СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ФРАГМЕНТАРНОГО ФОРМИРОВАНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ПОСРЕДСТВОМ КРУПНОМАСШТАБНОЙ СИСТЕМЫ MIMO В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
METHOD AND DEVICE FOR PERFORMANCE OF ANGULAR PATTERN FRAGMENTED FORMING BY MEANS OF LARGE-SCALE MIMO SYSTEM IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

[ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ]
[1] Настоящее изобретение относится к беспроводной связи и, в частности, к способу и устройству для выполнения фрагментарного формирования диаграммы направленности (fractional beamforming) посредством крупномасштабной системы с множественными входами и множественными выходами (MIMO) в системе беспроводной связи.
[УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ]
[2] Будет дано краткое описание системы Проекта долгосрочного развития (LTE) Проекта партнерства по созданию сетей третьего поколения (3GPP) как примера системы беспроводной связи, к которой может быть применено настоящее изобретение.
[3] Фиг. 1 иллюстрирует конфигурацию сети усовершенствованной универсальной системы мобильной связи (E-UMTS) как иллюстративной системы беспроводной связи. Система E-UMTS является развитием прежней системы UMTS, и 3GPP работает над основами стандартизации E-UMTS. E-UMTS также называется системой LTE. Для подробных сведений о технических спецификациях UMTS и E-UMTS см. соответственно выпуск 7 и выпуск документа "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network".
[4] Согласно фиг. 1 система E-UMTS включает в себя пользовательское оборудование (UE), усовершенствованный узел B (eNode B или узел eNB) и шлюз доступа (AG), который расположен на конце усовершенствованной наземной сети радиодоступа UMTS (E-UTRAN) и соединен с внешней сетью. Узел eNB может одновременно передавать множественные потоки данных для службы широковещания, службы многоадресной передачи и/или службы одноадресной передачи.
[5] Один узел eNB управляет одной или более сотами. Сота устанавливается для работы в одной из полос частот 1,25, 2,5, 5, 10, 15 и 20 МГц и обеспечивает службу передачи нисходящей линии связи (DL) или восходящей линии связи (UL) множеству экземпляров пользовательского оборудования на полосе частот. Разные соты могут быть сконфигурированы для обеспечения разных полос частот. Узел eNB управляет передачей и приемом данных множеству экземпляров пользовательского оборудования и от него. Относительно данных нисходящей линии связи узел eNB уведомляет конкретное пользовательское оборудование о частотно-временной области, в которой предполагается передача данных нисходящей линии связи, о схеме кодирования, размере данных, информации гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ) и т.д. посредством передачи информации планирования нисходящей линии связи пользовательскому оборудованию. Относительно данных восходящей линии связи узел eNB уведомляет конкретное пользовательское оборудование о частотно-временной области, в которой пользовательское оборудование может передавать данные, о схеме кодирования, размере данных, информации HARQ и т.д., посредством передачи информации планирования восходящей линии связи пользовательскому оборудованию. Интерфейс для передачи пользовательского трафика или управляющего трафика может быть определен между узлами eNB. Опорная сеть (CN) может включать в себя шлюз доступа и сетевой узел для регистрации пользовательского оборудования. Шлюз доступа управляет мобильностью пользовательского оборудования на основе области отслеживания (TA). Область отслеживания включает в себя множество сот.
[6] В то время как стадия разработки технологии беспроводной связи достигла системы LTE на основе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (WCDMA), требования и ожидания пользователей и поставщиков услуг растут. С учетом того, что разрабатываются другие технологии радиодоступа, требуется новое технологическое развитие для достижения будущей конкурентоспособности. В частности, требуются снижение затрат на бит, увеличение доступности служб, гибкое использование полос частот, упрощенная структура, открытый интерфейс, подходящая потребляемая мощность пользовательского оборудования и т.д.
[РАСКРЫТИЕ]
[ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА]
[7] Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы решить проблему, которая находится в способе и устройстве для выполнения фрагментарного формирования диаграммы направленности посредством крупномасштабной системы с множественными входами и множественными выходами (MIMO) в системе беспроводной связи.
[ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ]
[8] Задача настоящего изобретения может быть решена посредством обеспечения способа выполнения фрагментарного формирования диаграммы направленности с использованием крупной антенной решетки в базовой станции (BS) в системе беспроводной связи, содержащего деление крупной антенной решетки по строкам или столбцам на разделы, прием информации обратной связи о разделах от пользовательского оборудования (UE), определение предварительных субкодеров для разделов на основе информации обратной связи и передачу сигнала пользовательскому оборудованию посредством выполнения формирования диаграммы направленности с использованием предварительных субкодеров и соединительного предварительного кодера, который соединяет разделы друг с другом.
[9] Если крупная антенная решетка разделена на разделы по столбцам, передача сигнала может включать в себя передачу сигнала пользовательскому оборудованию посредством выполнения вертикального формирования диаграммы направленности с использованием предварительных субкодеров и горизонтального формирования диаграммы направленности с использованием соединительного предварительного кодера. Или если крупная антенная решетка разделена на разделы по строкам, передача сигнала может включать в себя передачу сигнала пользовательскому оборудованию посредством выполнения горизонтального формирования диаграммы направленности с использованием предварительных субкодеров и вертикального формирования диаграммы направленности с использованием соединительного предварительного кодера.
[10] Соединительный предварительный кодер может являться предопределенным предварительным кодером или случайно выбранным предварительным кодером. Способ может дополнительно содержать передачу информации о соединительном предварительном кодере пользовательскому оборудованию.
[11] В другом аспекте настоящего изобретения обеспечено устройство передачи, имеющее крупную антенную решетку, в системе беспроводной связи, включающее в себя модуль беспроводной связи, выполненный с возможностью передавать сигнал устройству приема и принимать сигнал от устройства приема, и процессор, выполненный с возможностью делить крупную антенную решетку по строкам или по столбцам на разделы, определять предварительные субкодеры для разделов и выполнять формирование диаграммы направленности с использованием предварительных субкодеров и соединительного предварительного кодера, который соединяет разделы друг с другом. Предварительные субкодеры определены на основе информации обратной связи, принятой от устройства приема.
[12] Если крупная антенная решетка разделена на разделы по столбцам, процессор может выполнять вертикальное формирование диаграммы направленности с использованием предварительных субкодеров и горизонтальное формирование диаграммы направленности с использованием соединительного предварительного кодера. Или если крупная антенная решетка разделена на разделы по строкам, процессор может выполнять горизонтальное формирование диаграммы направленности с использованием предварительных субкодеров и вертикальное формирование диаграммы направленности с использованием соединительного предварительного кодера.
[13] Соединительный предварительный кодер может являться предопределенным предварительным кодером или случайно выбранным предварительным кодером. Процессор может управлять модулем беспроводной связи для передачи информации о соединительном предварительном кодере устройству приема.
[14] Кроме того, каждый из разделов может включать в себя одинаковое количество антенных портов, и промежуток между антенными портами может быть равен или меньше предопределенного значения.
[ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ]
[15] В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения фрагментарное формирование диаграммы направленности может быть эффективно выполнено посредством крупномасштабной системы MIMO в системе беспроводной связи.
[16] Специалистам в области техники будет очевидно, что эффекты, которые могут быть достигнуты через настоящее изобретение, не ограничены тем, что было, в частности, описано выше, и другие преимущества настоящего изобретения будут более понятны на основании следующего подробного описания.
[ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ]
[17] Прилагаемые чертежи, включенные в описание для обеспечения дополнительного понимания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципов изобретения.
[18] НА ЧЕРТЕЖАХ:
[19] Фиг. 1 иллюстрирует конфигурацию сети усовершенствованной универсальной системы мобильной связи (E-UMTS) как иллюстративной системы беспроводной связи;
[20] Фиг. 2 иллюстрирует стек протоколов плоскости управления и стек протоколов плоскости пользователя в архитектуре протокола радиоинтерфейса, соответствующей стандарту сети беспроводного доступа Проекта партнерства по созданию сетей третьего поколения (3GPP) между пользовательским оборудованием (UE) и усовершенствованной наземной сетью радиодоступа UMTS (E-UTRAN);
[21] Фиг. 3 иллюстрирует физические каналы и общий способ передачи сигнала с использованием физических каналов в системах 3GPP;
[22] Фиг. 4 иллюстрирует структуру радиокадра в системе Проекта долгосрочного развития (LTE);
[23] Фиг. 5 иллюстрирует структуру радиокадра нисходящей линии связи в системе LTE;
[24] Фиг. 6 иллюстрирует структуру субкадра восходящей линии связи в системе LTE;
[25] Фиг. 7 иллюстрирует конфигурацию общей системы связи с множественными входами и множественными выходами (MIMO);
[26] Фиг. 8 и 9 иллюстрируют конфигурации опорного сигнала (RS) нисходящей линии связи в системе LTE, поддерживающей передачу нисходящей линии связи через четыре антенны (нисходящая передача 4-Tx);
[27] Фиг. 10 демонстрирует распределение иллюстративного опорного сигнала демодуляции (DMRS) нисходящей линии связи, определенное в текущей спецификации стандарта 3GPP;
[28] Фиг. 11 иллюстрирует конфигурацию #0 опорного сигнала информации состояния канала (CSI-RS) из конфигураций CSI-RS нисходящей линии связи, определенных в текущей спецификации стандарта 3GPP;
[29] Фиг. 12 иллюстрирует схемы наклона антенны;
[30] Фиг. 13 является изображением, сравнивающим систему антенн предшествующего уровня техники с системой активных антенн (AAS);
[31] Фиг. 14 демонстрирует иллюстративное заданное для пользовательского оборудования формирование диаграммы направленности на основе системы AAS;
[32] Фиг. 15 иллюстрирует сценарий двухмерной направленной передачи на основе системы AAS;
[33] Фиг. 16 иллюстрирует пример применения выровненного фрагментарного предварительного кодирования к однородной линейной решетке в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
[34] Фиг. 17 иллюстрирует пример применения выровненного по столбцам фрагментарного предварительного кодирования к квадратной решетке в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
[35] Фиг. 18 иллюстрирует пример применения выровненного по строкам фрагментарного предварительного кодирования к квадратной решетке в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
[36] Фиг. 19 иллюстрирует пример применения выровненного по группам строк фрагментарного предварительного кодирования к квадратной решетке в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
[37] Фиг. 20, 21 и 22 иллюстрируют способы распределения шаблона контрольных сигналов в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения; и
[38] Фиг. 23 является блок-схемой устройства связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ]
[39] Конфигурация, функционирование и другие признаки настоящего изобретения будут легко поняты с помощью вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных со ссылкой на приложенные чертежи. Изложенные здесь варианты осуществления настоящего изобретения являются примерами, в которых технические характеристики настоящего изобретения применены к системе Проекта партнерства третьего поколения (3GPP).
[40] Хотя варианты осуществления настоящего изобретения описаны в контексте систем проекта долгосрочного развития систем связи (LTE) и усовершенствованного LTE (LTE-A), они являются чисто иллюстративные. Таким образом, варианты осуществления настоящего изобретения применимы к любой другой системе связи, пока описанные выше определения пригодны для системы связи. Кроме того, хотя варианты осуществления настоящего изобретения описаны в контексте дуплексирования с частотным разделением (FDD), они также легко применимы к полудупдексированию с частотным разделением (H-FDD) или к дуплексированию с временным разделением (TDD) с некоторыми модификациями.
[41] Термин "базовая станция (BS)" может быть использован для охвата значений терминов, включающих в себя выносной радиомодуль (RRH), усовершенствованный узел B (узел eNB или узел eNode B), точку приема (RP), ретрансляционную станцию и т.д.
[42] Фиг. 2 иллюстрирует стеки протоколов плоскости управления и плоскости пользователя в архитектуре протокола радиоинтерфейса, соответствующей стандартам сети беспроводного доступа 3GPP между пользовательским оборудованием (UE) и усовершенствованной наземной сетью радиодоступа UMTS (E-UTRAN). Плоскость управления является трактом, по которому пользовательское оборудование и сеть E-UTRAN передают управляющие сообщения для управления вызовами, и плоскость пользователя является трактом, по которому передаются данные, сформированные на прикладном уровне, например, голосовые данные или пакетные данные Интернета.
[43] Физический уровень (PHY) на уровне 1 (L1) обеспечивает службу переноса информации своему более высокому уровню, уровню управления доступом к среде (MAC). Уровень PHY соединен с уровнем MAC через транспортные каналы. Транспортные каналы доставляют данные между уровнем MAC и уровнем PHY. Данные передаются на физических каналах между уровнями PHY передатчика и приемника. Физические каналы используют время и частоту как радиоресурсы. В частности, физические каналы модулируются с помощью множественного доступа с ортогональной частотным разделением (OFDMA) для нисходящей линии связи (DL) и с помощью множественного доступа с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA) для восходящей линии связи (UL).
[44] Уровень MAC на уровне 2 (L2) обеспечивает службу своему более высокому слою, слою управления линией радиосвязи (RLC) через логические каналы. Уровень RLC на уровне L2 поддерживает надежную передачу данных. Функциональность RLC может быть реализована в функциональном блоке уровня MAC. Уровень протокола слияния пакетных данных (PDCP) на уровне L2 выполняет сжатие заголовка для уменьшения количества ненужной управляющей информации и, таким образом, эффективной передачи пакетов протокола Интернета (IP), таких как пакеты IP версии 4 (IPv4) или IP версии 6 (IPv6) через радиоинтерфейс, имеющий узкую пропускную способность.
