возвращения информации состояния канала, причем способ включает в себя:

прием опорного сигнала, отправленного базовой станцией;

выбор матрицы W предварительного кодирования из кодовой книги согласно опорному сигналу, где вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора; и

отправку индикатора PMI матрицы предварительного кодирования на базовую станцию, где PMI соответствует выбранной матрице W предварительного кодирования.

[0007] Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предусматривает способ возвращения информации состояния канала, причем способ включает в себя:

отправку опорного сигнала на пользовательское оборудование UE;

прием индикатора PMI матрицы предварительного кодирования, отправленного посредством UE, где PMI соответствует матрице W предварительного кодирования, которую UE выбрало из кодовой книги на основании опорного сигнала, и вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора.

[0008] Другой вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает пользовательское оборудование, причем пользовательское оборудование включает в себя:

модуль приема, выполненный с возможностью приема опорного сигнала, отправленного базовой станцией;

модуль выбора, выполненный с возможностью выбора матрицы W предварительного кодирования из кодовой книги на основании опорного сигнала, принятого модулем приема, где вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора; и

модуль отправки, выполненный с возможностью отправки индикатора PMI матрицы предварительного кодирования на базовую станцию, где PMI соответствует матрице W предварительного кодирования, выбранной модулем выбора.

[0009] Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предусматривает базовую станцию, причем базовая станция включает в себя:

второй модуль отправки, выполненный с возможностью отправки опорного сигнала на пользовательское оборудование UE;

второй модуль приема, выполненный с возможностью приема индикатора PMI матрицы предварительного кодирования, отправленного посредством UE, где PMI соответствует матрице W предварительного кодирования, которую UE выбрало из кодовой книги на основании опорного сигнала, и вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора.

[0010] Соответственно, другой вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает компьютерный носитель данных, причем на компьютерном носителе данных может храниться программа, и при выполнении программы, осуществляется этап в вышеупомянутых вариантах осуществления способа.

[0011] Из вышеупомянутых вариантов осуществления настоящего изобретения следует, что пользовательское оборудование может выбирать матрицу предварительного кодирования из кодовой книги на основании принятого опорного сигнала и отправлять индикатор матрицы предварительного кодирования, соответствующий выбранной матрице W предварительного кодирования на базовую станцию, причем кодовая книга включает в себя по меньшей мере одну матрицу W предварительного кодирования, и вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора. Вышеупомянутая структура кодовой книги может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн, например, конфигурацией четырехпортовой антенны двойной поляризации или эквидистантной прямолинейной равноамплитудной антенной решетки; гибкий выбор фаз θ и φ позволяет не только добиться необходимого дополнительного повышения точности квантования, но и достичь баланса между издержками и точностью квантования. Кроме того, векторы-столбцы матрицы W предварительного кодирования ортогональны друг другу, что дополнительно снижает межуровневую помеху. После того, как пользовательское оборудование возвращает на базовую станцию индикатор матрицы предварительного кодирования, соответствующий матрице W предварительного кодирования, базовая станция осуществляет предварительное кодирование на отправляемом сигнале согласно возвращенному индикатору матрицы предварительного кодирования, что позволяет повысить точность предварительного кодирования, и, таким образом, повысить скорость передачи данных и пропускную способность системы.

Краткое описание чертежей

[0012] Для более наглядного описания технических решений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, ниже кратко представлены прилагаемые чертежи, необходимые для описания уровня техники или вариантов осуществления. Очевидно, прилагаемые чертежи в нижеследующем описании демонстрируют лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалист в данной области техники может вывести другие чертежи из этих прилагаемых чертежей.

