УСТРОЙСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ), БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ (ВАРИАНТЫ), СИСТЕМА СВЯЗИ И СПОСОБ СВЯЗИ (ВАРИАНТЫ)
USER DEVICE (VERSIONS), BASE STATION (VERSIONS), COMMUNICATION SYSTEM AND COMMUNICATION METHOD (VERSIONS)

Настоящая заявка выделена из заявки №2010130429 на выдачу патента РФ на изобретение, поданной 26.12.2008, с испрашиванием приоритета по дате подачи первой заявки JP 2008-001665, поданной в патентное ведомство Японии 08.01.2008.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системам мобильной связи с MIMO (Multi Input Multi Output - множество входов и множество выходов) и, в частности, относится к способам связи при использовании MIMO, а также к базовым станциям и устройствам пользователя, пригодным для использования в данном способе.
Уровень техники
Известна схема связи со множеством входов и множеством выходов (MIMO), использующая множество антенн для связи между базовой станцией и устройством пользователя. В такой схеме может использоваться направленный луч, формируемый перемножением множества потоков, формируемых путем копирования потока сигналов, предназначенного для передачи, с коэффициентами взвешивания, соответствующими этим потокам, что позволяет увеличить скорость передачи и качество передаваемого сигнала. Используемый здесь коэффициент взвешивания называется вектором предварительного кодирования или матрицей предварительного кодирования.
В упомянутой выше схеме устройство пользователя устанавливает матрицу предварительного кодирования на основе измерения общего опорного сигнала, формирует информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI, Pre-encoding Matrix Indicator), указывающую содержание этой матрицы предварительного кодирования, и передает (в виде обратной связи) сформированную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) на базовую станцию. Такая обратная связь осуществляется периодически с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH, Physical Uplink Control Channel) или осуществляется с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH, Physical Uplink Shared Channel) в ответ на запрос от базовой станции. Кроме того, информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) включает в себя информацию о широкополосном индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI) (индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI) для всей полосы частот), относящемся ко всей полосе частот, разрешенной для использования в системе связи, и информацию об индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI) для каждого поддиапазона в пределах этой полосы частот (частотно-селективном индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI)) (см., например, 3GPP, R1-074820, "Investigation on PMI Indication Schemes for Single-User MIMO Pre-encoding in E-UTRA Downlink"). Общий канал может называться каналом данных.
Базовая станция использует информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), принятую от устройства пользователя, для обработки сигнала, предназначенного для передачи на устройство пользователя, и использует направленный луч, пригодный для передачи сигнала с устройства пользователя. Таким образом, в схеме с использованием информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) необходимо, чтобы в базовой станции и в устройстве пользователя использовалась одинаковая информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), т.е. при обновлении информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) вследствие изменения условий распространения радиосигнала обновленная информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) также должна становиться известной базовой станции и устройству пользователя.
Тем не менее вследствие влияния условий распространения радиосигнала базовая станция может принять переданную в качестве обратной связи с устройства пользователя информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) с ошибкой, так что в базовой станции и в устройстве пользователя может использоваться разная информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). В этом случае оказывается, что базовая станция использует информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), отличную от переданной в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), а устройство пользователя принимает сигнал, обработанный с использованием информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), отличной от информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданной в качестве обратной связи устройством пользователя, что делает невозможной корректную обработку нисходящего совмещенного канала.
Для разрешения описанных выше проблем корректный прием информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя, с достаточно высокой вероятностью обеспечивается путем использования кодов с исправлением ошибок, например циклического избыточного кода (CRC, Cyclic Redundancy Check).
Тем не менее в результате исследований предыдущих изобретателей показано, что даже в случае корректного приема информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданной в качестве обратной связи, используемая информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) может не совпадать в базовой станции и в устройстве пользователя. Более того, может быть необходимым также использование в базовой станции и в устройстве пользователя более пригодной информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI).
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является реализация способа, позволяющего эффективно использовать информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов (MIMO) при использовании информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданной в качестве обратной связи, а также базовой станции и устройства пользователя, пригодных для использования в данном способе.