[45] Уровень управления радиоресурами (RRC) на самой нижней части уровня 3 (или L3) определен только на плоскости управления. Уровень RRC управляет логическими каналами, транспортными каналами и физическими каналами относительно конфигурации, реконфигурации и высвобождения радиоканалов-носителей. Радиоканал-носитель относится к службе, обеспечиваемой на уровне L2 для передачи данных между пользовательским оборудованием и сетью E-UTRAN. С этой целью уровни RRC пользовательского оборудования и сети E-UTRAN обмениваются друг с другом сообщениями RRC. Если соединение RRC установлено между пользовательским оборудованием и сетью E-UTRAN, пользовательское оборудование находится в режиме соединения RRC, и в ином случае пользовательское оборудование находится в нерабочем режиме RRC. Уровень без доступа (NAS) над уровнем RRC выполняет функции, включающие в себя управление сеансами и управление мобильностью.
[46] Транспортные каналы нисходящей линии связи, используемые доставки данных от сети E-UTRAN к экземплярам пользовательского оборудования, включают в себя широковещательный канал (BCH), переносящий системную информацию, канал поискового вызова (PCH), переносящий сообщение поискового вызова, и совместно используемый канал (SCH), переносящий пользовательский трафик или управляющее сообщение. Многоадресный трафик нисходящей линии связи или управляющие сообщения или широковещательный трафик нисходящей линии связи или управляющие сообщения могут быть переданы по каналу SCH нисходящей линии связи или по отдельно определенному многоадресному каналу (MCH) нисходящей линии связи. Транспортные каналы восходящей линии связи, используемые для доставки данных от пользовательского оборудования к сети E-UTRAN, включают в себя канал случайного доступа (RACH), переносящий первоначальное управляющее сообщение, и канал SCH восходящей линии связи, переносящий пользовательский трафик или управляющее сообщение. Логические каналы, которые определены выше транспортных каналов и отображаются на транспортные каналы, включают в себя канал управления широковещательной передачей (BCCH), канал управления поисковым вызовом (PCCH), общий канал управления (CCCH), канал управления многоадресной передачей (MCCH), канал многоадресного трафика (MTCH) и т.д.
[47] Фиг. 3 иллюстрирует физические каналы и общий способ передачи сигналов на физических каналах в системе 3GPP.
[48] Согласно фиг. 3, когда пользовательское оборудование включается или входит в новую соту, пользовательское оборудование выполняет первичный поиск соты (S301). Первичный поиск соты включает в себя получение синхронизации с узлом eNB. В частности, пользовательское оборудование синхронизирует свой отсчет времени с узлом eNB и извлекает идентификатор соты (ID) и другую информацию посредством приема первичного канала синхронизации (P-SCH) и вторичного канала синхронизации (S-SCH) от узла eNB. Затем пользовательское оборудование может получить информацию, широковещательно передаваемую в соте, посредством приема физического канала широковещания (PBCH) от узла eNB. Во время первичного поиска соты пользовательское оборудование может отслеживать состояние каналов нисходящей линии связи посредством приема опорного сигнала нисходящей линии связи (DL RS).
[49] После первичного поиска соты пользовательское оборудование может получить подробную системную информацию посредством приема физического канала управления нисходящей линии связи (PDCCH) и приема физического совместно используемого канала нисходящей линии связи (PDSCH) на основе информации, включенной в канал PDCCH (S302).
[50] Если пользовательское оборудование первично получает доступ к узлу eNB или не имеет радиоресурсов для передачи сигналов к узлу eNB, пользовательское оборудование может выполнить процедуру произвольного доступа с узлом eNB (с S303 по S306). В процедуре произвольного доступа пользовательское оборудование может передать предопределенную последовательность как преамбулу на физическом канале случайного доступа (PRACH) (S303 и S305) и может принять ответное на преамбулу сообщение на каналах PDCCH и PDSCH, связанных с каналом PDCCH (S304 и S306). В случае соревновательного канала RACH пользовательское оборудование может дополнительно выполнить процедуру соревновательного разрешения.
[51] После описанной выше процедуры пользовательское оборудование может принять канал PDCCH и/или канал PDSCH от узла eNB (S307) и передать физический совместно используемый канал восходящей линии связи (PUSCH) и/или физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) узлу eNB (S308), что является общей процедурой передачи сигналов нисходящей и восходящей линий связи. В частности, пользовательское оборудование принимает управляющую информацию нисходящей линии связи (DCI) на канале PDCCH. При этом DCI включает в себя управляющую информацию, такую как информация распределения ресурсов для пользовательского оборудования. Различные форматы DCI определены в соответствии с различным использованием DCI.
[52] Управляющая информация, которую пользовательское оборудование передает узлу eNB на восходящей линии связи или принимает от узла eNB на нисходящей линии связи, включает в себя сигнал положительного/отрицательного подтверждения нисходящей/восходящей линии связи (ACK/NACK), индикатор качества канала (CQI), индекс матрицы предварительного кодирования (PMI), индикатор ранга (RI) и т.д. В системе LTE 3GPP пользовательское оборудование может передать управляющую информацию, такую как индикатор CQI, индекс PMI, индикатор RI и т.д., на канале PUSCH и/или канале PUCCH.
[53] Фиг. 4 иллюстрирует структуру радиокадра, используемого в системе LTE.
s
s
s
s
-8
[54] Согласно фиг. 4 радиокадр составляет 10 мс (327200xT) по длительности и разделен на 10 субкадров равного размера. Каждый субкадр составляет 1 мс по длительности и дополнительно разделен на два слота. Каждый временной слот составляет 0,5 мс (15360xT) по длительности. Здесь T представляет время дискретизации, и T=1/(15 кГц×2048)=3,2552×10 (приблизительно 33 нс). Слот включает в себя множество символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) или символов SC-FDMA во временной области и множество ресурсных блоков (RB) в частотной области. В системе LTE один ресурсный блок включает в себя 12 поднесущих и 7 (или 6) символов OFDM. Единица времени, в течение которой передаются данные, определена как интервал времени передачи (TTI). Интервал TTI может быть определен в единицах из одного или более субкадров. Описанная выше структура радиокадра является чисто иллюстративной, и, таким образом, количество субкадров в радиокадре, количество слотов в субкадре или количество символов OFDM в слоте могут изменяться.
[55] Фиг. 5 демонстрирует иллюстративные каналы управления, включенные в область управления субкадра в радиокадре нисходящей линии связи.
[56] Согласно фиг. 5 субкадр включает в себя 14 символов OFDM. Первые от одного до трех символов OFDM субкадра используются для области управления, и другие от 13 до 11 символов OFDM используются для области данных в соответствии с конфигурацией субкадра. На фиг. 5 опорные символы с R1 по R4 обозначают опорные сигналы или контрольные сигналы для антенн 0-3. Опорные сигналы выделяются согласно предопределенному шаблону в субкадре независимо от области управления и области данных. Канал управления выделяется ресурсам не опорного сигнала в области управления, и информационный канал также выделяется ресурсам не опорного сигнала в области данных. Каналы управления, выделенные для области управления, включают в себя физический канал индикатора формата Управления (PCFICH), физический канал индикатора гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ) (PHICH), физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH) и т.д.
[57] Канал PCFICH является физическим каналом индикатора формата управления, переносящим информацию о количестве символов OFDM, используемых для каналов PDCCH в каждом субкадре. Канал PCFICH располагается в первом символе OFDM субкадра и конфигурируется с приоритетом над каналом PHICH и каналом PDCCH. Канал PCFICH включает в себя 4 группы ресурсных элементов (REG), и каждая группа REG распределена для области управления на основе идентификатора соты (ID). Одна группа REG включает в себя 4 ресурсных элемента (RE). Элемент RE является минимальным физическим ресурсом, заданным посредством одной поднесущей и одним символом OFDM. Канал PCFICH устанавливается равным 1-3 или 2-4 согласно пропускной способности. Канал PCFICH модулируется посредством квадратурной фазовой модуляции (QPSK).
[58] Канал PHICH является физическим каналом индикатора гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ), переносящим сигнал ACK/NACK HARQ для передачи восходящей линии связи. Таким образом, канал PHICH является каналом, который доставляет информацию ACK/NACK нисходящей линии связи для HARQ восходящей линии связи. Канал PHICH включает в себя одну группу REG и является скремблированным в зависимости от соты. Сигнал ACK/NACK указывается в одном бите и модулируется посредством двоичной фазовой модуляции (BPSK). Модулированный сигнал ACK/NACK расширяется с фактором расширения (SF) 2 или 4. Множество каналов PHICH, отображенных на одинаковые ресурсы, формирует группу каналов PHICH. Количество каналов PHICH, мультиплексированных в группу каналов PHICH, определяется в соответствии с количеством кодов расширения. Канал (группа каналов) PHICH повторяется три раза для получения усиления с разнесением в частотной области и/или временной области.
[59] Канал PDCCH является физическим каналом управления нисходящей линией связи, выделенным для первых n символов OFDM субкадра. Здесь n равно 1 или большему целому числу, обозначенному посредством канала PCFICH. Канал PDCCH занимает один или несколько элементов CCE. Канал PDCCH переносит информацию распределения ресурсов о транспортных каналах, каналы PCH и DL-SCH, разрешение планирования восходящей линии связи и информацию HARQ каждому пользовательскому оборудованию или группе экземпляров пользовательского оборудования. Каналы PCH и DL-SCH передаются на канале PDSCH. Таким образом, узел eNB и пользовательское оборудование передают и принимают данные обычно по каналу PDSCH, за исключением специфической управляющей информации или специфических сервисных данных.
[60] Информация, указывающая на один или несколько экземпляров пользовательского оборудования для приема данных канала PDSCH, и информация, указывающая, каким образом, как предполагается, экземпляры пользовательского оборудования принимают и декодируют данные канала PDSCH, обеспечена на канале PDCCH. Например, при условии, что циклический контроль по избыточности (CRC) заданного канала PDCCH маскирован посредством временного идентификатора беспроводной сети (RNTI) "A", и информация данных, передаваемых в радиоресурсах (например, в позиции частоты) "B", на основе информации транспортного формата (например, размера транспортного блока, схемы модуляции, информации кодирования и т.д.) "C" передается в заданном субкадре, пользовательское оборудование в соте отслеживает, то есть, выполняет слепое декодирование канала PDCCH с использованием его информации RNTI в пространстве поиска. Если один или несколько экземпляров пользовательского оборудования имеют RNTI "A", эти экземпляры пользовательского оборудования принимают канал PDCCH и принимают канал PDSCH, обозначенные как "B" и "C", на основе информации принятого канала PDCCH.
[61] Фиг. 6 иллюстрирует структуру субкадра восходящей линии связи в системе LTE.
[62] Согласно фиг. 6 субкадр восходящей линии связи может быть разделен на область управления и область данных. Физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH), включающий в себя управляющую информацию восходящей линии связи (UCI), распределен для области управления, и физический совместно используемый канал восходящий линии связи (PUSCH), включающий в себя пользовательские данные, распределен для области данных. Середина субкадра распределена для канала PUSCH, в то время как обе стороны области данных в частотной области распределены для канала PUCCH. Управляющая информация, передаваемая на канале PUCCH, может включать в себя сигнал ACK/NACK HARQ, индикатор CQI, представляющий состояние нисходящего канала, индикатор RI для системы с множественными входами и множественными выходами (MIMO), запрос планирования (SR), запрашивающий распределение ресурсов восходящей линии связи. Канал PUCCH для одного экземпляра пользовательского оборудования занимает один ресурсный блок в каждом слоте субкадра. Таким образом, два ресурсных блока, распределенные для канала PUCCH, расположены со скачкообразной перестройкой частоты по границе слота субкадра. В частности, каналы PUCCH с m=0, m=1 и m=2 выделены для субкадра на фиг. 6.
[63] Теперь будет дано описание системы MIMO. Система MIMO может увеличить эффективность передачи и приема данных посредством использования множества передающих (Tx) антенн и множества принимающих (Rx) антенн. Таким образом, с использованием множественных антенн в передатчике или приемнике система MIMO может увеличить пропускную способность и улучшить работу в системе беспроводной связи. Термин "MIMO" является взаимозаменяемым с термином "многоантенный".
[64] Технология системы MIMO не зависит от тракта отдельной антенны для приема целого сообщения. Вместо этого она совершает сообщение посредством комбинирования фрагментов данных, принятые через множество антенн. Система MIMO может увеличить скорость передачи данных в пределах области соты предопределенного размера или расширить системное покрытие на заданной скорости передачи. Кроме того, система MIMO может найти использование в широком диапазоне, включающем в себя мобильные терминалы, ретрансляционные станции и т.д. Система MIMO может преодолеть ограниченную пропускную способность, с которой встречаются в традиционной технологии с одной антенной в мобильной связи.
T
R
o
o
i
i
T
R
[65] Фиг. 7 иллюстрирует конфигурацию типичной системы связи MIMO. Согласно фиг. 7 передатчик имеет N передающих антенн, и приемник имеет N принимающих антенн. Использование множества антенн и в передатчике, и в приемнике увеличивает теоретическую пропускную способность канала по сравнению с использованием множества антенн только в передатчике или только в приемнике. Пропускная способность канала увеличивается пропорционально количеству антенн. Таким образом, скорость передачи и эффективность использования частотных ресурсов увеличиваются. При заданной максимальной скорости передачи R, которая может быть достигнута с одной антенной, скорость передачи может быть теоретически увеличена до произведения R и роста скорости передачи R в случае нескольких антенн. R является меньшим значением между N и N.