[0013] Фиг. 1 - упрощенная блок-схема операций способа возвращения информации состояния канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0014] фиг. 2 - упрощенная блок-схема операций способа возвращения информации состояния канала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

[0015] фиг. 3 - упрощенная структурная схема системы для возвращения информации состояния канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0016] фиг. 4 - упрощенная структурная схема пользовательского оборудования согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

[0017] фиг. 5 - упрощенная структурная схема базовой станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Описание вариантов осуществления

[0018] Ниже приведено наглядное и полное описание технических решений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Очевидно, описанные варианты осуществления представляют собой лишь некоторые, но не все варианты осуществления настоящего изобретения. Все остальные варианты осуществления, полученные специалистом в данной области техники на основании вариантов осуществления настоящего изобретения, подлежат включению в объем защиты настоящего изобретения.

[0019] На фиг. 1 показана упрощенная блок-схема операций способа возвращения информации состояния канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения, и средством выполнения способа может быть пользовательское оборудование (User Equipment, UE) системы LTE, например пользовательское оборудование (User Equipment, UE), мобильная станция (Mobile Station, MS) или ретранслятор (Relay) (в дальнейшем именуемое UE).

[0020] Ниже описан способ, представленный на фиг. 1, который, в основном, включает в себя этап S101, этап S102 и этап S103.

[0021] Этап S101: принять опорный сигнал, отправленный базовой станцией.

[0022] В этом варианте осуществления настоящего изобретения, опорный сигнал, отправленный базовой станцией, может включать в себя опорный сигнал информации состояния канала (Channel State Information Reference Signal, RS CSI), опорный сигнал демодуляции (DeModulation RS, RS DM), зависящий от соты опорный сигнал (Cell-specific RS, CRS) и т.п. Пользовательское оборудование может получать опорный сигнал, принимая извещение eNB, например, принимая сигнализацию управления радиоресурсами (Radio Resource Control, RRC) или информацию управления нисходящей линии связи (Down Control Information, DCI); или пользовательское оборудование получает конфигурацию ресурсов опорного сигнала на основании идентификатора ID соты и затем получает опорный сигнал из соответствующего ресурса или подкадра. Этот вариант осуществления настоящего изобретения не налагает никакого ограничения на конкретный режим приема опорного сигнала.

[0023] Следует понимать, что вышеупомянутый опорный сигнал соответствует антенному порту; опорный сигнал может соответствовать физической антенне или элементу антенной решетки или может соответствовать виртуальной антенне, где виртуальная антенна является взвешенной комбинацией физической антенны и элемента антенной решетки.

[0024] Этап S102: выбрать матрицу W предварительного кодирования из кодовой книги на основании опорного сигнала, где вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора.

[0025] В частности, значения фаз θ и φ можно гибко выбирать согласно требованию точности квантования.

[0026] Дополнительно, векторы-столбцы матрицы W предварительного кодирования могут быть ортогональны друг другу, то есть W подчиняется W^HW=α²I, где W^H обозначает комплексно-сопряженную транспонированную матрицу W, и I - единичная матрица. Вышеупомянутая структура делит антенные порты на две группы; вектор v может согласовываться с характеристиками канала. соответствующими каждой антенной группе из двух групп, и фаза между двумя группами антенных портов может выражаться посредством φ. Вышеупомянутая структура может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн, например, конфигурацией четырехпортовой антенны двойной поляризации или эквидистантной прямолинейной равноамплитудной антенной решетки. Гибкий выбор фаз θ и φ позволяет не только добиться необходимого дополнительного повышения точности квантования, но и достичь баланса между издержками и точностью квантования. Векторы-столбцы матрицы W предварительного кодирования ортогональны друг другу, что дополнительно снижает межуровневую помеху, повышая, таким образом, скорость передачи и спектральную эффективность системы.

[0027] Следует отметить, что кодовая книга в этом варианте осуществления настоящего изобретения может быть подмножеством кодовых книг. Подмножество кодовых книг может быть заранее заданным; пользовательское оборудование может сообщать подмножество кодовых книг на базовую станцию (eNB), и затем базовая станция (eNB) определяет подмножество кодовых книг на основании сообщения пользовательского оборудования и извещает пользовательское оборудование об определенном подмножестве кодовых книг; или подмножество кодовых книг может быть подмножеством кодовых книг, определяемым и сообщаемым пользовательским оборудованием, например, недавно сообщенным подмножеством кодовых книг.