В первом аспекте настоящего изобретения реализуется устройство пользователя в системе мобильной связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов и использованием предварительного кодирования, содержащее формирователь индикатора матрицы предварительного кодирования, формирующий индикатор матрицы предварительного кодирования, указывающий матрицу предварительного кодирования, предназначенную для использования базовой станцией; передатчик, передающий индикатор матрицы предварительного кодирования в качестве обратной связи на базовую станцию; приемник, принимающий сигнал от базовой станции, причем сигнал, принимаемый приемником, содержит информацию, указывающую, соответствует ли он информации индикатора матрицы предварительного кодирования, переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя, после истечения заранее определенного периода времени с момента передачи в качестве обратной связи информации матрицы предварительного кодирования с устройства пользователя.
Во втором аспекте настоящего изобретения реализуется устройство пользователя в системе мобильной связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов и использованием предварительного кодирования, содержащее формирователь индикатора матрицы предварительного кодирования, формирующий индикатор матрицы предварительного кодирования, указывающий матрицу предварительного кодирования, предназначенную для использования базовой станцией; передатчик, передающий индикатор матрицы предварительного кодирования в качестве обратной связи на базовую станцию; приемник, принимающий сигнал от базовой станции; модуль задержки, получающий на входе индикатор матрицы предварительного кодирования и выдающий на выходе этот индикатор матрицы предварительного кодирования после истечения заранее определенного периода времени задержки; модуль накопления, получающий на входе индикатор матрицы предварительного кодирования от модуля задержки и сохраняющий полученный индикатор матрицы предварительного кодирования; и модуль оценки канала, выполняющий оценку канала на основе сигнала от базовой станции, принятого приемником, с использованием индикатора матрицы предварительного кодирования, сохраненного в модуле накопления, причем сигнал, принятый приемником, содержит информацию, указывающую, соответствует ли он информации индикатора матрицы предварительного кодирования, переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя.
В третьем аспекте настоящего изобретения реализуется способ связи в системе мобильной связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов и использованием предварительного кодирования, содержащий шаги, на которых: формируют индикатор матрицы предварительного кодирования, указывающий матрицу предварительного кодирования, предназначенную для использования базовой станцией; передают индикатор матрицы предварительного кодирования в качестве обратной связи на базовую станцию; принимают сигнал от базовой станции, причем сигнал, принимаемый на шаге приема, содержит информацию, указывающую, соответствует ли он информации индикатора матрицы предварительного кодирования, переданной в качестве обратной связи, после истечения заранее определенного периода времени с момента передачи в качестве обратной связи информации матрицы предварительного кодирования.
В четвертом аспекте настоящего изобретения реализуется способ связи в системе мобильной связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов и использованием предварительного кодирования, содержащий шаги, на которых: принимают индикатор матрицы предварительного кодирования, указывающий матрицу предварительного кодирования, сформированную устройством пользователя и переданную в качестве обратной связи с устройства пользователя; передают сигнал на устройство пользователя, при этом сигнал, переданный на шаге передачи, содержит информацию, указывающую, соответствует ли он информации матрицы предварительного кодирования, переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя, после истечения заранее определенного периода времени с момента передачи в качестве обратной связи информации матрицы предварительного кодирования с устройства пользователя.
В пятом аспекте настоящего изобретения реализуется система связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов и использованием предварительного кодирования, содержащая базовую станцию, передающую сигнал, с которым перемножена матрица предварительного кодирования; и устройство пользователя, принимающее сигнал из базовой станции и содержащее формирователь индикатора матрицы предварительного кодирования, формирующий индикатор матрицы предварительного кодирования, указывающий матрицу предварительного кодирования, предназначенную для использования базовой станцией; передатчик, передающий индикатор матрицы предварительного кодирования в качестве обратной связи на базовую станцию; приемник, принимающий сигнал от базовой станции, причем сигнал, принимаемый приемником, содержит информацию, указывающую, соответствует ли он информации индикатора матрицы предварительного кодирования, переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя, после истечения заранее определенного периода времени с момента передачи в качестве обратной связи информации матрицы предварительного кодирования с устройства пользователя.
