Способ и устройство для приема и передачи информации о состоянии канала в системе беспроводной связи

Способ и устройство для приема и передачи информации о состоянии канала в системе беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к способу и устройству для приема и передачи информации о состоянии канала (Channel State Information, CSI) и, в частности, к способу и устройству для приема и передачи CSI в системе беспроводной связи с использованием множества антенн.

Уровень техники

В беспроводной системе мобильной связи опорный сигнал (RS) используется для измерения качества или состояния канала, например искажения и уровня сигнала, уровня помех и гауссова шума, между Базовой станцией (BS) и Абонентскими станциями (UE) (или терминалами) и демодулирования и декодирования принятого символа данных. RS также используется для измерения состояния радиоканала. Например, для определения состояния радиоканала между приемником и передатчиком, приемник измеряет уровень RS, передаваемого передатчиком с предопределенной мощностью передачи. После этого, на основе определенного состояния радиоканала, приемник запрашивает скорость передачи данных из передатчика.

В усовершенствованных стандартах мобильной связи 3-го поколения, например, Усовершенствованный стандарт "Долгосрочное развитие" Проекта партнерства 3-го Поколения (3^rd Generation Partnership Project Long Term Evolution-Advanced, 3GPP LTE-A) и 802.16m Института инженеров по электротехнике и электронике (ИИЭР), выбраны способы множественного доступа с несколькими несущими, например мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) или множественный доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA).

В беспроводной системе мобильной связи на основе множественного доступа с несколькими несущими на оценку канала и выполнение измерения влияет количество символов и количество поднесущих, на которые отображается RS на частотно-временной структуре ресурсов. На оценку канала и выполнение измерения также влияет мощность, выделяемая для передачи RS. Соответственно, при выделении большего количества радиоресурсов (включающих в себя время, частоту и мощность) можно улучшить оценку канала и выполнение измерения, соответственно улучшить выполнение демодуляции и декодирования принимаемого символа данных и точность измерения состояния канала.

В системе мобильной связи с ограниченными ресурсами, однако, если радиоресурс выделяется для передачи сигналов RS, то это сокращает доступные ресурсы для передачи сигнала данных. Соответственно, объем ресурсов для передачи RS должен быть определен надлежащим образом, с учетом пропускной способности системы.

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Соответственно, настоящее изобретение предназначено для решения вопросов, связанных, по меньшей мере, с проблемами и/или недостатками, описанными выше, и обеспечения, по меньшей мере, преимуществ, описанных ниже.

Одним аспектом настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства для эффективной передачи и приема CSI.

Одним аспектом настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства для эффективной передачи и приема CSI через множество антенн.

Решение задачи

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, обеспечен способ передачи CSI терминала. Этот способ передачи CSI включает в себя прием первого опорного сигнала с CSI (CSI Reference Signal, CSI-RS) и второго CSI-RS, передачу индикатора CSI, указывающего один из первого CSI-RS и второго CSI-RS, который соответствует CSI, которая должна быть передана, и передачу CSI, сгенерированной на основе упомянутого индикатора CSI, до передачи нового индикатора CSI.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, обеспечен терминал для передачи CSI. Этот терминал включает в себя приемник, выполненный с возможностью приема первого опорного сигнала с CSI (CSI-RS) и второго CSI-RS, и передатчик, выполненный с возможностью передачи индикатора CSI, указывающего один из первого CSI-RS и второго CSI-RS, который соответствуюет CSI, которая должна быть передана, и передачи CSI, сгенерированной на основе упомянутого индикатор CSI, до передачи нового индикатора CSI.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, обеспечен способ приема CSI BS. Этот способ приема CSI включает в себя передачу первого опорного сигнала с CSI (CSI Reference Signal, CSI-RS) и второго CSI-RS, прием индикатора CSI, указывающего один из упомянутого первого CSI-RS и упомянутого второго CSI-RS, который соответствует CSI, которая должна быть принята, и прием CSI, сгенерированной на основе упомянутого индикатора CSI, до приема нового индикатора CSI.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, обеспечена BS для приема CSI. Эта BS включает в себя передатчик, выполненный с возможностью передачи первого опорного сигнала с CSI (CSI-RS) и второго CSI-RS, и приемник, выполненный с возможностью приема индикатора CSI, указывающего один из первого CSI-RS и второго CSI-RS, и приема CSI, сгенерированной на основе упомянутого индикатора CSI, до приема нового индикатора CSI.