[0028] В частности, на этапе 102, выбор матрицы предварительного кодирования из кодовой книги на основании опорного сигнала может включать в себя: получение, на UE, значения оценки канала на основании опорного сигнала; и выбор, на UE, матрицы предварительного кодирования из кодовой книги на основании значения оценки канала.

[0029] Следует отметить, что этот вариант осуществления настоящего изобретения не налагает никакого ограничения на конкретный режим выбора матрицы предварительного кодирования. В необязательном порядке, матрица предварительного кодирования выбирается из кодовой книги согласно заранее заданному критерию, например, критерию максимизации емкости или пропускной способности канала или критерию минимизации хордального расстояния. Выбор матрицы предварительного кодирования на основании заранее заданного критерия является существующей технологией, и детали не описаны здесь повторно.

[0030] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, матрица W предварительного кодирования является по меньшей мере одной матрицей в следующем наборе матриц:

,

где , i₁=0, …, 15, i₂=0, …, 15 и указывает, что его значение является наибольшим целым числом, не превышающим i₂/4.

[0031] Изучая набор матриц (1), которому принадлежит вышеупомянутая матрица W предварительного кодирования, можно прийти к выводу, что вышеупомянутая матрица W предварительного кодирования может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн. Кроме того, дискретность значения θ равна , что позволяет добиться более точного пространственного квантования, и, таким образом, можно повысить точность обратной связи по CSI.

[0032] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, матрица W предварительного кодирования является по меньшей мере одной матрицей в следующем наборе матриц:

или

,

где , i₁=0, …, 15, i₂=0, …, 15, , и указывает, что его значение является наибольшим целым числом, не превышающим i₂/4.

[0033] Изучая набор матриц (2) или (2'), которому принадлежит вышеупомянутая матрица W предварительного кодирования, можно прийти к выводу, что вышеупомянутая матрица W предварительного кодирования может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн. Поскольку дискретность значения θ равна , достигается более точное пространственное квантование, и можно повысить точность обратной связи по CSI. Кроме того, два столбца матрицы W предварительного кодирования ортогональны друг другу, что способствует снижению межуровневой помехи.

[0034] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, матрица W предварительного кодирования является по меньшей мере одной матрицей в следующем наборе матриц:

,

где , i₁=0,1,2,3, i₂=0, …, 15 и указывает, что его значение является наибольшим целым числом, не превышающим i₂/4.

[0035] Аналогично, изучая набор матриц (3), которому принадлежит вышеупомянутая матрица W предварительного кодирования, можно прийти к выводу, что вышеупомянутая матрица W предварительного кодирования может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн. Поскольку дискретность значения θ равна , достигается более точное пространственное квантование, и можно повысить точность обратной связи по CSI. Кроме того, два столбца матрицы W предварительного кодирования ортогональны друг другу, что способствует снижению межуровневой помехи.

[0036] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, матрица W предварительного кодирования является по меньшей мере одной матрицей в следующем наборе матриц:

,

где указывает, что его значение является наибольшим целым числом, не превышающим i₂/2.

[0037] Аналогично, изучая набор матриц (4) или (5), которому принадлежит вышеупомянутая матрица W предварительного кодирования, можно прийти к выводу, что вышеупомянутая матрица W предварительного кодирования может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн. Поскольку дискретность значения θ равна , достигается более точное пространственное квантование, и можно повысить точность обратной связи по CSI. Кроме того, два столбца матрицы W предварительного кодирования ортогональны друг другу, что способствует снижению межуровневой помехи.

[0038] Этап S103: отправить индикатор PMI матрицы предварительного кодирования на базовую станцию, где PMI соответствует выбранной матрице W предварительного кодирования.