[66] [Уравнение 1]
i
T
R
R=min(N, N)
[67] Например, система связи MIMO с четырьмя передающими антеннами и четырьмя принимающими антеннами теоретически может достигнуть четырехкратного увеличения скорости передачи относительно системы с одной антенной. С тех пор как теоретическое общее улучшение системы MIMO было подтверждено в середине 1990-х годов, было активно предложено много методик для увеличения скорости передачи данных в практической реализации. Некоторые методики уже были отражены в различных стандартах беспроводной связи, таких как стандарты для мобильной связи 3G, беспроводной локальной сети (WLAN) будущего поколения и т.д.
[68] Что касается тенденции исследования технологии MIMO до настоящего времени, активные исследования находятся в стадии реализации во многих аспектах технологии MIMO, в том числе исследования по теории информации, относящиеся к вычислению пропускной способности многоантенной связи в разнообразных средах канала и средах множественного доступа, исследования по измерению радиоканалов MIMO и моделированию системы MIMO, исследования методов пространственно-временной обработки сигнала для увеличения надежности передачи и скорости передачи и т.д.
T
R
T
T
[69] Связь в системе MIMO с N передающими антеннами N принимающими антеннами, проиллюстрированной на фиг. 7, будет описана подробно посредством математического моделирования. Что касается сигнала передачи, вплоть до N информационных фрагментов могут быть переданы через N передающих антенн, как выражено следующим вектором.
[70] [Уравнение 2]
[71] Разная мощность передачи может быть применена к каждому фрагменту информации передачи . Обозначим уровни мощности передачи информации как , соответственно. Тогда вектор информации передачи с регулируемой мощностью задан как
[72] [Уравнение 3]
[73] Вектор  информации передачи с регулируемой мощностью может быть выражен следующим образом с использованием диагональной матрицы P мощности передачи.
[74] [Уравнение 4]
T
T
i,j
[75] N сигналов передачи  могут быть сформированы посредством умножения вектора  информации передачи с регулируемой мощностью на матрицу W весовых коэффициентов. Матрица W весовых коэффициентов действует так, чтобы должным образом распределить информацию передачи по передающим антеннам согласно состояниям канала передачи и т.д. Эти N сигналов передачи  представлены как вектор X, который может быть определен посредством [уравнения 5]. Здесь w обозначает весовой коэффициент между j-м фрагментом информации и i-ой передающей антенной, матрица W упоминается как матрица весовых коэффициентов или матрица предварительного кодирования.
[76] [Уравнение 5]
[77] В целом ранг матрицы канала является максимальным количеством разных фрагментов информации, которые могут быть переданы на заданном канале, в его физическом смысле. Таким образом, ранг матрицы канала определяется как меньшее между количеством независимых строк и количеством независимых столбцов в матрице канала. Ранг матрицы канала не больше, чем количество строк или столбцов матрицы канала. Ранг rank(H) матрицы H канала удовлетворяет следующему ограничению.
[78] [Уравнение 6]
T
R
rank(H)≤min(N, N)
[79] Отдельный фрагмент информации, передаваемый в системе MIMO, упоминается как "поток передачи" или кратко "поток". "Поток" также может называться "уровнем". Таким образом, можно прийти к заключению, что количество потоков передачи не больше, чем ранг каналов, т.е. максимальное количество разных фрагментов информации, которая может быть передана. Таким образом, матрица H канала определена следующим образом
[80] [Уравнение 7]
T
R
# потоков≤rank(H)≤min(N, N)
[81] "# потоков" обозначает количество потоков. Здесь следует отметить тот факт, что один поток может быть передан через одну или более антенн.
[82] Один или более потоков могут быть отображены на множество антенн множеством способов. Отображение потока на антенну может быть описано следующим образом в зависимости от схем MIMO. Если один поток передается через множество антенн, это может рассматриваться как пространственное разнообразие. Когда множество потоков передается через множество антенн, это может представлять собой пространственное мультиплексирование. Само собой разумеется, что может быть рассмотрена гибридная схема пространственного разнообразия и пространственного мультиплексирования в комбинации.
[83] Ожидается, что стандарт мобильной связи будущего поколения, LTE-A, будет поддерживать скоординированную многоточечную передачу (CoMP), чтобы увеличить скорость передачи данных по сравнению с прежним стандартом системы LTE. Передача CoMP относится к передаче данных пользовательскому оборудованию через сотрудничество двух или более узлов eNB или сот, чтобы увеличить производительность связи между пользовательским оборудованием, расположенным в области затенения, и узлом eNB (сотой или сектором).
[84] Схемы передачи CoMP могут быть разделены на схему CoMP с объединенной обработкой (CoMP-JP), называемую системой MIMO с согласованным действием, характеризуемой совместным использованием данных, и схему CoMP с координированным планированием и формированием диаграммы направленности (CoMP-CS/CB).
[85] В схеме CoMP-JP нисходящей линии связи пользовательское оборудование может немедленно принимать данные одновременно от узлов eNB, которые выполняют передачу CoMP, и может комбинировать принятые сигналы, тем самым увеличивая производительность приема (объединенная передача (JT)). Кроме того, один из узлов eNB, участвующих в передаче CoMP, может передавать данные пользовательскому оборудованию в заданный момент времени (динамический выбор точки (DPS)).
[86] Напротив, в схеме CoMP-CS/CB нисходящей линии связи пользовательское оборудование может принимать данные немедленно от одного узла eNB, то есть, обслуживающего узла eNB, посредством формирования диаграммы направленности.
[87] В схеме CoMP-JP восходящей линии связи узлы eNB могут принимать сигнал канала PUSCH от пользовательского оборудования в одно и то же время (объединенный прием (JR)). Напротив, в схеме CoMP-CS/CB восходящей линии связи только один узел eNB принимает канал PUSCH от пользовательского оборудования. При этом согласованно действующие соты (или узлы eNB) могут принимать решение относительно того, следует ли использовать схему CoMP-CS/CB.
[88] Теперь будет дано подробное описание сигнала RS.
[89] В целом передатчик передает приемнику сигнал RS, известный и передатчику, и приемнику, наряду с данными таким образом, чтобы приемник мог выполнить измерение канала в сигнале RS. Сигнал RS указывает способ модуляции для демодуляции, а также сигнал RS используется для измерения канала. Сигнал RS подразделяется на выделенный сигнал RS (DRS) для конкретного пользовательского оборудования (т.е., заданный для пользовательского оборудования сигнал RS) и общий сигнал RS (CRS) для всех экземпляров пользовательского оборудования в соте (т.е., заданный для соты сигнал RS). Заданный для соты сигнал RS включает в себя сигнал RS, в котором пользовательское оборудование измеряет CQI/PMI/RI для сообщения узлу eNB. Этот сигнал RS упоминается как сигнал RS информации состояния канала (CSI-RS).
[90] Фиг. 8 и 9 иллюстрируют конфигурации сигнала RS в системе LTE, поддерживающей передачу нисходящей линии связи через четыре антенны (передача 4-Tx DL). В частности, фиг. 8 иллюстрирует конфигурацию сигнала RS в случае обычного CP, и фиг. 9 иллюстрирует конфигурацию сигнала RS в случае расширенного CP.
[91] Согласно фиг. 8 и 9 номера от 0 до 3 в решетках обозначают заданные для соты сигналы RS, сигналы CRS, передаваемые через антенные порты от 0 до 3, для измерения канала и модуляции данных. Сигналы CRS могут быть переданы экземплярам пользовательского оборудования через область управляющей информации, а также область информации данных.
[92] Символ D в решетках обозначает заданные для пользовательского оборудования сигналы RS, сигналы RS демодуляции (DMRS). Сигналы DMRS передаются в области данных, то есть, на канале PDSCH, поддерживающем передачу одного антенного порта. Существование или отсутствие заданного для пользовательского оборудования сигнала RS, DMRS, указывается пользовательскому оборудованию посредством передачи сигналов более высокого уровня. На фиг. 8 и 9 сигналы DMRS передаются антенный порт 5. Документ 3GPP TS 36.211 определяет сигналы DMRS в общей сложности для восьми антенных портов, антенных портов с 7 по 14.
[93] Фиг. 10 демонстрирует иллюстративное распределение сигналов DMRS нисходящей линии связи, заданное в текущей спецификации стандарта 3GPP.
[94] Согласно фиг. 10 сигналы DMRS для антенных портов 7, 8, 11 и 13 отображаются с использованием последовательности для соответствующих антенных портов в первой группе сигналов DMRS (группа 1 DMRS), тогда как сигналы DMRS для антенных портов 9, 10, 12 и 14 отображаются с использованием последовательности для соответствующих антенных портов во второй группе сигналов DMRS (группа 2 DMRS).
[95] По сравнению с сигналом CRS сигнал CSI-RS был предложен для измерения канала PDSCH, и вплоть до 32 различных конфигураций ресурсов доступны для сигнала CSI-RS, чтобы уменьшить межсотовые помехи (ICI) в среде с несколькими сотами.
[96] Индивидуальная конфигурация сигнала CSI-RS (ресурса) используется в соответствии с количеством антенных портов, и смежные соты передают сигналы CSI-RS в соответствии с индивидуальной конфигурацией (ресурса), если это возможно. В отличие от сигнала CRS, сигнал CSI-RS поддерживает до восьми антенных портов, и в общей сложности восемь антенных портов с 15 по 22 распределяются для сигнала CSI-RS в стандарте 3GPP. [Таблица 1] и [таблица 2] перечисляют конфигурации сигнала CSI-RS, заданные в стандарте 3GPP. В частности, [таблица 1] перечисляет конфигурации сигнала CSI-RS в случае обычного CP, и [таблица 2] перечисляет конфигурации сигнала CSI-RS в случае расширенного CP.
[97] [Таблица 1]
Таблица 1
Конфигурация опорного сигнала CSI
Количество сконфигурированных опорных сигналов CSI
1 или 2
4
8
(k',l')
n<sub>s</sub>mod2
(k',l')
n<sub>s</sub>mod2
(k',l')
n<sub>s</sub>mod2
Структура кадра, тип 1 и 2
0
(9,5)
0
(9,5)
0
(9,5)
0
1
(11,2)
1
(11,2)
1
(11,2)
1
2
(9,2)
1
(9,2)
1
(9,2)
1
3
(7,2)
1
(7,2)
1
(7,2)
1
4
(9,5)
1
(9,5)
1
(9,5)
1
5
(8,5)
0
(8,5)
0
6
(10,2)
1
(10,2)
1
7
(8,2)
1
(8,2)
1
8
(6,2)
1
(6,2)
1
9
(8,5)
1
(8,5)
1
10
(3,5)
0
11
(2,5)
0
12
(5,2)
1
13
(4,2)
1
14
(3,2)
1
15
(2,2)
1
16
(1,2)
1
17
(0,2)
1
18
(3,5)
1
19
(2,5)
1
Структура кадра, только тип 2
20
(11,1)
1
(11,1)
1
(11,1)
1
21
(9,1)
1
(9,1)
1
(9,1)
1
22
(7,1)
1
(7,1)
1
(7,1)
1
23
(10,1)
1
(10,1)
1
24
(8,1)
1
(8,1)
1
25
(6,1)
1
(6,1)
1
26
(5,1)
1
27
(4,1)
1
28
(3,1)
1
29
(2,1)
1
30
(1,1)
1
31
(0,1)
1
[98] [Таблица 2]
Таблица 2
Конфигурация опорного сигнала CSI
Количество сконфигурированных опорных сигналов CSI
1 или 2
4
8
(k',l')
n<sub>s</sub>mod2
(k',l')
n<sub>s</sub>mod2
(k',l')
n<sub>s</sub>mod2
Структура кадра тип 1 и 2
0
(11,4)
0
(11,4)
0
(11,4)
0
1
(9,4)
0
(9,4)
0
(9,4)
0
2
(10,4)
1
(10,4)
1
(10,4)
1
3
(9,4)
1
(9,4)
1
(9,4)
1
4
(5,4)
0
(5,4)
0
5
(3,4)
0
(3,4)
0
6
(4,4)
1
(4,4)
1
7
(3,4)
1
(3,4)
1
8
(8,4)
0
9
(6,4)
0
10
(2,4)
0
11
(0,4)
0
12
(7,4)
1
13
(6,4)
1
14
(1,4)
1
15
(0,4)
1
Структура кадра, только тип 2
16
(11,1)
1
(11,1)
1
(11,1)
1
17
(10,1)
1
(10,1)
1
(10,1)
1
18
(9,1)
1
(9,1)
1
(9,1)
1
19
(5,1)
1
(5,1)
1
20
(4,1)
1
(4,1)
1
21
(3,1)
1
(3,1)
1
22
(8,1)
1
23
(7,1)
1
24
(6,1)
1
25
(2,1)
1
26
(1,1)
1
27
(0,1)
1
[99] В [Таблице 1] и [таблице 2] (k',l') представляет индекс RE, где k' является индексом поднесущей, и l' является индексом символа OFDM. Фиг. 11 иллюстрирует конфигурацию #0 сигнала CSI-RS нисходящей линии связи, определенную в текущем стандарте 3GPP.
CSI-RS
CSI-RS
[100] Кроме того, могут быть определены конфигурации субкадра сигнала CSI-RS, каждая посредством периодичности в субкадрах, T, и смещения субкадра, Δ. [Таблица 3] перечисляет конфигурации субкадров сигнала CSI-RS, определенные в стандарте 3GPP.