Полезный эффект изобретения

Согласно вышеописанным вариантам осуществления настоящего изобретения, посредством упомянутых способов приема и передачи CSI можно эффективно передавать CSI в системе с использованием множества антенн.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые и другие аспекты, признаки и преимущества определенных вариантов осуществления настоящего изобретения станут более понятны из последующего подробного описания вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

на фиг. 1 иллюстрируется полноразмерная система MIMO (Full Dimension MIMO, FD-MIMO);

фиг. 2 - частотно-временная структура, иллюстрирующая один ресурсный блок (RB) подкадра нисходящей линии связи как самую малую единицу планирования в системе LTE/LTE-A;

на фиг. 3 иллюстрируется передача CSI-RS в системе FD-MIMO согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 4 иллюстрируется передача индикатора ранга (Rank Indicator, RI), индикатора матрицы предварительного кодирования (Precoding Matrix Indicator, PMI) и показателя качества канала (Chanel Quality Index, CQI), на основе двух CSI-RS, в способе обратной связи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 5 иллюстрируется передача CSI согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 6 иллюстрируется передача CSI согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 7 иллюстрируется передача CSI согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 8 иллюстрируется передача CSI согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 9 иллюстрируется передача CSI согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 10 иллюстрируется передача CSI согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 11 иллюстрируется передача CSI согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 12 иллюстрируется передача CSI согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 13 иллюстрируется передача CSI согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 14 иллюстрируется передача CSI согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 15 иллюстрируется передача CSI согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 16 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру усовершенствованного узла B (enhanced Node B, eNB) для приема CSI согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 17 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру UE для передачи CSI согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 18 - структурная схема, иллюстрирующая eNB согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 19 - структурная схема, иллюстрирующая UE согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Варианты осуществления изобретения

Подробно описаны различные варианты осуществления настоящего раскрытия предмета изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако, во избежание затруднения понимания предмета изобретения настоящего раскрытия, подробное описание известных функций и структур, включенных в этот документ, может быть опущено. Кроме того, в настоящем раскрытии предмета изобретения нижеследующие термины определены с учетом функциональности и могут варьироваться согласно намерению пользователя или оператора, использованию и т.д. Следовательно, определение должно быть сделано на основе всего содержания настоящего описания изобретения.

Несмотря на то, что нижеследующее описание ориентировано на систему радиосвязи на основе OFDM, в частности на систему усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (Evolved Universal Terrestrial Radio Access, E-UTRA) 3GPP, специалистам в данной области техники понятно то, что различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть применены к другим системам связи, имеющим аналогичные технические среды и форматы канала, с небольшими модификациями, не выходя за пределы существа и объема настоящего изобретения.

Для передачи множества информационных потоков, которые пространственно разделены, существующие системы мобильной связи 3-го и 4-го поколения, представленные LTE/LTE-A, используют схему MIMO с множеством передающих и приемных антенн. Способ передачи пространственно разделенных информационных потоков называется пространственным мультиплексированием. Как правило, количество информационных потоков, которые могут быть пространственно мультиплексированы, зависит от количества антенн передатчика и приемника. Кроме того, количество информационных потоков, которые могут быть пространственно мультиплексированы, называется “рангом”. Для схемы MIMO до LTE/LTE-A, Выпуск 11, поддерживается пространственное мультиплексирование до 8×8 антенн и до ранга 8.

Система FD-MIMO, для которой описаны варианты осуществления настоящего изобретения, является системой беспроводной связи, которая может передавать данные с использованием 32 или большего количества передающих антенн, и которая эволюционировала из системы MIMO LTE/LTE-A, поддерживающей до 8 передающих антенн. Однако объем настоящего изобретения не ограничивается этим.

На фиг. 1 иллюстрируется система FD-MIMO.

Согласно фиг. 1, передатчик 100 BS передает радиосигналы 120 и 130 через несколько десятков или большее количество передающих антенн 110. Передающие антенны 110 размещены на минимальном расстоянии друг от друга. Например, минимальным расстоянием может являться половина длины волны (λ/2). Как правило, когда передающие антенны 110 размещены на расстоянии половины длины волны радиосигнала, на сигналы, передаваемые соответствующими передающими антеннами, влияет радиоканал с низкой корреляцией. Предположим, что полоса радиосигнала 2ГГц, расстояние равно 7,5 см и сокращается, когда полоса становится больше 2ГГц.