[0039] В этом варианте осуществления настоящего изобретения, индикатор PMI матрицы предварительного кодирования может включать в себя только одно конкретное значение, и PMI непосредственно указывает выбранную матрицу предварительного кодирования. Например, все 256 разных матриц предварительного кодирования можно выбирать из набора матриц (1) или (2), и затем PMI=0, …, 255 можно использовать, соответственно, для указания матриц предварительного кодирования, значения индекса которых равны 0, 1, …, 255. Поэтому, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, в котором индикатор PMI матрицы предварительного кодирования отправляется на базовую станцию, и PMI соответствует выбранной матрице предварительного кодирования, индикатором PMI матрицы предварительного кодирования может быть значение индекса, соответствующее матрице W предварительного кодирования в кодовой книге. Поскольку на стороне базовой станции также имеется кодовая книга, базовая станция может получать, согласно PMI, матрицу предварительного кодирования, выбранная UE из кодовой книги.

[0040] Согласно другому аспекту, поскольку значения i₁ и i₂ индекса могут уникально определять матрицу W предварительного кодирования, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором индикатор PMI матрицы предварительного кодирования отправляется на базовую станцию, и PMI соответствует выбранной матрице предварительного кодирования, первый индикатор PMI₁ матрицы предварительного кодирования и второй индикатор PMI₂ матрицы предварительного кодирования могут отправляться на базовую станцию, и, соответственно, соответствуют значениям i₁ и i₂ индекса, которые связаны с выбранной матрицей предварительного кодирования. Поскольку на стороне базовой станции также имеется кодовая книга, базовая станция может получать, согласно первому индикатору PMI₁ матрицы предварительного кодирования и второму индикатору PMI₂ матрицы предварительного кодирования, матрицу предварительного кодирования, выбранную UE из кодовой книги. Для простоты последующего описания, индикатор PMI₁ матрицы предварительного кодирования и индикатор PMI₂ матрицы предварительного кодирования соответственно используются для указания соответствующих индикаторов матрицы предварительного кодирования, указанных посредством i₁ и i₂. В этом варианте осуществления настоящего изобретения, PMI₁ и PMI₂ имеют разную дискретность по времени и частоте, или получаются на основании разных периодов подкадра или размеров поддиапазона. Например, индикатор PMI₁ матрицы предварительного кодирования и индикатор PMI₂ матрицы предварительного кодирования, соответственно, указывают характеристики канала с разными периодами или полосами, или получаются на основании разных периодов подкадра или размеров поддиапазона. Дополнительно, индикатор PMI₁ матрицы предварительного кодирования и индикатор PMI₂ матрицы предварительного кодирования отправляются на базовую станцию в разные периоды времени.

[0041] В случае отправки индикатора PMI матрицы предварительного кодирования на базовую станцию, пользовательское оборудование может отправлять индикатор PMI матрицы предварительного кодирования на базовую станцию по физическому каналу управления восходящей линии связи (Physical Uplink Control Channel, PUCCH) или физическому совместно используемому каналу восходящей линии связи (Physical Uplink Shared Channel, PUSCH). Следует отметить, что матрицей W предварительного кодирования в этом варианте осуществления настоящего изобретения может быть матрица предварительного кодирования, полученная после перемещения строки или столбца. Например, разные количества антенн, соответственно, приводят к перемещению строки матрицы предварительного кодирования.

[0042] Из вышеописанного способа возвращения информации состояния канала согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения следует, что пользовательское оборудование может выбирать матрицу предварительного кодирования из кодовой книги на основании принятого опорного сигнала и отправлять индикатор матрицы предварительного кодирования, соответствующий выбранной матрице предварительного кодирования на базовую станцию. Кодовая книга включает в себя по меньшей мере одну матрицу W предварительного кодирования, и вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора. Вышеупомянутая структура кодовой книги может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн, например, конфигурацией четырехпортовой антенны двойной поляризации или эквидистантной прямолинейной равноамплитудной антенной решетки; гибкий выбор фаз θ и φ позволяет не только добиться необходимого дополнительного повышения точности квантования, но и достичь баланса между издержками и точностью квантования. Кроме того, векторы-столбцы матрицы W предварительного кодирования ортогональны друг другу, что дополнительно снижает межуровневую помеху. После того, как пользовательское оборудование возвращает на базовую станцию индикатор матрицы предварительного кодирования, соответствующий матрице W предварительного кодирования, базовая станция осуществляет предварительное кодирование на отправляемом сигнале согласно возвращенному индикатору матрицы предварительного кодирования, что повышает пропускную способность системы.