[101] [Таблица 3]
[102]
Таблица 3
Конфигурация субкадра CSI-RSI<sub>CSI-RS</sub>
Периодичность CSI-RST<sub>CSI-RS</sub>(субкадры)
Смещение субкадра CSI-RSΔ<sub>CSI-RS</sub>(субкадры)
0-4
5
I<sub>CSI-RS</sub>
5-14
10
I<sub>CSI-RS</sub> - 5
15-34
20
I<sub>CSI-RS</sub> - 15
35-74
40
I<sub>CSI-RS</sub> - 35
75-154
80
I<sub>CSI-RS</sub> - 75
CSI-RS
[103] Информация о сигнале CSI-RS нулевой мощности (ZP) передается в сообщении CSI-RS-Config-r10, сконфигурированном, как проиллюстрировано в [таблице 4], посредством сигнализации уровня RRC. В частности, конфигурация ресурсов сигнала CSI-RS ZP включает в себя zeroTxPowerSubframeConfig-r10 и 16-разрядный битовый массив zeroTxPowerResourceConfigList-r10. zeroTxPowerSubframeConfig-r10 указывает на периодичность передачи сигналов CS-RS и смещение субкадра сигнала CSI-RS ZP посредством I, проиллюстрированном в [таблице 3]. zeroTxPowerResourceConfigList-r10 указывает конфигурацию сигнала CSI-RS ZP. Элементы этого битового массива указывают соответствующие конфигурации, записанные в столбцах для четырех антенных портов сигнала CSI-RS в [таблице 1] или [таблице 2]. Таким образом, текущий стандарт 3GPP определяет сигнал CSI-RS ZP только для четырех антенных портов сигнала CSI-RS.
[104] [Таблица 4]
[105] Текущий стандарт 3GPP определяет порядки модуляции и скорости кодирования для соответствующих индексов CQI, как проиллюстрировано в [таблице 5].
[106] [Таблица 5]
Таблица 5
Индекс CQI
Модуляция
Кодовая скорость x 1024
Эффективность
0
Вне диапазона
1
QPSK
78
0,1523
2
QPSK
120
0,2344
3
QPSK
193
0,3770
4
QPSK
308
0,6016
5
QPSK
449
0,8770
6
QPSK
602
1,1758
7
16QAM
378
1,4766
8
16QAM
490
1,9141
9
16QAM
616
2,4063
10
64QAM
466
2,7305
11
64QAM
567
3,3223
12
64QAM
666
3,9023
13
64QAM
772
2,5234
14
64QAM
873
5,1152
15
64QAM
948
5,5547
[107] Индикатор CQI вычисляется на основе измерения помех следующим образом.
[108] Пользовательское оборудование должно измерить отношение сигнала к шуму и помехе (SINR) для вычисления индикатора CQI. В этом случае пользовательское оборудование может измерить мощность приема (S-показатель) полезного сигнала в сигнале RS, таком как сигнал CSI-RS нулевой мощности (NZP). Для измерения мощности помехи (I-показатель, или показатель помехи (IM)) пользовательское оборудование измеряет мощность сигнала помех, полученного в результате устранения полезного сигнала из принятого сигнала.
CSI,0
CSI,1
CSI,0
CSI,1
CSI,0
CSI,1
[109] Наборы субкадров измерения индикатора CSI, C и C могут быть сконфигурированы посредством сигнализации более высокого слоя, и субкадры каждого набора субкадров отличаются от субкадров другого набора субкадров. В этом случае пользовательское оборудование может выполнить измерение S-показателя в сигнале RS, таком как сигнал CSI-RS, без какого-либо конкретного ограничения субкадра. Однако пользовательское оборудование должно вычислить индикаторы CQI отдельно для наборов C и C субкадров измерения индикатора CSI через отдельные измерения I-показателей в наборах C и C субкадров измерения индикатора CSI.
[110] Далее будут описаны режимы передачи для канала передачи данных нисходящей линии связи.
[111] Текущая спецификация стандарта LTE 3GPP TS 36.213 определяет режимы передачи канала передачи данных нисходящей линии связи, как проиллюстрировано в [таблице 6] и [таблице 7]. Режим передачи канала передачи данных нисходящей линии связи указывается пользовательскому оборудованию посредством передачи сигналов более высокого уровня, то есть, сигнализации RRC.
[112] [Таблица 6]
Таблица 6
Режим передачи
Формат DCI
Схема передачи канала PDSCH, соответствующего каналу PDCCH
Режим 1
Формат 1A DCI
Порт одиночной антенны, порт 0
Формат 1 DCI
Порт одиночной антенны, порт 0
Режим 2
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Формат 1 DCI
Разнесение передачи
Режим 3
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Формат 2A DCI
Большая задержка CDD или разнесение передачи
Режим 4
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Формат 2 DCI
Пространственное мультиплексирование с обратной связью или разнесение передачи
Режим 5
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Формат 1D DCI
Многопользовательская система MIMO
Режим 6
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Формат 1B DCI
Пространственное мультиплексирование с обратной связью с использованием единственного уровня передачи
Режим 7
Формат 1A DCI
Если количество антенных портов PBCH равно одному, порт одиночной антенны, используется порт 0 используется, иначе разнесение передачи
Формат 1 DCI
Порт одиночной антенны, порт 5
Режим 8
Формат 1A DCI
Если количество антенных портов PBCH равно одному,
порт одиночной антенны, используется порт 0, иначе разнесение передачи
Формат 2B DCI
Двухуровневая передача, порт 7 и 8 или порт одиночной антенны, порт 7 или 8
Режим 9
Формат 1A DCI
Субкадр не MBSFN: если количество антенных портов PBCH равно одному, порт одиночной антенны, используется порт 0, иначе разнесение передачи Субкадр MBSFN: порт одиночной антенны, порт 7
Формат 2C DCI
До 8-уровневая передача, порты 7-14 или порт одиночной антенны, порт 7 или 8
Режим 10
Формат 1A DCI
Субкадр Не MBSFN: если количество антенных портов PBCH равно одному, порт одиночной антенны, используется порт 0, иначе разнесение передачи Субкадр MBSFN: порт одиночной антенны, порт 7
Формат 2D DCI
До 8-уровневая передача, порты 7-14 или порт одиночной антенны, порт 7 или 8
[113] [Таблица 7]
Таблица 7
Режим передачи
Формат DCI
Схема передачи канада PDSCH, соответствующего каналу PDCCH
Режим 1
Формат 1A DCI
Порт одиночной
антенны, порт 0
Формат 1 DCI
Порт одиночной антенны, порт 0
Режим 2
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Формат 1 DCI
Разнесение передачи
Режим 3
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Формат 2A DCI
Разнесение передачи
Режим 4
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Формат 2 DCI
Разнесение передачи
Режим 5
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Режим 6
Формат 1A DCI
Разнесение передачи
Режим 7
Формат 1A DCI
Порт одиночной антенны, порт 5
Формат 1 DCI
Порт одиночной антенны, порт 5
Режим 8
Формат 1A DCI
Порт одиночной антенны, порт 7
Формат 2B DCI
Порт одиночной антенны, порт 7 или 8
Режим 9
Формат 1A DCI
Порт одиночной антенны, порт 7
Формат 2C DCI
Порт одиночной антенны, порт 7 или 8
Режим 10
Формат 1A DCI
Порт одиночной антенны, порт 7
Формат 2D DCI
Порт одиночной антенны, порт 7 или 8
[114] Согласно [таблице 6] и [таблице 7] спецификация стандарта 3GPP LTE определяет форматы DCI согласно типам идентификаторов RNTI, посредством которых маскирован канал PDCCH. В частности, для идентификаторов C-RNTI и идентификатора C-RNTI SPS спецификация стандарта 3GPP LTE определяет режимы передачи и форматы DCI, соответствующие режимам передачи, то есть, основанные на режиме передачи форматы DCI, как проиллюстрировано в [таблице 6] и [таблице 7]. Формат 1A DCI дополнительно определен для применения независимо от режимов передачи, то есть, для режима возврата (fall-back). [Таблица 6] иллюстрирует режимы передачи для случая, в котором канал PDCCH маскирован посредством идентификатора C-RNTI, и [таблица 7] иллюстрирует режимы передачи для случая, в котором канал PDCCH маскирован посредством идентификатора C-RNTI SPS.
[115] Согласно [таблице 6], если пользовательское оборудование обнаруживает формат DCI 1B посредством слепого декодирования канала PDCCH, маскированного посредством идентификатора C-RNTI, пользовательское оборудование декодирует канал PDSCH, предполагая, что канал PDSCH был передан в единственном уровне посредством пространственного мультиплексирования с обратной связью.
[116] В [таблице 6] и [таблице 7] режим 10 является режимом передачи канала передачи данных нисходящей линии связи для схемы CoMP. Например, в [таблице 6], если пользовательское оборудование обнаруживает формат 2D DCI посредством слепого декодирования канала PDCCH, маскированного посредством идентификатора C-RNTI, пользовательское оборудование декодирует PDSCH, предполагая, что канал PDSCH был передан через антенный порт с 7 по 14, то есть, на основе сигналов DM-RS посредством многоуровневой схемы передачи, или предполагая, что канал PDSCH был передан через одиночный антенный порт, антенный порт 7 или 8 сигнала DM-RS.
[117] Теперь будет дано описание квазисовместного размещение (QCL).
[118] Если один антенный порт является квазисовемстно размещенным с другим антенным портом, это означает, что пользовательское оборудование может предположить, что крупномасштабные свойства сигнала, принятого от одного из антенных портов (или радиоканала, соответствующего антенному порту), полностью или частично идентичны крупномасштабным свойствам сигнала, принятого от другого антенного порта (или радиоканала, соответствующий антенному порту). Крупномасштабные свойства могут включать в себя допплеровское растяжение, допплеровское смещение, средняя задержка в связи со смещением отсчета времени, распространение задержки, средний коэффициент усиления и т.д.
[119] Согласно определению QCL пользовательское оборудование может не предполагать, что антенные порты, которые не являются квазисовместно размещенными друг с другом, имеют одинаковые крупномасштабные свойства. Таким образом, пользовательское оборудование должно выполнить процедуру отслеживания независимо для соответствующих антенных портов, чтобы определить частотные смещения и смещения отсчета времени антенных портов.
[120] С другой стороны, пользовательское оборудование может выполнять следующие операции относительно квазисовместно расположенных антенных портов.
[121] 1) Пользовательское оборудование может применять оценки радиоканала, соответствующего заданному антенному порту, по профилю задержки мощности, распространению задержки, допплеровскому спектру и допплеровскому растяжению к параметрам фильтра Винера, используемым при оценке радиоканала, соответствующего другому антенному порту, квазисовместно размещенному с заданным антенным портом.
[122] 2) Пользовательское оборудование может получать временную синхронизацию и частотную синхронизацию заданного антенного порта с квазисовместно расположенным антенным портом.
[123] 3) Наконец, пользовательское оборудование может вычислять среднее значение измерений принятой мощности опорного сигнала (RSRP) квазисовместно размещенных антенных портов в качестве среднего коэффициента усиления.
[124] Например, предполагается, что при приеме информации планирования канала передачи данных нисходящей линии связи на основе сигнала DM-RS, например, формата 2C DCI на канале PDCCH (или усовершенствованном канале PDCCH (E-PDCCH)) пользовательское оборудование выполняет оценку канала PDSCH с использованием последовательности сигнала DM-RS, указанной посредством информации планировании, и затем демодулирует данные.
[125] В этом случае, если антенный порт, сконфигурированный для сигнала DM-RS, используемого при оценке канала передачи данных нисходящей линии связи, квазисовместно размещен с антенным портом для антенного порта, сконфигурированного для сигнала CRS обслуживающей соты, пользовательское оборудование может использовать оцененные крупномасштабные свойства радиоканала, соответствующего антенному порту сигнала CRS, при оценке радиоканала, соответствующего антенному порту сигнала DM-RS, и тем самым увеличивается производительность приема основанного на сигнале DM-RS канала передачи данных нисходящей линии связи.
[126] Аналогично, если антенный порт сигнала DM-RS для оценки канала передачи данных нисходящей линии связи квазисовместно размещен с антенным портом сигнала CSI-RS обслуживающей соты, пользовательское оборудование может использовать оцененные крупномасштабные свойства радиоканала, соответствующего антенному порту сигнала CSI-RS, при оценке радиоканала, соответствующего антенному порту сигнала DM-RS, и тем самым увеличивается производительность приема основанного на сигнале DM-RS канала передачи данных нисходящей линии связи.
[127] В системе LTE установлено, что когда сигнал нисходящей линии связи передается в режиме 10, являющемся режимом передачи CoMP, узел eNB формирует один из типа A QCL и типа B QCL для пользовательского оборудования.
[128] Тип A QCL основан на предпосылке, что антенный порт сигнала CRS, антенный порт сигнала DM-RS и антенный порт сигнала CSI-RS квазисовместно размещены относительно крупномасштабных свойств, кроме среднего коэффициента усиления. Это означает, что один и тот же узел передает физический канал и сигналы. С другой стороны, тип B QCL определен таким образом, что вплоть до четырех режимов QCL сконфигурированы для каждого пользовательского оборудования посредством сообщения более высокого уровня, чтобы обеспечить возможность передачи CoMP, такой как схема DPS или схема JT, и режим QCL для использования для передачи сигналов нисходящей линии связи, указывается пользовательскому оборудованию динамически посредством DCI.
[129] Будет более подробно описана передача DPS в случае типа B QCL.