На фиг. 1 передающие антенны 110, размещенные в передатчике 100 BS, используются для передачи сигналов в один или несколько терминалов 120 и 130.

Для одновременной передачи сигналов в множество терминалов применяется назначенное предварительное кодирование.

Терминал может принимать множество информационных потоков. Как правило, количество информационных потоков, которые может принять терминал, определяется в зависимости от количества приемных антенн терминала, состояния канала и возможностей приема терминала.

Для эффективной реализации системы FD-MIMO терминал должен точно измерять условия на канале и величину помех и эффективно передавать CSI в BS.

Если принята CSI, BS определяет терминалы для передачи по нисходящей линии связи, скорости передачи данных по нисходящей линии связи и предварительное кодирование, которое должно быть применено. Для системы FD-MIMO, использующей большое количество передающих антенн, если применяется способ передачи CSI традиционной системы LTE/LTE-A без модификации, то объем управляющей информации, которая должна быть передана по восходящей линии связи, увеличивается значительно, что увеличивает непроизводительные затраты на восходящей линии связи.

Система мобильной связи ограничена в ресурсах, например времени, частоте и мощности передачи. Соответственно, если ресурсы, выделяемые для сигналов RS, увеличиваются, то объем ресурсов, которые могут быть выделены для передачи канала трафика данных, уменьшается, соответственно сокращается объем передачи данных. В этом случае, несмотря на то, что оценка канала и выполнение измерения улучшаются, объем передачи данных уменьшается, соответственно сокращается пропускная способность системы. Соответственно, для максимального увеличения пропускной способности системы, эффективное выделение ресурсов для RS и передач канала трафика является важным.

Фиг. 2 является частотно-временной структурой, иллюстрирующей один ресурсный блок (RB) подкадра нисходящей линии связи как самую малую единицу планирования в системе LTE/LTE-A.

Согласно фиг. 2, радиоресурсом является один подкадр во временной области и один RB в частотной области. Радиоресурс включает в себя 12 поднесущих в частотной области и 14 символов OFDM во временной области, то есть 168 (12×14) уникальных частотно-временных позиций. В LTE/LTE-A, каждая частотно-временная позиция называется ресурсным элементом (Resource Element, RE).

Радиоресурс, иллюстрируемый на фиг. 2, может использоваться для передачи множества следующих разных типов сигналов.

1. Конкретный для соты опорный сигнал (CRS): RS, передаваемый во все UE в пределах соты.

2. Опорный сигнал для демодуляции (DMRS): RS, передаваемый в конкретную UE.

3. Общий канал (Physical Downlink Shared CHannel, PDSCH): канал передачи данных, передаваемый по нисходящей линии связи, которую eNB использует для передачи данных в UE, и отображаемый в RE, не используемые для передачи RS в области данных, как иллюстрируется на фиг. 2.

4. Опорный сигнал с CSI (CSI-RS): RS, передаваемый в станции UE в пределах соты и используемый для измерения состояния канала. В пределах соты может передаваться множество CSI-RS, и

5. Другие каналы управления (например, канал гибридной процедуры повторного запроса (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel, PHICH), канал формата управления (Physical Control Format Indicator CHannel, PCFICH) и канал управления (Physical Downlink Control CHannel, PDCCH)): каналы для обеспечения каналов управления для UE для приема PDCCH и передачи положительной квитанции/отрицательной квитанции (ACK/NACK) операций гибридного протокола автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) для передачи данных по восходящей линии связи.

В дополнение к вышеописанным сигналам и каналам может конфигурироваться CSI-RS нулевой мощности для того, чтобы станции UE в пределах соответствующих сот принимали сигналы CSI-RS, передаваемые разными eNB в системе LTE-A. В общем случае CSI-RS нулевой мощности (приглушение) может быть отображен в позиции, предназначенные для сигналов CSI-RS, и UE принимает сигнал трафика с пропуском соответствующего радиоресурса.

В системе LTE-A, CSI-RS нулевой мощности называется приглушением. CSI-RS нулевой мощности (приглушение) по сути отображается в позицию CSI-RS без выделения мощности передачи.

На фиг. 2 CSI-RS может передаваться в позициях, помеченных A, B, C, D, E, F, G, H, I и J, согласно количеству антенн, передающих CSI-RS. CSI-RS нулевой мощности (приглушение) также может отображаться в позиции A, B, C, D, E, F, G, H, I и J. CSI-RS может быть отображен в 2, 4 или 8 RE согласно количеству антенных портов для передачи.