[0043] Согласно фиг. 1, вышеупомянутый вариант осуществления подробно описывает способ возвращения информации состояния канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения со стороны UE; согласно фиг. 2, ниже описан способ возвращения информации состояния канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения со стороны базовой станции.

[0044] На фиг. 2 показан способ возвращения информации состояния канала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Способ, представленный на фиг. 2, реализуется базовой станцией, которая, например, может представлять собой узел B (NodeB), точку доступа (Access Point, AP), точку передачи (Transmission Point, TP), усовершенствованный узел B (Evolved Node B, eNB) или ретранслятор (Relay).

[0045] Следует понимать, что описание взаимодействия между UE и базовой станцией со стороны UE и соответствующих характеристик и функций UE и базовой станции соответствует описанию со стороны базовой станции. Для краткости, детали не описаны здесь повторно.

[0046] Ниже описан способ, представленный на фиг. 2, который, в основном, включает в себя этап S201 и этап S202. Ниже приведено подробное описание:

[0047] этап S201: отправить опорный сигнал на пользовательское оборудование UE.

[0048] В частности, опорный сигнал может включать в себя RS CSI, RS DM, CRS, и т.п. Базовая станция может предписывать UE принимать опорный сигнал посредством сигнализации более высокого уровня, например сигнализации RRC, или информации DCI управления нисходящей линии связи; или базовая станция отправляет опорный сигнал посредством ресурса или подкадра соответствующего опорного сигнала на основании идентификатора ID соты. Этот вариант осуществления настоящего изобретения не налагает никакого ограничения на конкретный режим отправки опорного сигнала.

[0049] этап S202: принять индикатор PMI матрицы предварительного кодирования, отправленный посредством UE, где PMI соответствует матрице W предварительного кодирования, которую UE выбрало из кодовой книги на основании опорного сигнала, и вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора.

[0050] В частности, значения фаз θ и φ можно гибко выбирать согласно требованию точности квантования.

[0051] Дополнительно, векторы-столбцы матрицы W предварительного кодирования могут быть ортогональны друг другу, то есть W подчиняется W^HW=α²I, где W^H обозначает комплексно-сопряженную транспонированную матрицу W и I - единичная матрица. Вышеупомянутая структура делит антенные порты на две группы; вектор v может согласовываться с характеристиками канала, соответствующими каждой антенной группе из двух групп, и фаза между двумя группами антенных портов может выражаться посредством φ.

[0052] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, матрица W предварительного кодирования является по меньшей мере одной матрицей из набора матриц, представленного в выражении (1), где , i₁=0, …, 15, i₂=0, …, 15 и указывает, что его значение является наибольшим целым числом, не превышающим i₂/4.

[0053] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, матрица W предварительного кодирования является по меньшей мере одной матрицей из набора матриц, представленного в выражении (2) или (2'), где , i₁=0, …, 15, i₂=0, …, 15, и указывает, что его значение является наибольшим целым числом, не превышающим i₂/4.

[0054] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, матрица W предварительного кодирования является по меньшей мере одной матрицей из набора матриц, представленного в выражении (3), где , i₁=0,1,2,3, i₂=0, …, 15 и указывает, что его значение является наибольшим целым числом, не превышающим i₂/4.

[0055] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, матрица W предварительного кодирования является по меньшей мере одной матрицей из набора матриц, представленного в выражении (4) или (5), где , i₁=0,1,2,3, i₂=0, …, 7 и указывает, что его значение является наибольшим целым числом, не превышающим i₂/2.