[130] Если узел #1, имеющий N1 антенных портов, передает ресурс #1 сигнала CSI-RS, и узел #2, имеющий N2 антенных портов, передает ресурс #2 сигнала CSI-RS, ресурс #1 сигнала CSI-RS включен во набор #1 параметров режима QCL, и ресурс #2 сигнала CSI-RS включен в набор #2 параметров режима QCL. Кроме того, узел eNB конфигурирует набор #1 параметров режима QCL и ресурс #2 сигнала CSI-RS для пользовательского оборудования, расположенного в пределах общего покрытия узла #1 и узла #2 посредством сигнала более высокого уровня.
[131] Затем узел eNB может выполнить DPS посредством конфигурации набора #1 параметров режима QCL для пользовательского оборудования, передавая данные (т.е., канал PDSCH) пользовательскому оборудованию через узел #1, и набора #2 параметров режима QCL для пользовательского оборудования, передавая данные пользовательскому оборудованию через узел #2, посредством DCI. Если набор #1 параметров режима QCL сконфигурирован для пользовательского оборудования, пользовательское оборудование может предположить, что ресурс #1 сигнала CSI-RS квазисовместно размещен с сигналом DM-RS, и если набор #2 параметров режима QCL сконфигурирован для пользовательского оборудования, пользовательское оборудование может предположить, что ресурс #2 сигнала CSI-RS квазисовместно размещен с сигналом DM-RS.
[132] Ниже будут описаны система активных антенн (AAS) и формирование трехмерной (3D) диаграммы направленности.
[133] В прежней системе сотовой связи узел eNB уменьшает ICI и увеличивает пропускную способность пользовательского оборудования в соте, например, отношения SINR в экземплярах пользовательского оборудования посредством механического наклона или электрического наклона, что будет описан ниже более подробно.
[134] Фиг. 12 иллюстрирует схемы наклона антенны. В частности, фиг. 12(a) иллюстрирует конфигурацию антенны, к которой не применен наклон антенны, фиг. 12(b) иллюстрирует конфигурацию антенны, к которой применен механический наклон, и фиг. 12(c) иллюстрирует конфигурацию антенны, к которой применен и механический наклон, и электрический наклон.
[135] Сравнение между фиг. 12(a) и 12(b) раскрывает, что механический наклон страдает фиксированным направлением пучка при первоначальной установке антенны, как проиллюстрировано на фиг. 12(b). С другой стороны, электрический наклон дает возможность формирования только очень строго вертикальной диаграммы направленности вследствие фиксированного в соте наклона, несмотря на преимущество угла наклона, который может изменяться через внутренний фазовращатель, как проиллюстрировано на фиг. 12(c).
[136] Фиг. 13 является изображением, сравнивающим антенную систему предшествующего уровня техники с системой AAS. В частности, фиг. 13(a) иллюстрирует антенную систему предшествующего уровня техники, и фиг. 13(b) иллюстрирует систему AAS.
[137] Согласно фиг. 13, по сравнению с антенной системой предшествующего уровня техники, каждый из множества антенных модулей включает в себя радиочастотный (RF) модуль, такой как усилитель мощности (PA), то есть, активное устройство в системе AAS. Таким образом, система AAS может управлять мощностью и фазой каждого антенного модуля.
[138] В целом антенна в линейной решетке (т.е. одномерной антенной решетке), такая как ULA, рассматривается как антенная структура MIMO. Пучок, который может быть сформирован одномерной антенной решеткой, существует на двухмерной (2D) плоскости. То же самое относится антенной структуре MIMO на основе системы пассивных антенн (PAS). Хотя основанный на системе PAS узел eNB имеет вертикальные антенны и горизонтальные антенны, вертикальные антенны могут не формировать пучок в вертикальном направлении и могут давать возможность только описанного выше механического наклона, поскольку вертикальные антенны находятся в одном радиочастотном модуле.
[139] Однако по мере развития антенной структуры узла eNB в систему AAS радиочастотные модули сконфигурированы независимо даже для вертикальных антенн. Следовательно, возможно вертикальное формирование диаграммы направленности, а также горизонтальное формирование диаграммы направленности. Это называют угломерным формированием диаграммы направленности.
[140] Угломерное формирование диаграммы направленности также может упоминаться как формирование трехмерной диаграммы направленности, в котором доступные пучки могут быть сформированы в трехмерном пространстве вдоль вертикального и горизонтального направлений. Таким образом, развитие одномерной структуры антенной решетки в двухмерную структуру антенной решетки дает возможность формирования трехмерной диаграммы направленности. Формирование трехмерной диаграммы направленности невозможно только в том случае, когда антенная решетка является плоской. Напротив, формирование трехмерной диаграммы направленности возможно даже в кольцевой трехмерной структуре массива. Возможность формирования трехмерной диаграммы направленности состоит в том, что процесс системы MIMO имеет место в трехмерном пространстве ввиду различных схем расположения антенн кроме существующих одномерных антенных структур.
[141] Фиг. 14 демонстрирует иллюстративное заданное для пользовательского оборудования формирование диаграммы направленности в системе AAS. Согласно фиг. 14, даже при том, что пользовательское оборудование движется по направлению от узла eNB или к узлу eNB, а также влево и вправо от узла eNB, пучок может быть сформирован по направлению к пользовательскому оборудованию посредством формирования трехмерной диаграммы направленности. Таким образом, дается более высокая свобода заданного для пользовательского оборудования формирования диаграммы направленности.
[142] Кроме того, с использованием двухмерной антенной структуры на основе системы AAS в качестве сред передачи могут рассматриваться среда передачи "вне помещения - вне помещения", в которой узел eNB вне помещения передает сигнал пользовательскому оборудованию вне помещения, среда передачи "вне помещения - внутри помещения" (O2I), в которой узел eNB вне помещения передает сигнал пользовательскому оборудованию внутри помещения, и среда передачи "внутри помещения - внутри помещения" (внутренняя точка доступа), в которой узел eNB внутри помещения передает сигнал пользовательскому оборудованию внутри помещения.
[143] Фиг. 15 иллюстрирует сценарий передачи с двухмерным пучком на основе системы AAS.
[144] Согласно фиг. 15 узел eNB должен учитывать вертикальное управление пучком на основе различных высот пользовательского оборудования относительно высот зданий, а также заданное для пользовательского оборудования горизонтальное управления пучком в реальной среде соты, в которой существуют множественные здания в соте. С учетом этой среды соты должны быть отражены характеристики канала, очень отличающиеся от характеристик существующей среды беспроводного канала, например, изменения затенения/потери тракта в соответствии с различными высотами, изменениями характеристик замирания, и т.д.
[145] Другими словами, формирование трехмерной диаграммы направленности является развитием только горизонтального формирования диаграммы направленности на основе существующей линейной одномерной структуры антенной решетки. Формирование трехмерной диаграммы направленности относится к схеме обработки MIMO, выполненной посредством расширения или комбинирования с угломерным формированием диаграммы направленности или вертикальным формированием диаграммы направленности с использованием антенной структуры многомерного массива, такого как плоская антенная решетка.
[146] Теперь будет дано описание системы MIMO, использующей линейное предварительное кодирование. Система MIMO нисходящей линии связи может быть смоделирована как [уравнение 11] в частотных блоках (например, поднесущих), которые, как предполагается, испытывают равномерное затухание в частотной области в узкополосной системе или широкополосной системе.
[147] [Уравнение 11]
y=Hx+z
r
t
r
r
r
t
t
r
[148] Если количество принимающих антенных портов в пользовательском оборудовании составляет N, и количество передающих антенных портов в узле eNB составляет N, y является сигнальным вектором размера N×1, принятым в N принимающих антеннах пользовательского оборудования, H является матрицей канала MIMO размера N×N, x является сигналами передачи размера N×1, и z является вектором принятого шума и помех размера N×1 в [уравнении 11].
r
r
[149] Описанная выше модель системы применима к многопользовательскому сценарию системы MIMO, как и к однопользовательскому сценарию системы MIMO. Хотя N представляет собой количество принимающих антенн в одном пользовательском оборудовании в однопользовательском сценарии системы MIMO, N может быть интерпретировано как общее количество приемных антенн в нескольких экземплярах пользовательского оборудования в многопользовательском сценарии системы MIMO.
t
r
[150] Описанная выше модель системы применима к сценарию передачи восходящей линии связи, как и к сценарию передачи нисходящей линии связи. Тогда N может представлять количество передающих антенн в пользовательском оборудовании, и N может представлять количество принимающих антенн в узле eNB.
t
s
s
[151] В случае линейного предварительного кодера MIMO предварительный кодер MIMO может в общем быть представлен как матрица U размера N×N, где N - ранг передачи или количество уровней передачи. В соответствии с этим, вектор x сигнала передачи может быть смоделирован как [уравнение 12].
[152] [Уравнение 12]
T
s
s
s
t
s
1
Ns
1
Ns
H
H
где P - энергия сигнала передачи, и s - вектор сигнала передачи размера N×1, представляющий сигналы, переданные на N уровнях передачи. Таким образом, E{sUUs}=N. Обозначим векторы предварительного кодирования размера N×1, соответствующие N уровням передачи, как u,…, u. Затем, U=[u … u]. В этом случае [уравнение 12] может быть выражено как [уравнение 13].
[153] [Уравнение 13]
i
s
где s - i-й элемент вектора s. Обычно можно предположить, что сигналы, передаваемые на разных уровнях, не коррелированы (), и среднее значение каждого сигнала является одинаковым. Если предполагается, что средняя энергия каждого сигнала равна 1 () для удобства описания, сумма энергии векторов предварительного кодирования уровня составляет N, как задано в [уравнении 14]
[154] [Уравнение 14]
[155] Если сигнал должен быть передан с одинаковой мощностью на каждом уровне, из [уравнения 14] можно заметить, что .
[156] По мере развития будущей многоантенной системы, такой как крупная система MIMO или крупномасштабная система MIMO, количество антенн будет постепенно увеличиваться. Фактически в стандарте LTE предусматривается использование до 64 передающих антенн для узла eNB, принимая во внимание среду передачи с трехмерной системой MIMO. Крупная антенная решетка может иметь одну или более следующих характеристик. 1) Массив антенн распределяется для двухмерной плоскости или для трехмерного пространства. 2) Количество логических или физических антенн больше 8. (Антенный порт может называться логической антенной). 3) Более чем одна антенна включает в себя активные компоненты, т.е. активную антенну (антенны). Но определение крупной антенной решетки не ограничено упомянутыми выше характеристиками 1)~3).
[157] Однако, по мере роста количества антенн также растут накладные расходы контрольных сигналов и накладные расходы обратной связи. В результате сложность декодирования может увеличиться. Поскольку размер матрицы H канала MIMO увеличивается с количеством антенн в узле eNB, узел eNB должен передавать больше контрольных сигналов измерения пользовательскому оборудованию, чтобы пользовательское оборудование могло оценить каналы MIMO. Если пользовательское оборудование возвращает явную или неявную информацию об измеренных каналах MIMO узлу eNB, то количество информации обратной связи увеличится, поскольку матрица канала становится больше. В частности, когда передается основанная на кодовой книге обратная связь индикатора PMI, как в системе LTE, увеличение количества антенн приводит к экспоненциальному росту размера кодовой книги индикатора PMI. Следовательно, вычислительная сложность узла eNB и пользовательского оборудования увеличивается.
[158] В этой среде сложность и накладные расходы системы могут быть уменьшены посредством разделения на группы всех передающих антенн и, таким образом, передачи контрольного сигнала или обратной связи на основе подмассивов. Особенно с точки зрения стандарта LTE крупномасштабная система MIMO может быть поддержана посредством повторного использования большей части традиционного контрольного сигнала, схемы предварительного кодирования MIMO и/или схемы обратной связи, которая поддерживает до 8 передающих антенн.
i,1
i,M
i
i,1
i,2
i,M
T
T
T
T
[159] С этой точки зрения, если каждый вектор предварительного кодирования уровня описанной выше модели системы MIMO разделен на M подвекторов предварительного кодирования, и подвекторы предварительного кодирования вектора предварительного кодирования для i-го уровня обозначены как u, …, u, вектор предварительного кодирования для i-го уровня может быть представлен как u=[u u … u].
r
t
[160] Каждый подвектор предварительного кодирования испытывает в качестве эффективных каналов матрицу подканала, включающую в себя передающие антенны в разделе, соответствующем подвектору предварительного кодирования, полученному посредством деления матрицы H канала MIMO размера N×N по строкам. Матрица H канала системы MIMO выражена с использованием матриц подканала следующим образом.
[161] [Уравнение 15]
1
M
H=[H … H]
[162] Если пользовательское оборудование определяет каждый предпочтительный подвектор предварительного кодирования на основе кодовой книги PMI, необходима операция для нормализации каждого подвектора предварительного кодирования. Нормализация относится к общей операции для обработки значения, размера и/или фазы вектора предварительного кодирования или заданного элемента вектора предварительного кодирования таким образом, чтобы подвекторы предварительного кодирования одинакового размера могли быть выбраны из кодовой книги PMI для одинакового количества передающих антенн.
i,m
i,m
i,m
i,m
i,m
[163] Например, если первый элемент кодовой книги PMI равен 0 или 1, фаза и размер каждого подвектора предварительного кодирования могут быть нормализованы относительно 0 или 1. Далее предполагается что подвектор u предварительного кодирования для m-го раздела нормализован относительно значения α, и нормализованный подвектор предварительного кодирования или нормализованный разделенный предварительный кодер (NPP) представляет собой v=u/α. Таким образом, разделенное предварительное кодирование моделируется как [уравнение 16] с учетом основанного на кодовой книге предварительного кодирования.