Для двух антенных портов половина конкретной комбинации используется для передачи CSI-RS, для четырех антенных портов вся конкретная комбинация используется для передачи CSI-RS и для восьми антенных портов для передачи CSI-RS используются две комбинации. Приглушение всегда выполняется посредством некоторой комбинации. Соответственно, несмотря на то, что приглушение может применяться согласно множеству комбинаций, если позиции приглушения не совпадают с позициями CSI-RS, то приглушение не может быть применено к одной комбинации частично.

При передаче сигналов CSI-RS из двух антенных портов с использованием ортогональных кодов эти CSI-RS отображаются в два последовательных RE во временной области, отличающихся друг от друга. При передаче сигналов CSI-RS из четырех антенных портов эти CSI-RS отображаются идентично отображению дополнительных двух CSI-RS в два дополнительных последовательных RE. Аналогичное отображение применяется при передаче сигналов CSI-RS из восьми антенных портов.

В системе сотовой связи RS (передается) для измерения состояния канала нисходящей линии связи. В системе LTE-A 3GPP UE измеряет состояние канала с eNB с использованием CSI-RS, передаваемого eNB. Состояние канала измеряется с учетом нескольких факторов, включающих в себя помехи нисходящей линии связи. Помехи нисходящей линии связи включают в себя помехи, вызываемые антеннами соседних eNB, и тепловой шум, которые являются эффективными в определении условий на канале нисходящей линии связи. Например, когда eNB с одной передающей антенной передает RS в UE с одной приемной антенной, UE определяет энергию на символ, которая может быть принята в нисходящей линии связи (Es), и величину помех, которые могут быть приняты при приеме соответствующего символа (Io), для вычисления Es/Io исходя из принятого RS. О вычисленном Es/Io сообщают в eNB так, что eNB определяет скорость передачи данных нисходящей линии связи для UE.

В системе LTE-A UE возвращает информацию о состоянии канала нисходящей линии связи для использования в планировании нисходящей линии связи eNB. Соответственно, UE измерят RS, переданный eNB в нисходящей линии связи, и возвращает информацию, оцененную исходя из этого RS, в eNB в формате, определенном в стандарте LTE/LTE-A. В LTE/LTE-A информация обратной связи UE включает в себя три нижеследующих индикатора:

1) индикатор ранга (RI): индикатор количества пространственных слоев, которое может поддерживаться текущим каналом, испытываемым в UE,

2) индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI): индикатор матрицы предварительного кодирования, рекомендуемой текущим каналом, испытываемым в UE, и

3) индикатор качества канала (CQI): индикатор максимально возможной скорости передачи данных, с которой UE может принимать сигнал при текущем состоянии канала. CQI может быть заменен отношением сигнал/помеха-шум (Signal-to-Interference-Noise Ratio, SINR), максимальной скоростью кодирования коррекции ошибок и схемой модуляции или эффективностью данных на частоту, которая может быть использована аналогично максимальной скорости передачи данных.

RI, PMI и CQI являются связанными друг с другом. Например, матрица предварительного кодирования, поддерживаемая в LTE/LTE-A, для каждого ранга конфигурируется по-разному. Соответственно, значение ‘X’ PMI интерпретируется по-разному для RI, установленного в 1, и RI, установленного в 2. Кроме того, при определении CQI, UE предполагает то, что PMI и RI, о которых она сообщила, применяются eNB. Соответственно, если UE сообщает RI_X, PMI_Y и CQI_Z, то UE может принимать сигнал со скоростью передачи данных, соответствующей CQI_Z, когда применяется ранг RI_X и матрица предварительного кодирования PMI_Y. Соответственно, UE вычисляет CQI, при котором достигается оптимальное качество функционирования в реальной передаче, с предположением о том, что режим передачи должен выбираться eNB.

В LTE/LTE-A процесс для конфигурирования CSI, например, CQI, RI и PMI, для UE определяется как “процесс CSI”. Процесс CSI включает в себя CSI-RS для измерения канала и ресурс для измерения помех (Interference Measurement Resource, IMR). eNB может конфигурировать, по меньшей мере, один процесс CSI для каждой UE, и UE измеряет CSI-RS, указанный в процессе CSI-RS, для получения уровня принятого сигнала сигнала, прошедшего через канал, и измеряет IMR для получения уровня помех принятого сигнала. IMR является радиоресурсом, который конфигурируется eNB отдельно для измерения помех UE, и UE предполагает то, что все сигналы, принимаемые на соответствующем радиоресурсе, являются помехами. Один IMR конфигурируется в одной из позиций от A до H, к которой может быть применен CSI-RS нулевой мощности. Если eNB конфигурирует радиоресурс, помеченный B, как иллюстрируется на фиг. 2, как IMR, то UE выполняет измерение помех в позиции B ресурса в каждом RB.