[0056] Исследуя вышеупомянутую матрицу W предварительного кодирования, можно прийти к выводу, что вышеупомянутая структура матрицы может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн, например, конфигурацией четырехпортовой антенны двойной поляризации или эквидистантной прямолинейной равноамплитудной антенной решетки. Гибкий выбор фаз θ и φ позволяет не только добиться необходимого дополнительного повышения точности квантования, но и достичь баланса между издержками и точностью квантования. Векторы-столбцы матрицы W предварительного кодирования ортогональны друг другу, что дополнительно снижает межуровневую помеху, повышая, таким образом, скорость передачи и спектральную эффективность системы.

[0057] Кодовая книга известна как базовой станции, так и UE. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, индикатор PMI матрицы предварительного кодирования может включать в себя только одно конкретное значение, и PMI непосредственно указывает выбранную матрицу предварительного кодирования. Например, все 256 разных матриц предварительного кодирования можно выбирать из набора матриц (1) или (2), и затем PMI = 0, …, 255 можно использовать, соответственно, для указания матриц предварительного кодирования, значения индекса которых равны 0, 1, …, 255. В этом случае, базовая станция может получать, согласно PMI, матрицу предварительного кодирования, выбранную UE из кодовой книги.

[0058] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, индикатор PMI матрицы предварительного кодирования может включать в себя два индекса, то есть первый индикатор PMI₁ матрицы предварительного кодирования и второй индикатор PMI₂ матрицы предварительного кодирования, где PMI₁ и PMI₂ соответственно, соответствуют значениям i₁ и i₂ индекса, которые связаны с выбранной матрицей предварительного кодирования. Базовая станция может получать, согласно PMI₁ и PMI₂, матрицу предварительного кодирования, выбранную UE из кодовой книги.

[0059] В случае приема индикатора PMI матрицы предварительного кодирования, отправленного пользовательским оборудованием UE, базовая станция может принимать PMI по PUCCH или PUSCH. Следует отметить, что матрицей W предварительного кодирования в этом варианте осуществления настоящего изобретения может быть матрица предварительного кодирования, полученная после перемещения строки или столбца. Например, разные количества антенн, соответственно, приводят к перемещению строки матрицы предварительного кодирования.

[0060] Из вышеописанного способа возвращения информации состояния канала согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения следует, что базовая станция отправляет опорный сигнал и принимает индикатор PMI матрицы предварительного кодирования, отправленный UE, где PMI соответствует матрице предварительного кодирования, которую UE выбрало из кодовой книги на основании опорного сигнала. Кодовая книга включает в себя по меньшей мере одну матрицу W предварительного кодирования, и вектор-столбец матрицы W предварительного кодирования можно выразить в виде α[v e^jφv]^T, v=[1 e^jθ], где α - постоянная, θ и φ - фазы и []^T обозначает транспонирование матрицы или вектора. Вышеупомянутая структура кодовой книги может согласовываться с фактически развернутой конфигурацией антенн, например, конфигурацией четырехпортовой антенны двойной поляризации или эквидистантной прямолинейной равноамплитудной антенной решетки; гибкий выбор фаз θ и φ позволяет не только добиться необходимого дополнительного повышения точности квантования, но и достичь баланса между издержками и точностью квантования. Кроме того, векторы-столбцы матрицы W предварительного кодирования ортогональны друг другу, что дополнительно снижает межуровневую помеху. После того, как пользовательское оборудование возвращает на базовую станцию индикатор матрицы предварительного кодирования, соответствующий матрице W предварительного кодирования, базовая станция осуществляет предварительное кодирование на отправляемом сигнале согласно возвращенному индикатору матрицы предварительного кодирования, что повышает пропускную способность системы.

[0061] Ниже подробно описаны система для возвращения информации состояния канала, пользовательское оборудование и базовая станция согласно настоящему изобретению. На фиг. 3 показана упрощенная схема структурного состава системы для возвращения информации состояния канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Система согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя пользовательское оборудование 30 и базовую станцию 40. Структура пользовательского оборудования 30 показана на фиг. 4, и структура базовой станции 40 показана на фиг. 5.