[164] [Уравнение 16]
i
i,1
i,1
i,2
i,2
i,M
i,M
T
T
T
T
u=[αv αv … αv]
i,m
[165] Как можно отметить из [уравнения 16], значения α могут интерпретироваться как значения, которые соединяют кодеры NPP друг с другом с точки зрения всего предварительного кодера. В дальнейшем эти значения будут упоминаться как соединительные коэффициенты. Таким образом, способ предварительного кодирования для всех передающих антенн (антенных портов) может быть определен посредством определения кодеров NPP для разделов антенных портов и соединительных коэффициентов, которые соединяют кодеры NPP друг с другом.
i
i,1
i,2
i,M
i
T
[166] M соединительных коэффициентов i-го уровня могут быть определены как вектор a=[αα … α]. Здесь a будет упоминаться как "соединительный вектор".
i
i
[167] Хотя можно сказать, что соединительный вектор состоит из M значений, другие (M-1) значений b, нормализованных относительно первого элемента соединительного вектора, могут быть расценены как соединительный вектор. Таким образом, относительные отличия других (M-1) кодеров NPP относительно первого кодера NPP могут быть определены как соединительный вектор, как выражено в [уравнении 17]. Это вызвано тем, что во многих случаях предполагается, что первый элемент уже нормализован с точки зрения всего вектора u предварительного кодирования.
[168] [Уравнение 17]
[169] Если каждый из уровней передачи разделен на одинаковое количество разделов, также может быть определена соединительная матрица, выраженная как [уравнение 18]. Кодер NPP для каждого раздела в форме матрицы может быть определен как [уравнение 19].
[170] [Уравнение 18]
[171] [Уравнение 19]
[172] Обозначим вектор, полученный повторением каждого элемента соединительного вектора размера M×1 столько раз, каков размер каждого раздела, как расширенный соединительный вектор . Например, если M=2, и размеры первого и второго разделов равны 3 и 4, соответственно для i-го уровня . Расширенная соединительная матрица  может быть определена посредством наложения расширенных соединительных векторов.
t
[173] В этом случае полная матрица предварительного кодирования может быть выражена как произведение Адамара (или поэлементное произведение) между расширенной соединительной матрицей и матрицей V кодеров NPP в [уравнении 20].
[174] [Уравнение 20]
i
1
M
T
T
T
где V=[V … V], и матричный оператор ° представляет произведение Адамара.
i
[175] (Расширенные) соединительные векторы и (расширенную) соединительную матрицу совместно называют соединительным предварительным кодером. Термин предварительный кодер использован здесь, поскольку (расширенные) соединительные векторы и (расширенная) соединительная матрица являются элементами, определяющими предварительный кодер передающей антенны. Как можно отметить из [уравнения 20], может быть сконфигурирован один соединительный предварительный кодер, что не должно быть истолковано как ограничение настоящего изобретения. Например, множество соединительных подвекторов может быть сконфигурировано посредством дополнительного разделения соединительного вектора a, и соединительные предварительные субкодеры могут быть определены соответствующим образом. Хотя следующее описание дано в контексте единственного соединительного предварительного кодера, не исключен сценарий разделения соединительного предварительного кодера.
1
Ns
[176] Хотя соединительные коэффициенты представлены таким образом, что разные соединительные коэффициенты применимы к разным уровням передачи в одном и том же самом разделе, если каждый уровень разделен таким же образом, соединительные коэффициенты могут быть сконфигурированы независимо от уровней передачи. Таким образом, одинаковые соединительные коэффициенты могут быть сконфигурированы для каждого слоя. В этом случае отношение a=a= … =a установлено между соединительными векторами. Тогда соединительный предварительный кодер может быть выражен с помощью только M или (M-1) соединительных коэффициентов.
[177] Схемы предварительного кодирования MIMO могут быть в основном разделены на предварительное кодирование с обратной связью и предварительное кодирование без обратной связи. Когда конфигурируется предварительный кодер MIMO, канал между передатчиком и приемником рассматривается в схеме предварительного кодирования с обратной связью. Таким образом, требуются дополнительные накладные расходы, такие как передача сигнала обратной связи от пользовательского оборудования или передача контрольного сигнала, чтобы передатчик мог оценить каналы MIMO. Если каналы точно оценены, схема предварительного кодирования с обратной связью выигрывает у схемы предварительного кодирования без обратной связи. Таким образом, схема предварительного кодирования с обратной связью используется, главным образом, в статической среде, испытывающей мало изменений канала между передатчиком и приемником (например, в среде с низким допплеровским растяжением и низким распространением задержки), поскольку схема предварительного кодирования с обратной связью требует точности оценки канала. С другой стороны, схема предварительного кодирования без обратной связи выигрывает у схемы предварительного кодирования с обратной связью в среде, испытывающей большие изменения канала между передатчиком и приемником, поскольку не имеется корреляции между изменением канала между передатчиком и приемником и схемой предварительного кодирования MIMO.
[178] Чтобы применить предварительное кодирование с обратной связью к крупной среде MIMO, имеющей большое количество антенн, требуется информация о каждом предварительном субкодере и информация о соединительном предварительном кодере. Без обратной связи на основе кодовой книги информация о соединительном предварительном кодере может не являться необходимой. В зависимости от способа разделения эффективные каналы, испытываемые каждым предварительным субкодером, могут иметь характеристики, отличные от эффективных каналов, испытываемых соединительным предварительным кодером.
[179] Например, один предварительный субкодер может испытывать каналы MIMO, имеющие относительно низкое допплеровское растяжение, тогда как другой предварительный субкодер может испытывать каналы MIMO, имеющие относительно высокое допплеровское растяжение. В другом примере, в то время как все предварительные субкодеры могут испытывать эффективные каналы, имеющие схожие допплеровские характеристики, соединительный предварительный кодер может испытывать эффективный канал, имеющий другие допплеровские характеристики. В соответствии с этим настоящее изобретение обеспечивает схему фрагментарного формирования диаграммы направленности, которая адаптивно оптимизирует передачу MIMO в соответствии с характеристиками каждого разделенного канала и соединительного канала в среде с разделенным предварительным кодированием.
[180] Вариант осуществления 1: фрагментарное формирование диаграммы направленности
[181] Узел eNB может применить предварительное кодирование с обратной связью только к части предварительных кодеров для разделов антенных портов и соединительного предварительного кодера, который соединяет разделы антенных портов друг с другом, и может применить одну из следующих схем предварительного кодирования к оставшейся части предварительных кодеров и соединительного предварительного кодера.
[182] 1. Установленное системой предварительное кодирование (в дальнейшем называемое предварительным кодированием по умолчанию);
2. Предварительное кодирование, заданное узлом eNB или сетью (в дальнейшем называемое опорным предварительным кодированием); и
3. Предварительное кодирование, случайно выбранное узлом eNB (в дальнейшем называемое случайным предварительным кодированием).
[183] Набор разделов и/или соединительных коэффициентов, к которым применено предварительное кодирование с обратной связью, упоминается как управляемое пространство, и набор разделов и/или соединительных коэффициентов, к которым не применено предварительное кодирование с обратной связью, упоминается как неуправляемое пространство.
t_v
t_h
[184] В предварительном кодировании по умолчанию система определяет пучок для передачи в неуправляемом пространстве. Может быть установлено, что предварительное кодирование по умолчанию следует за предварительным кодированием без обратной связи. Другая схема предварительного кодирования по умолчанию может быть установлена в соответствии с системной пропускной способностью, количеством передающих антенн в узле eNB, количеством уровней передачи (или рангом передачи), конфигурацией передающей антенны узла eNB (N, N) или количеством передающих антенн, направленных в неуправляемом направлении. Или заданный пучок может быть установлен независимо от системных параметров в схеме предварительного кодирования по умолчанию. Кроме того, схема предварительного кодирования по умолчанию может быть фиксирована по всей полосе частот и всей временной области или может быть изменена для предопределенных временных ресурсов и/или предопределенных частотных ресурсов.
[185] В опорном предварительном кодировании узел eNB или сеть конфигурирует схему предварительного кодирования, которая будет применена к неуправляемому пространству, для пользовательского оборудования. В соответствии с этим опорная информация предварительного кодирования для неуправляемого пространства передается пользовательскому оборудованию посредством сообщения физического уровня или сообщением более высокого уровня. Опорной информацией предварительного кодирования является любая информация, которая неявно или явно указывает предварительный кодер MIMO, который будет применен к неуправляемому пространству. Например, опорная информация предварительного кодирования может включать в себя заданный индекс (PMI) кодовой книги PMI, соответствующий количеству передающих антенн неуправляемого пространства, квантованное значение каждого элемента матрицы предварительного кодирования MIMO для неуправляемого пространства и индекс для использования при передаче, выбранный из индексов множества схем предварительного кодирования MIMO.
[186] Опорное предварительное кодирование также может быть изменено для предопределенных временных ресурсов и/или предопределенных частотных ресурсов. В этом случае определяется множество опорных шаблонов предварительного кодирования, которые изменяются для частотно-временных ресурсов, и затем индекс опорного шаблона предварительного кодирования, используемого узлом eNB или сетью, может быть сообщен как опорная информация предварительного кодирования. Или в качестве опорной информации предварительного кодирования может использоваться начальное значение генератора случайных переменных, который может выдавать опорные шаблоны предварительного кодирования, изменяющиеся для частотно-временных ресурсов. Или опорная информация предварительного кодирования может быть сконфигурирована, чтобы указывать используемую схему предварительного кодирования, выбранную из различных схем предварительного кодирования (например, пространственно-временное блочное кодирование (STBC), разнесение задержки и т.д.).
[187] В случайном предварительном кодировании узел eNB случайным образом выбирает схему предварительного кодирования неуправляемого пространства. Таким образом, по сравнению с предварительным кодированием по умолчанию или опорным предварительным кодированием, пользовательское оборудование не имеет знания о предварительном кодере, который будет применен к неуправляемому пространству. Например, узел eNB может передавать пучок, который случайно изменяется в неуправляемом пространстве для предопределенных временных ресурсов (например, для символов OFDM) и/или предопределенных частотных ресурсов (например, для поднесущих).
[188] Согласно способу фрагментарного формирования диаграммы направленности в варианте осуществления настоящего изобретения независимое разделение и фрагментарное формирование диаграммы направленности могут быть применены к каждому уровню передачи. Или одинаковые разделение и схема формирования диаграммы направленности могут быть применены ко всем уровням передачи.
[189] Способ фрагментарного формирования диаграммы направленности настоящего изобретения является очень полезным, когда надежность информации обратной связи о части передающих антенн или надежность информации обратной связи о соединительных коэффициентах является низкой, или в среде канала, которая не требует такой обратной связи. Особенно, когда надежность информации обратной связи о части передающих антенн или надежность информации обратной связи о соединительных коэффициентах является низкой, способ фрагментарного формирования диаграммы направленности имеет преимущество в том, что могут быть предотвращены ошибка приема пакетов и ненужная повторная передача пакетов, вызванная ошибкой информации обратной связи. Кроме того, когда обратная связь не нужна, способ фрагментарного формирования диаграммы направленности может минимизировать накладные расходы обратной связи.
[190] Вариант осуществления 2: выровненное фрагментарное предварительное кодирование
[191] Если часть или все разделы антенных портов имеют одинаковый размер и соответствующие разделенные антенные решетки имеют сходные эффективные характеристики канала, одинаковая схема предварительного кодирования, а именно выровненное фрагментарное предварительное кодирование, может быть применена к соответствующим кодерам NPP.
[192] Фиг. 16 иллюстрирует пример применения выровненного фрагментарного предварительного кодирования к однородной линейной решетке (ULA) в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
[193] Согласно фиг. 16 в решетке ULA с 8 антеннами первый раздел (раздел 1) включает в себя первую, третью, пятую и седьмую антенны, и второй раздел (раздел 2) включает в себя вторую, четвертую, шестую и восьмую антенны. Если промежуток между антеннами является узким и не имеется многих рассеивателей вокруг решетки ULA, то раздел 1 и раздел 2 с большой вероятностью испытают сходные каналы MIMO за исключением разности фаз между этими двумя разделами, соответствующей компоненту соединительного предварительного кодера. В этом случае одинаковая схема предварительного кодирования сконфигурирована для двух разделов.
[194] Фиг. 17 иллюстрирует пример применения выровненного по столбцам фрагментарного предварительного кодирования к квадратной решетке в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
t
t_v
t_h
t_v
t_h
t_h
[195] Согласно фиг. 17 каждый столбец установлен как один раздел в квадратной решетке, имеющей N=(N×N) антенн, размещенных в N строк и N столбцов. Если промежуток между столбцами является узким и N не является большим, одинаковая схема предварительного кодирования может быть сконфигурирована для всех разделов. Однако соединительный вектор установлен независимо от предварительного субкодера.
[196] Фиг. 18 иллюстрирует пример применения выровненного по строкам фрагментарного предварительного кодирования к квадратной решетке в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
t
t_v
t_h
t_v
t_h
t_v
[197] Согласно фиг. 18 каждая строка установлена как один раздел в квадратной решетке, имеющей N=(N×N) антенн, размещенных в N строк и N столбцов. Если промежуток между строками является узким и N не является большим, одинаковая схема предварительного кодирования может быть сконфигурирована для всех разделов. Однако соединительный вектор установлен независимо от предварительного субкодера.