Как правило, в FD-MIMO, использующей множество передающих антенн, количество CSI-RS увеличивается пропорционально количеству передающих антенн. Например, в системе LTE/LTE-A с использованием 8 передающих антенн, eNB передает в UE сигналы CSI-RS из 8 портов для измерения состояния канала нисходящей линии связи. Для передачи сигналов CSI-RS 8 портов, в одном RB для передачи CSI-RS выделяют 8 RE. Например, эти RE, обозначенные (буквами) A и B, могут использоваться для передачи CSI-RS соответствующего eNB. При применении схемы передачи CSI-RS LTE/LTE-A в FD-MIMO ресурс для передачи CSI-RS увеличивается пропорционально количеству передающих антенн. Соответственно, eNB, имеющий 128 передающих антенн, передает CSI-RS в 128 RE в одном RB. Такая схема передачи CSI-RS расходует чрезмерное количество радиоресурсов, и, соответственно, вызывает нехватку ресурсов для передачи данных.

В качестве альтернативы, eNB, имеющий множество передающих антенн для FD-MIMO, может передавать сигналы CSI-RS по N измерениям (размерным направлениям) так, что UE выполняет измерения канала для множества передающих антенн без выделения чрезмерного количества ресурсов для передачи CSI-RS. Например, снова обратимся к фиг. 1, когда передающие антенны 110 eNB размещены в двух измерениях (размерных направлениях), сигналы CSI-RS могут передаваться в двух измерениях (размерных направлениях). В этом случае один CSI-RS используется как горизонтальный CSI-RS для получения информации о канале горизонтального направления, в то время как другой CSI-RS используется как вертикальный CSI-RS для получения информации о канале вертикального направления.

На фиг. 3 иллюстрируется передача CSI-RS в системе FD-MIMO согласно одному варианту осуществления настоящего раскрытия предмета изобретения.

Согласно фиг. 3, eNB, функционирующий в режиме FD-MIMO, имеет в общей сложности 32 антенны 300, например. Соответственно, количество антенн может изменяться в зависимости от варианта осуществления.

Более конкретно, на фиг. 3, 32 антенны 300 обозначены A0, …, A3, B0, …, B3, C0, …, C3, D0, …, D3, E0, …, E3, F0, …, F3, G0, …, G3 и H0, …, H3. Два CSI-RS передаются через эти 32 антенны. Антенные порты, соответствующие горизонтальному CSI-RS (H-CSI-RS) для использования при измерении состояния горизонтального канала, включают в себя следующие 8 антенных портов.

1. Порт 0 H-CSI-RS: группа антенн A0, A1, A2 и A3

2. Порт 1 H-CSI-RS: группа антенн B0, B1, B2 и B3

3. Порт 2 H-CSI-RS: группа антенн C0, C1, C2 и C3

4. Порт 3 H-CSI-RS: группа антенн D0, D1, D2 и D3

5. Порт 4 H-CSI-RS: группа антенн E0, E1, E2 и E3

6. Порт 5 H-CSI-RS: группа антенн F0, F1, F2 и F3

7. Порт 6 H-CSI-RS: группа антенн G0, G1, G2 и G3

8. Порт 7 H-CSI-RS: группа антенн H0, H1, H2 и H3

Выражение группирование множества антенн в один порт CSI-RS является концепцией, включающей в себя виртуализацию антенны. Как правило, виртуализация антенны выполняется с использованием линейной комбинации множества антенн. Антенные порты, соответствующие вертикальному CSI-RS (V-CSI-RS) для использования при измерении состояния вертикального канала, включают в себя следующие 4 антенных порта.

1. Порт 0 V-CSI-RS: группа антенн A0, B0, C0, D0, E0, F0, G0 и H0

2. Порт 1 V-CSI-RS: группа антенн A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1 и H1

3. Порт 2 V-CSI-RS: группа антенн A2, B2, C2, D2, E2, F2, G2 и H2

4. Порт 3 V-CSI-RS: группа антенн A3, B3, C3, D3, E3, F3, G3 и H3

В этом описании предполагается, что множество антенн размещены в двух измерениях (размерных направлениях), как описано выше. Антенны размещены ортогонально с формированием М строк в вертикальном направлении и N столбцов в горизонтальном направлении. В этом случае UE может измерять каналы FD-MIMO с использованием N портов H-CSI-RS и М портов V-CSI-RS.

Как описано выше, если используются два CSI-RS, то CSI может быть получена с использованием M+N портов CSI-RS для M×N передающих антенн. Поскольку информацию о канале на большом количестве передающих антенн получают с использованием относительно небольшого количества портов CSI-RS, то это имеет преимущество в сокращении непроизводительных затрат CSI-RS. Несмотря на то, что описание в этом документе ориентировано на случай, когда для информации о канале на передающих антеннах FD-MIMO используются два CSI-RS, этот подход также может быть применен в случаях, когда используется более двух CSI-RS.

На фиг. 3 RS 32 передающих антенн отображаются на 8 портов H-CSI-RS и 4 порта V-CSI-RS, и UE измеряет радиоканалы с использованием CSI-RS системы FD-MIMO. H-CSI-RS может использоваться для оценки горизонтального угла между передающими антеннами eNB и UE, как обозначено ссылочной позицией 310, в то время как V-CSI-RS может использоваться для оценки вертикального угла между передающими антеннами eNB и UE, как обозначено ссылочной позицией 320.

Для ясности, во всем описании изобретения будут использоваться нижеследующие сокращения:

- RI_H: RI, сгенерированный на основе H-CSI-RS, для обратной связи в eNB;

- RI_V: RI, сгенерированный на основе V-CSI-RS, для обратной связи в eNB;

- RI_HV: RI, сгенерированный на основе H-CSI-RS и V-CSI-RS, для обратной связи в eNB;

- PMI_H: PMI, сгенерированный на основе H-CSI-RS, для обратной связи в eNB;

- PMI_V: PMI, сгенерированный на основе -VCSI-RS, для обратной связи в eNB;

- CQI_H: скорость передачи данных, рекомендуемая UE, сгенерированная с предположением о том, что применяется только матрица предварительного кодирования горизонтального направления;

- CQI_V: скорость передачи данных, рекомендуемая UE, сгенерированная с предположением о том, что применяется только вертикальная матрица предварительного кодирования;

- CQI_HV: скорость передачи данных, рекомендуемая UE, сгенерированная с предположением о том, что применяются и горизонтальная и вертикальная матрицы предварительного кодирования.

Это описание для удобства ориентировано на использование CSI горизонтального направления и CSI вертикального направления. Однако когда eNB функционирует с двумя или большим количеством CSI-RS, в дополнение к CSI горизонтального и вертикального направления могут быть применены другие типы CSI. Например, когда используются CSI-RS, отображенный на антенный порт из первой точки наблюдения, (первый CSI-RS) и CSI-RS, отображенный на антенный порт из второй точки наблюдения, (второй CSI-RS), UE может получать CSI (первую CSI и вторую CSI) на основе двух соответствующих CSI-RS, и CSI (третью CSI) на основе обоих этих CSI-RS. Конфигурация, описанная в нижеследующем описании, может применяться к различным вариантам осуществления аналогичным способом.

В нижеследующем описании, CSI, соответствующая CSI-RS вертикального направления, называется CSI вертикального направления, которая включает в себя, по меньшей мере, один из RI, PMI и CQI, полученных на основе CSI-RS вертикального направления. Кроме того, CSI, соответствующая CSI-RS горизонтального направления, называется CSI горизонтального направления, которая включает в себя, по меньшей мере, один из RI, PMI и CQI, полученных на основе CSI-RS горизонтального направления.

Когда eNB отправляет в UE два или большее количество CSI-RS, UE может передавать CSI, соответствующую соответствующим CSI-RS. Каждая CSI включает в себя, по меньшей мере, один из RI, PMI и CQI.

На фиг. 4 иллюстрируется передача RI, PMI и CQI, на основе двух CSI-RS, в способе обратной связи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. А именно UE сообщает радио-CSI FD-MIMO в eNB посредством передачи RI, PMI и CQI для соответствующих CSI-RS.

Согласно фиг. 4, стрелки указывают то, как определенные типы CSI соотнесены с другими типами CSI. А именно стрелка 401, начинающаяся из RI_V 400, и заканчивающаяся в PMI_V 410, указывает на то, что PMI_V 410 интерпретируется по-другому согласно значению RI_V 400. Соответственно, стрелка 402 указывает на то, что UE использует значение PMI_V 410 для интерпретации CQI_V 420. Аналогично, UE использует значение RI_H 430 для интерпретации PMI_H 440 и использует значение PMI_H 440 для интерпретации CQI_H 450.