[198] Фиг. 19 иллюстрирует пример применения выровненного по группам строк фрагментарного предварительного кодирования к квадратной решетке в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
t
t_v
t_h
t_v
t_h
t_v
[199] Согласно фиг. 19 каждая группа строк, включающая в себя N строк, установлена как один раздел в квадратной решетке, имеющей N=(N×N) антенн, размещенных в N строк и N столбцов. Если промежуток между группами строк является узким и N не является большим, одинаковая схема предварительного кодирования может быть установлена для всех разделов. Однако соединительный вектор установлен независимо от предварительного субкодера.
i,1
i,M
[200] Как проиллюстрировано на фиг. 16-19, если все разделы имеют одинаковый размер и одинаковый предварительный кодер применяется к разделам (т.е. v=v= … =v), предварительный кодер для i-го уровня может быть представлен как произведение Кронекера между соединительным предварительным кодером и предварительным субкодером, заданный как [уравнение 21].
[201] [Уравнение 21]
s
1
Ns
[202] Если все уровни передачи разделены одинаковым образом, предварительный кодер MIMO для всех слоев может быть представлен как произведение Катри-Рао (постолбцовое произведение Кронекера) между соединительной матрицей A размером M×N и подматрицей V = [v … v] предварительного кодирования размером , заданное как [уравнение 22].
[203] [Уравнение 22]
i
i
i
i
[204] Если каждый столбец установлен как один раздел в среде с двухмерной (2D) решеткой антенных портов, как проиллюстрировано на фиг. 17, вертикальное формирование диаграммы направленности (или угломерное формирование диаграммы направленности) выполняется с использованием предварительного субкодера v или V, и горизонтальное формирование диаграммы направленности (или азимутальное формирование диаграммы направленности) выполняется с использованием соединительного предварительного кодера a или A. Если каждая строка установлена как один раздел в среде с двухмерной решеткой антенных портов, как проиллюстрировано на фиг. 18, горизонтальное формирование диаграммы направленности (или азимутальное формирование диаграммы направленности) выполняется с использованием предварительного субкодера v или V, и вертикальное формирование диаграммы направленности (или угломерное формирование диаграммы направленности) выполняется с использованием соединительного предварительного кодера a или A.
[205] В случае совершенным образом выровненного фрагментарного предварительного кодирования в направлении рядов или столбцов в среде с двумерной решеткой антенн (антенных портов), как про иллюстрировано на фиг. 17 или фиг. 18, предварительный кодер, который выполняет формирование трехмерной диаграммы направленности, может быть выражен как один предварительный субкодер и один соединительный предварительный кодер. Вертикальное формирование диаграммы направленности выполняется с использованием одного из предварительного субкодера и соединительного предварительного кодера, и горизонтальное формирование диаграммы направленности выполняется с использованием другого предварительного кодера.
[206] Если используется фрагментарное формирование диаграммы направленности, предложенное для среды с совершенным образом выровненным фрагментарным предварительного кодирования, узел eNB применяет предварительное кодирование с обратной связью к одному из предварительного субкодера и соединительного предварительного кодера и одно из предварительного кодирования по умолчанию, опорного предварительного кодирования и случайного предварительного кодирования к другому предварительному кодеру в среде, одинаковое предварительное кодирование используется для всех разделов.
[207] Второй вариант осуществления настоящего изобретения полезен для формирования трехмерной диаграммы направленности в среде с двухмерной антенной решеткой, как проиллюстрировано на фиг. 17 и 18. Формирование трехмерной диаграммы направленности, в частности, заданное для пользовательского оборудования формирование трехмерной диаграммы направленности с преимуществом оптимизирует производительность передачи в соответствии с горизонтальными и вертикальными позициями пользовательского оборудования и рассеивающей средой трехмерного пространства. Однако заданное для пользовательского оборудования формирование трехмерной диаграммы направленности является схемой предварительного кодирования с обратной связью и, таким образом, требует точного индикатора CSI между узлом eNB и пользовательским оборудованием.
[208] Таким образом, по мере роста количества антенн узла eNB и размерности формирования диаграммы направленности разность между минимальным значением производительности и максимальным значением производительности становится большей в зависимости от схем передачи MIMO. Следовательно, производительность становится более чувствительной к фактору ошибки оценки индикатора CSI узла eNB, такой как ошибка оценки канала, ошибка обратной связи и старение канала. Если погрешность оценки индикатора CSI узла eNB не значительна, нормальная передача может быть выполнена благодаря кодированию и т.п. С другой стороны, в случае серьезной ошибки оценки индикатора CSI в узле eNB возникает погрешность приема пакетов и требуется повторная передача пакетов, и тем самым производительность значительно ухудшается.
[209] Например, формирование трехмерной диаграммы направленности для пользовательского оборудования, которое быстро перемещается в горизонтальном направлении относительно узла eNB, увеличивает вероятность повторной передачи пакетов. Хотя для пользовательского оборудования традиционно используется предварительное кодирование без обратной связи, вертикальное формирование диаграммы направленности является благоприятным для пользовательского оборудования, поскольку пользовательское оборудование испытывает статический канал в вертикальном направлении. С другой стороны, горизонтальное формирование диаграммы направленности является благоприятным для пользовательского оборудования, быстро перемещающегося в вертикальном направлении, или в среде, где в вертикальном направлении имеется сильное рассеяние. Для пользовательского оборудования, расположенного в узком высоком здании, узел eNB может выполнять формирование трехмерной диаграммы направленности с горизонтальным формированием диаграммы направленности, фиксированным к заданному направлению. Таким образом, пользовательское оборудование проинструктировано конфигурировать информацию обратной связи только для вертикального формирования диаграммы направленности, и тем самым уменьшаются накладные расходы обратной связи.
[210] Таким образом, если фрагментарное формирование диаграммы направленности в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения применяется к среде с формированием трехмерной диаграммы направленности, формирование двухмерной диаграммы направленности (вертикальное формирование диаграммы направленности или горизонтальное формирование диаграммы направленности) может быть выполнено в соответствии с пользовательской средой. В этом отношении схему фрагментарного формирования диаграммы направленности можно назвать формированием диаграммы направленности с частичной размерностью. Например, узел eNB, имеющий двухмерные передающие антенные порты, может применять предварительное кодирование с обратной связью к одному из вертикального предварительного кодера и горизонтального предварительного кодера и одно из предварительного кодирования по умолчанию, опорного предварительного кодирования и случайного предварительного кодирования к другому предварительному кодеру.
[211] ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 3
[212] В схемах фрагментарного предварительного кодирования в соответствии с предыдущими вариантами осуществления настоящего изобретения каждый предварительный субкодер и соединительный предварительный кодер были определены с точки зрения передачи данных от узла eNB. В отношении предварительного субкодера и соединительного предварительного кодера, к которым применяется предварительное кодирование с обратной связью, пользовательское оборудование может передать индекс предпочтительного предварительного кодирования (PPI) узлу eNB. После того, как матричные предварительные кодеры проиндексированы, индекс предпочтительной матрицы может быть возвращен как PPI в схеме обратной связи PMI.
[213] Если некоторая информация обратной связи разделена на основе блоков, включающих в себя раздел и/или значение, соединяющее разделы, контрольные сигналы, переданные от узла eNB пользовательскому оборудованию, могут быть связаны с набором заданных антенных портов. Набор таких контрольных сигналов называется шаблоном контрольных сигналов. Главный шаблон контрольных сигналов включает в себя ресурсы (или процессы) сигнала CSI-RS нулевой мощности (NZP), которые являются контрольными сигналами измерения, используемыми в системе LTE. Например, следующее отношение отображения может быть установлено между разделами, сигналами CSI-RS и обратной связью PMI.
[214] A. Выровненный блок раздела, шаблона контрольных сигналов и обратной связи PMI
[215] 1. (Раздел): в системе с 16 антенными портами узел eNB делит эти 16 антенных портов на два раздела, каждый из которых имеет 8 антенных портов, и выполняет фрагментарное предварительное кодирование на этих двух разделах.
[216] 2. (Шаблон контрольных сигналов): узел eNB распределяет ресурсные сигналы CSI-RS NZP 8Tx передачи для каждого раздела для пользовательского оборудования, то есть, конфигурирует два совместно размещенных ресурса сигнала CSI-RS NZP для пользовательского оборудования, чтобы поддерживать фрагментарное предварительное кодирование.
[217] 3. (Обратная связь PMI): пользовательское оборудование возвращает PMI1 и PMI2 для двух разделов антенных портов и соединительные коэффициенты (например, PMI3 для соединительного предварительного кодера), которые соединяют PMI1 с PMI2.
[218] Таким образом, если ресурс сигнала CSI-RS NZP отдельно распределяется для каждого раздела антенных портов, узел eNB может сконфигурировать множество ресурсов сигнала CSI-RS NZP для пользовательского оборудования для множества совместно размещенных (или синхронизированных) разделов антенных портов, принадлежащих узлу eNB (или точке передачи). Чтобы отличить шаблон не совместно размещенных антенных портов, используемый для передачи CoMP, от шаблонов совместно размещенных антенных портов, узел eNB может дополнительно указать совместное размещение или не совместное размещение между ресурсами сигнала CSI-RS NZP. Например, условие квазисовместного размещения (QCL) между множеством ресурсов сигнала CSI-RS NZP может быть указано пользовательскому оборудованию.
[219] Блок передачи контрольного сигнала и блок раздела антенных портов не всегда идентичны, как в описанном выше примере. Например, когда один сконфигурирован один ресурс сигнала CSI-RS 8Tx, пользовательское оборудование может сконфигурировать информацию обратной связи для двух разделов 4Tx. Кроме того, блок раздела антенных портов и блок обратной связи не всегда идентичны. В частности, в случае выровненного разделенного предварительного кодирования информация обратной связи общего PPI может быть передана для разделов, к которым применено одинаковое предварительное кодирование. Таким образом, один блок обратной связи может быть сконфигурирован для множества разделов.
[220] B. Не выровненный блок раздела, шаблона контрольных сигналов и обратной связи PMI
[221] 1. (Раздел): предполагается, что антенные порты разделены, как проиллюстрировано на фиг. 18.
[222] 2. (Обратная связь PMI): информация обратной связи включает в себя PPI, обычно относящийся ко всем разделам (называемый общим PPI), и соединительные коэффициенты с учетом совершенным образом выровненного фрагментарного предварительного кодирования. В этом случае блок раздела и блок обратной связи могут отличаться.
[223] 3. (Шаблон контрольных сигналов): шаблон контрольных сигналов может быть выделен по-разному. Фиг. 20, 21 и 22 демонстрируют иллюстративные способы распределения шаблона контрольных сигналов в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. В частности, ресурс контрольного сигнала может быть сконфигурирован отдельно для каждого раздела, как проиллюстрировано на фиг. 20. Как проиллюстрировано на фиг. 21, один шаблон контрольных сигналов может быть передан в первом разделе таким образом, чтобы пользовательское оборудование могло вычислить общий PPI, и один шаблон контрольных сигналов может быть передан через антенные порты, к которым применен соединительный предварительный кодер, таким образом, чтобы пользовательское оборудование могло вычислить соединительные коэффициенты. Или только один шаблон контрольных сигналов может быть сконфигурирован таким образом, чтобы пользовательское оборудование могло одновременно вычислить общий PPI и соединительные коэффициенты, как проиллюстрировано на фиг. 22.
[224] Вариант осуществления 4: вычисление CSI для фрагментарного формирования диаграммы направленности
[225] Четвертый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ вычисления CSI и способ формирования информации обратной связи CSI в пользовательском оборудовании для фрагментарного формирования диаграммы направленности. В качестве способа вычисления CSI пользовательского оборудования в системе фрагментарного формирования диаграммы направленности принято, что пользовательское оборудование применяет одно из предварительного кодирования по умолчанию, опорного предварительного кодирования и случайного предварительного кодирования к части разделов антенных портов и соединительные коэффициенты, соответствующие неуправляемому пространству, когда пользовательское оборудование измеряет или вычисляет частичный CSI.
[226] Частичный CSI включает в себя CQI и RI, а также PMI. В случае случайного предварительного кодирования пользовательское оборудование не знает о схеме предварительного кодирования, которую узел eNB применяет к неуправляемому пространству, и, таким образом, пользовательское оборудование вычисляет CSI, предполагая произвольную схему предварительного кодирования неуправляемого пространства, как примененную узлом eNB.
[227] После того, как пользовательское оборудование предполагает произвольную схему предварительного кодирования неуправляемого пространства, пользовательское оборудование может вычислить CSI следующими способами.
1
N
1
N
[228] (1) Пользовательское оборудование устанавливает N кандидатов предварительных кодеров (N - конечное число) для неуправляемого пространства и вычисляет CQI, которые могут быть достигнуты с использованием соответствующих кандидатов, CQI, …, CQI. Затем пользовательское оборудование сообщает узлу eNB среднее значение CQI, вычисленных для всех кандидатов предварительного кодера для неуправляемого пространства (т.е., CQI=(CQI+ … +CQI)/N).
1
N
1
N
[229] (2) Пользовательское оборудование устанавливает N кандидатов предварительных кодеров (N - конечное число) для неуправляемого пространства и вычисляет CQI, которые могут быть достигнуты с использованием соответствующих кандидатов, CQI, …, CQI. Затем пользовательское оборудование сообщает узлу eNB CQI наихудшего случая среди всех кандидатов предварительного кодера для неуправляемого пространства (т.е. CQI=min{CQI, …, CQI}).