На фиг. 4 UE измеряет V-CSI-RS и передает CSI способом, указанным как Обратная связь 1. UE также измеряет H-CSI-RS и передает CSI способом, указанным как Обратная связь 2. При этом, RI, PMI и CQI передаются как приведенные в некоторое соотношение между собой. Для Обратной связи 1, RI_V 400 указывает ранг матрицы предварительного кодирования, указываемой PMI_V 410, и CQI_V 420 указывает скорость передачи данных, с которой UE может принимать данные, или соответствующее значение, в случае применения матрицы предварительного кодирования соответствующего ранга, которая указывается PMI_V 410, когда передача выполняется с рангом, указываемым RI_V 400. Для Обратной связи 2, RI_H 430, PMI_H 440 и CQI_H 450 передаются как приведенные в некоторое соотношение между собой, аналогично Обратной связи 1.

Как иллюстрируется на фиг. 4, для конфигурирования множества обратных связей для множества передающих антенн eNB FD-MIMO и для совершения UE сообщения CSI в eNB, используется способ сообщения CSI. Этот способ является предпочтительным в том смысле, что UE может генерировать и сообщать CSI для FD-MIMO без дополнительной реализации.

Однако, в способе сообщения CSI, иллюстрируемом на фиг. 4, существует недостаток, состоящий в том, что трудно добиться достаточной пропускной способности системы FD-MIMO, так как несмотря на то, что UE конфигурирует множество обратных связей для сообщения CSI в eNB, CQI генерируется без предположения по предварительному кодированию, когда применяется FD-MIMO, как описано со ссылкой на фиг. 4.

Когда множество передающих антенн системы FD-MIMO размещены в двух измерениях (размерных направлениях), как иллюстрируется на фиг. 3, к сигналу, передаваемому UE, применяется и матрица предварительного кодирования вертикального направления и матрица предварительного кодирования горизонтального направления. Соответственно, UE принимает сигнал, к которому (применены) матрицы предварительного кодирования, соответствующие PMI_H 440 и PMI_V 410, по-другому, чем сигнал, к которому (применена) одна из PMI_H 440 и PMI_V 410.

Если в eNB сообщаются только CQI_H 450 и CQI_V 420, соответствующие предварительным кодированиям, указываемым соответствующими PMI_H 440 и PMI_V 410, то eNB должен определить CQI, к которому применены матрицы предварительного кодирования и вертикального и горизонтального направления, без приема такого CQI. Однако, когда eNB определяет CQI, к которому применены матрицы предварительного кодирования и вертикального и горизонтального направления произвольно, это может вызвать ухудшение качества функционирования системы.

Как описано выше, один из способов уменьшения использования радиоресурса для передачи CSI-RS в системе FD-MIMO заключается в том, что UE измеряет множество CSI-RS, посредством которых можно эффективно оценивать множество передающих антенн. Каждый CSI-RS может быть использован для измерения UE состояния канала одного из множества измерений (размерных направлений) для измерения радиоканала. Для передачи CSI-RS этот способ использует относительно небольшой объем радиоресурса по сравнению со способом, который выделяет индивидуальные порты CSI-RS для соответствующих передающих антенн. Например, с использованием двух CSI-RS в вертикальном и горизонтальном направлении для передающих антенн FD-MIMO, которые размещены в форме прямоугольника, UE может эффективно измерять состояние канала. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, обеспечены новые способ и устройство, которые могут обеспечить возможность UE измерять множество CSI-RS и эффективно сообщать CSI в системе FD-MIMO, включающей в себя множество передающих антенн.

На фиг. 5 иллюстрируется передача CSI согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 5, CSI, соответствующая двум CSI-RS, сообщается аналогично, как описано выше в соответствии с фиг. 4. Идентично, как на фиг. 1, UE измеряет V-CSI-RS для сообщения RI_V 500, PMI_V 510 и CQI_V 520 в eNB в Обратной связи 1. Однако фиг. 5 отличается от фиг. 4 тем, что в Обратной связи 2 UE сообщает CQI, когда предварительное кодирование применяется и в вертикальном, и в горизонтальном направлениях, то есть CQI_HV 550 в eNB. Соответственно, UE сообщает самый последний PMI_V 510, который сгенерирован в процедуре, указанной посредством Обратной связи 1, и CQI_HV 550, которое сгенерировано, когда (применяются) предварительные кодирования, указываемые PMI 540, который определяется оптимальным на основе измерения H-CSI-RS.

На фиг. 5 UE измеряет V-CSI-RS для генерации RI_V 500, который сообщается в eNB. UE определяет оптимальный PMI_V 510 для соответствующего ранга 500 и сообщает CQI_V 520, когда применяется предварительное кодирование, указываемое PMI_V 510. UE измеряет H-CSI-RS для генерации RI 530, который сообщается в eNB. UE сообщает, в eNB, CQI_HV 550, сгенерированный с применением предварительного кодирования, указываемого PMI 549, который является оптимальным для соответствующего ранга 530, и предварительного кодирования, указанного ранее переданным PMI_V 510.

Как изображено на фиг. 5, для того, чтобы UE сообщала в eNB значение CQI, когда одновременно выделяются матрица предварительного кодирования, указываемая PMI_H 540, и матрица предварительного кодирования, указываемая PMI_V 510, может быть выполнено следующее.

Во-первых, для определения, по меньшей мере, одного из двух CQI определяется функция для определения того, учитывать ли два PMI. Соответственно, eNB уведомляет UE относительно соотнесения информации обратной связи в конфигурации обратных связей для UE и на основе этого UE генерирует CQI. На фиг. 5 управляющее сообщение, выдающее команду UE на вычисление второго CQI, то есть CQI_HV 550, с применением первого PMI, то есть PMI_V 510, и второго PMI, то есть PMI_H 540, передается из eNB вместе.

Во-вторых, то, как определять CQI, определяется при применении множества предварительных кодирований. При вычислении CQI, когда применяется только одно предварительное кодирование, UE вычисляет CQI с предположением о том, что в нисходящей линии связи применяется это предварительное кодирование, указываемое RI и PMI, которые она сообщила. Однако, для CQI_HV 550, UE вычисляет CQI с предположением о том, что в нисходящей линии связи одновременно применяются два предварительных кодирования. UE может интерпретировать это применение двух предварительных кодирований как произведение Кронекера. Произведение Кронекера определяется с двумя матрицами, как представлено в Уравнении (1).

В Уравнении (1) A и B обозначают матрицы, а a₁₁ к a_mn обозначают элементы матрицы A. В этом описании a_ij обозначает элемент в i-ой строке и j-ом столбце матрицы A.

С использованием Уравнения (1), с заменой A и B матрицами предварительного кодирования, указанными PMI_H 540 и PMI_V 510, соответственно, UE может получать матрицу предварительного кодирования, когда одновременно применяются две матрицы предварительного кодирования. При вычислении CQI_HV 550 UE вычисляет CQI_HV 550 с предположением о том, что в нисходящей линии связи применяется матрица предварительного кодирования, полученная с применением Уравнения (1) к матрицам предварительного кодирования, указываемым PMI_H 540 и PMI_V 510.

Для получения матрицы предварительного кодирования, когда применяются две матрицы предварительного кодирования с использованием произведения Кронекера согласно Уравнению (1), UE и eNB функционируют по-другому в зависимости от ранга, сообщаемого UE. В этом описании, с этой целью предложены три разных способа.

Вариант осуществления 1, связанный с рангом

eNB всегда конфигурирует один из RI_V 500 и RI_H 530 с рангом 1. Например, если в eNB CQI_HV 550 сообщается вместе с RI_H 530, то RI_V 500 является ограниченным и всегда установлено в 1. Здесь, поддерживаемый ранг, когда одновременно применяются две матрицы предварительного кодирования, определяется в зависимости от RI_H 530. Соответственно, то, что RI_H 530 установлен в 1, указывает на то, что UE может поддерживать ранг 1, и если RI_H 530 установлен в 2, то это указывает на то, что UE может поддерживать ранг 2. UE и eNB функционируют в системе FD-MIMO с этим предположением. Несмотря на то, что в этом варианте осуществления предполагаются два CSI-RS, если количество CSI-RS равно 3 или больше, то RI устанавливаются в 1, за исключением случая, когда RI соответствует одному CSI-RS.

Вариант осуществления 2, связанный с рангом

Когда одновременно применяются матрицы предварительного кодирования вертикального и горизонтального направления, eNB и UE определяют ранг, поддерживаемый UE, с использованием Уравнения (2).

Соответственно, UE и eNB обменивают