[230] (3) Пользовательское оборудование может сформировать и установить случайный предварительный кодер для неуправляемого пространства и может вычислить индикатор CQI, который может быть достигнут с использованием предварительного кодера. Затем пользовательское оборудование может возвратить CQI узлу eNB.
[231] Если описанные выше способы вычисления индикатора CQI расширяются/применяются к методике формирования диаграммы направленности с частичной размерностью для среды формирования трехмерной диаграммы направленности, пользовательское оборудование может применить одно из предварительного кодирования по умолчанию, опорного предварительного кодирования и случайного предварительного кодирования к одному из вертикального предварительного кодера и горизонтального предварительного кодера при измерении или вычислении частичного CSI.
[232] Хотя точка зрения раздела и точка зрения обратной связи CSI были связаны в приведенном выше описании, отношения обратной связи отношения контрольного сигнала и CSI могут отличаться от отношений обратной связи раздела и CSI. Таким образом, пользовательское оборудование может применить одно из предварительного кодирования по умолчанию, опорного предварительного кодирования и случайного предварительного кодирования к части множества (совместно размещенных) шаблонов антенных портов и значений, которые соединяют (совместно размещенные) шаблоны антенного порта, соответствующие неуправляемому пространству, при измерении или вычислении частичного CSI. Шаблоны антенных портов охватывают ресурсы сигнала CSI-RS NZP и шаблоны сигнала CSI-RS. Это будет определено следующим образом.
[233] (A) Если соединительный предварительный кодер (или вертикальный предварительный кодер) принадлежит неуправляемому пространству в примере фиг. 20, узел eNB устанавливает множество шаблонов (совместно размещенных) контрольных сигналов, и пользовательское оборудование вычисляет CSI при условии, что значение, соединяющее индикатор(ы) PMI для применения к каналам MIMO, соответствующим каждому шаблону контрольных сигналов, является установленным системой значением, установленным узлом eNB значением или случайным значением.
[234] (B) Если предварительные субкодеры (или горизонтальные предварительные кодеры) принадлежат неуправляемому пространству в примере фиг. 20, узел eNB устанавливает множество шаблонов (совместно размещенных) контрольных сигналов, и пользовательское оборудование вычисляет CSI при условии, что предварительный кодер, который будет применен к части или всем шаблонам контрольных сигналов, является установленным системой значением, установленным узлом eNB значением или случайным значением.
[235] (C) Если соединительный предварительный кодер (или вертикальный предварительный кодер) принадлежит неуправляемому пространству в примере фиг. 21, узел eNB конфигурирует два шаблона совместно размещенных контрольных сигналов для пользовательского оборудования, и пользовательское оборудование вычисляет CSI при условии, что предварительный кодер, который будет применен к каналам MIMO, соответствующим одному из шаблонов контрольных сигналов, является установленным системой значением, установленным узлом eNB значением или случайным значением.
[236] (D) Узел eNB конфигурирует один шаблон контрольных сигналов для пользовательского оборудования в примере фиг. 22, и пользовательское оборудование вычисляет CSI при условии, что предварительный кодер, который будет применен к каналам MIMO, соответствующим части антенных портов, принадлежащих шаблону контрольных сигналов, является установленным системой значением, установленным узлом eNB значением или случайным значением.
[237] Вариант осуществления 5: информационное содержание CSI для фрагментарного формирования диаграммы направленности
[238] Неявная информация обратной связи для фрагментарного формирования диаграммы направленности может включать в себя предпочтительный для пользовательского оборудования PMI или коэффициенты для части разделов и/или соединительный предварительный кодер. При конфигурировании информации обратной связи PPI пользовательское оборудование может включать в нее в качестве информационного содержания CSI только PPI для части множества шаблонов (совместно размещенных) антенных портов и значения, соединяющие шаблоны (совместно размещенных) антенных портов друг с другом, соответствующие неуправляемому пространству, принимая во внимание отношение между контрольным сигналом (шаблоном контрольных сигналов) и обратной связью PMI.
[239] Поскольку шаблоны (совместно размещенных) антенных портов принадлежат одной и той же точке передачи, эффективно возвратить узлу eNB общий CQI и общий RI. Таким образом, при конфигурировании информации обратной связи пользовательское оборудование может включать в нее в качестве информационного содержания CSI PPI для части множества шаблонов (совместно размещенных) антенных портов и значения, соединяющие шаблоны (совместно размещенных) антенных портов друг с другом, соответствующие неуправляемому пространству, и CQI и RI для всех шаблонов (совместно размещенных) антенных портов. В частности, информационное содержание CSI может быть сконфигурировано следующими способами (a), (b) и (c).
[240] (a) Узел eNB формирует N сигналов CSI-RS шаблонов (совместно размещенных) контрольных сигналов #0, …, N-1 для пользовательского оборудования, и пользовательское оборудование передает PMI для M (M<N) шаблонов контрольных сигналов из числа N шаблонов контрольных сигналов и индикаторы CQI и RI для всех антенн. Пользовательское оборудование может дополнительно возвратить PMI для соединительного предварительного кодера. В этом случае пользовательское оборудование может вычислить PMI, CQI и RI для шаблонов сигнала CSI-RS, для которых PMI не сообщены узлу eNB, посредством способа вычисления CSI в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.
[241] (b) В способе передачи сигнала CSI-RS для среды формирования трехмерной диаграммы направленности, проиллюстрированной на фиг. 21, узел eNB может сконфигурировать два (совместно размещенных) шаблона сигнала CSI-RS, и пользовательское оборудование может передать узлу eNB индекс PMI для одного из двух шаблонов сигнала CSI-RS и индикаторы CQI и RI для агрегированных ресурсов сигнала CSI-RS двух шаблонов сигнала CSI-RS. В этом случае, поскольку первые антенные порты двух шаблонов сигнала CSI-RS соответствуют одной и той же физической антенне, пользовательское оборудование не передает PPI для соединительного предварительного кодера.
[242] (c) В способе конфигурации единственного шаблона контрольных сигналов, проиллюстрированном на фиг. 22, узел eNB может сконфигурировать один шаблон сигнала CSI-RS для пользовательского оборудования, и пользовательское оборудование может передать узлу eNB индекс PMI для части антенных портов шаблона сигнала CSI-RS и индикаторы CQI и RI для всех антенных портов.
[243] Хотя в (a), (b) и (c) предполагается, что один CQI возвращается для всех уровней передачи, настоящее изобретение не ограничено этим конкретным предположением. Например, если одна и та же схема модуляции и кодирования (MCS) установлена для множества уровней, как в системе LTE, индикатор CQI может быть возвращен на основе кодового слова. В этом случае может быть передан один CQI на каждое кодовое слово.
[244] Для фрагментарного формирования диаграммы направленности информация о перемещении канала пользовательского оборудования необходима как CSI или дополнительная обратная связь. В частности, эта информация может включать в себя статистическую информацию о каналах (например, параметр линии видимости (LOS), потеря тракта, корреляция и т.д.) и информацию о мобильности (направление, скорость, ускорение движения, допплеровское растяжение и т.д.).
[245] В частности, направление движения может являться абсолютным направлением (например, изменение относительной позиции относительно предопределенной опорной позиции) или относительным направлением (например, изменение позиции пользовательского оборудования относительно позиции опорного узла eNB). Опорная позиция узла eNB может относиться к позиции обслуживающего узла eNB (точки передачи), позиции предопределенного узла eNB (точки передачи) или конкретным координатам, сообщенным узлом eNB. Кроме того, относительное направление может быть измерено на основе заданного сигнала, такого как опорный сигнал позиционирования (PRS), принятый от узла (узлов) eNB, или заданного сообщения, включающего в себя информацию относительного расстояния или информацию задержки ответа.
[246] В предыдущих вариантах осуществления настоящего изобретения один индекс PMI не всегда представлен как единственный индекс. Например, система LTE устанавливает, что пользовательское оборудование возвращает два индекса PMI для 8 передающих антенных портов узла eNB. В соответствии с этим, если один шаблон контрольных сигналов включает в себя 8 или более передающих антенных портов, два или более индекса PMI могут использоваться, чтобы указать предпочтительные индексы для каждого шаблона контрольных сигналов.
[247] Если информация обратной связи, сконфигурированная в соответствии с настоящим изобретением, применена к широкополосной системе, могут быть определены конкретные частотные области (например, поддиапазоны, поднесущие, ресурсные блоки и т.д.), и набор информации обратной связи может быть передан для каждой частотной области. Или информация обратной связи может быть передана только для конкретной частотной области, выбранной пользовательским оборудованием или указанной узлом eNB. Частотная область может включать в себя одну или более смежных или не смежных частотных областей.
[248] Фиг. 23 является блок-схемой устройства связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[249] Согласно фиг. 23 устройство 2300 связи включает в себя процессор 2310, память 2320, радиочастотный модуль 2330, модуль 2340 отображения и модуль 2350 пользовательского интерфейса (UI).
[250] Устройство 2300 связи продемонстрировано как имеющее конфигурацию, проиллюстрированную на фиг. 23, для удобства описания. Некоторые модули могут быть опущены или добавлены к устройству 2300 связи. Кроме того, модуль устройства 2300 связи может быть разделен на большее количество модулей. Процессор 2310 выполнен с возможностью выполнять операции в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, описанного ранее со ссылкой на чертежи. В частности, для подробных операций процессора 2310 можно сослаться на описания фиг. 1-22.
[251] Память 2320 соединена с процессором 2310 и хранит операционную систему (OS), приложения, программные коды, данные и т.д. Радиочастотный модуль 2330, который соединен с процессором 2310, выполняет преобразование сигнала основной полосы в радиочастотный сигнал или выполняет преобразование радиочастотного сигнала в сигнал основной полосы. С этой целью радиочастотный модуль 2330 выполняет цифро-аналоговое преобразование, усиление, фильтрацию и повышающее преобразование частоты или выполняет эти процессы в обратном порядке. Модуль 2340 отображения соединен с процессором 2310 и отображает различные типы информации. Модуль 2340 отображения может быть выполнен, но без ограничения, как известный компонент, такой как жидкокристаллический дисплей (LCD), светодиодный дисплей (LED) и органический светодиодный дисплей (OLED). Модуль 2350 пользовательского интерфейса соединен с процессором 2310 и может быть выполнен с помощью комбинации известных пользовательских интерфейсов, таких как кнопочная панель, сенсорный экран и т.д.
[252] Описанные выше варианты осуществления настоящего изобретения представляют собой комбинации элементов и признаков настоящего изобретения. Элементы или признаки могут рассматриваться как выборочные, если не упомянуто иначе. Каждый элемент или признак может быть применен на практике без объединенным с другими элементами или признаками. Кроме того, вариант осуществления настоящего изобретения может быть создан посредством комбинирования частей элементов и/или признаков. Порядки операций, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть перестроены. Некоторые конструкции любого варианта осуществления могут быть включены в другой вариант осуществления и могут быть заменены соответствующими конструкциями другого варианта осуществления. Для специалистов в области техники очевидно, что пункты, которые явно не изложены в приложенной формуле изобретения, могут быть представлены в комбинации как вариант осуществления настоящего изобретения или включены в качестве нового пункта посредством последующей поправки после подачи заявки.
[253] Конкретная операция, описанная как выполняемая базовой станцией, может быть выполнена верхним узлом базовой станции. А именно, очевидно, что в сети, состоящей из множества сетевых узлов, включающих в себя базовую станцию, различные операции, выполняемые для связи с пользовательским оборудованием, могут быть выполнены базовой станцией или сетевыми узлами, отличающимися от базовой станции. Термин "базовая станция" может быть заменен термином "стационарная станция", "узел B", "усовершенствованный узел B (узел eNode B или узел eNB)", "Точка доступа (AP)" и т.д.
[254] Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть достигнуты различным образом, например, аппаратными средствами, программно-аппаратным обеспечением, программным обеспечением или их комбинацией. В аппаратной конфигурации способы в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения могут быть достигнуты одним или более элементами группы, состоящей из специализированных интегральных схем (ASIC)), процессоров цифровых сигналов (DSP), устройств обработки цифровых сигналов (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров и т.д.
[255] В конфигурации программно-аппаратного или программного обеспечения вариант осуществления настоящего изобретения может быть реализован в форме модуля, процедуры, функции и т.д. Программный код может быть сохранен в блоке памяти и исполнен процессором. Блок памяти расположен внутри или вне процессора и может передавать и принимать данные процессору и от процессора через различные известные средства.
[256] Специалистам в области техники понятно, что настоящее изобретение может быть выполнено другими конкретными методами, отличающимися от изложенных здесь, без отступления от сущности и существенных характеристик настоящего изобретения. Описанные выше варианты осуществления, таким образом, должны быть истолкованы во всех аспектах как иллюстративные и не ограничивающие. Объем изобретения должен быть определен приложенной формулой изобретения и ее правомерными эквивалентами, а не приведенным выше описанием, и предусматривается, что все изменения, находящиеся в рамках смысла и диапазона эквивалентности приложенной формулы изобретения, охвачены ею.
[ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ]
[257] Хотя способ выполнения фрагментарного формирования диаграммы направленности посредством крупномасштабной системы MIMO в системе беспроводной связи был описан в контексте системы LTE 3GPP, настоящее изобретение также применимо ко многим другим системам беспроводной связи. Кроме того, настоящее изобретение относится с крупной антенной решетке, но применимо к любым структурам антенной решетки.