В шестом аспекте настоящего изобретения реализуется базовая станция в системе мобильной связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов и использованием предварительного кодирования, содержащая приемник, принимающий индикатор матрицы предварительного кодирования, указывающий матрицу предварительного кодирования, сформированную устройством пользователя и переданную в качестве обратной связи с устройства пользователя; и передатчик, передающий сигнал на устройство пользователя, при этом сигнал, передаваемый передатчиком, содержит информацию, указывающую, соответствует ли он информации индикатора матрицы предварительного кодирования, переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя, после истечения заранее определенного периода времени с момента передачи в качестве обратной связи информации матрицы предварительного кодирования с устройства пользователя.
В седьмом аспекте настоящего изобретения реализуется базовая станция в системе мобильной связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов и использованием предварительного кодирования, содержащая приемник, принимающий индикатор матрицы предварительного кодирования, указывающий матрицу предварительного кодирования, сформированную устройством пользователя и переданную в качестве обратной связи с устройства пользователя; и передатчик, передающий сигнал на устройство пользователя, причем в устройстве пользователя выполняется оценка канала на основе сигнала, переданного передатчиком, с использованием индикатора матрицы предварительного кодирования, сформированного устройством пользователя и прошедшего заранее определенный период времени задержки, при этом сигнал, переданный передатчиком, содержит информацию, указывающую, соответствует ли он информации индикатора матрицы предварительного кодирования, переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя.
Технический результат изобретения
Настоящее изобретение позволяет реализовать способ, позволяющий эффективно использовать информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов (MIMO) при использовании передачи в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), а также базовую станцию и устройство пользователя, пригодные для использования в данном способе.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлена общая схема конфигурации устройства пользователя в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2 представлена временная диаграмма, схематически иллюстрирующая осуществление связи между устройством пользователя и базовой станцией.
На фиг.3 представлена временная диаграмма, схематически иллюстрирующая осуществление связи между устройством пользователя и базовой станцией, представленной на фиг.1.
На фиг.4 представлена общая схема конфигурации базовой станции в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.5 представлена временная диаграмма, схематически иллюстрирующая осуществление связи между устройством пользователя и базовой станцией.
На фиг.6 представлена временная диаграмма, схематически иллюстрирующая осуществление связи между устройством пользователя и базовой станцией, представленной на фиг.4.
На фиг.7 представлена общая схема конфигурации базовой станции в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.8 представлена общая схема конфигурации базовой станции в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.9 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая способ связи в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Перечень обозначений
10 - устройство пользователя
40, 70 - базовая станция
101 - антенна
102 - дуплексер
104 - радиоприемный модуль
106 - модуль быстрого преобразования Фурье (FFT)
108 - модуль оценки момента времени приема
110 - модуль декодирования канала управления
112 - модуль выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и оценки индикатора качества канала (CQI, Channel Quality Indicator)
114 - модуль задержки
116 - модуль накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования
118 - модуль вычисления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования
120 - модуль оценки канала
122 - модуль обнаружения сигнала канала данных
124 - модуль канального декодирования
404 - дуплексер
406 - модуль комбинирования антенн
408 - модуль демодулирования и декодирования
410 - модуль выбора схемы модуляции и кодовой скорости
412 - буфер
414 - модуль мультиплексирования информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI)
416 - планировщик
418 - модуль канального кодирования
420 - модуль модулирования данных
422 - модуль перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ)
424 - модуль мультиплексирования общего опорного сигнала
426 - модуль обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT)
428 - модуль добавления циклического префикса
430 - радиопередающий модуль
432 - модуль накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале управления, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра
434 - модуль накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале данных, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра
436 - модуль выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI)
438 - модуль накопления значений момента или периода времени обратной связи канала управления
440 - модуль определения запроса на передачу в качестве обратной связи апериодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI)
442 - формирователь нисходящего канала управления
704 - дуплексер
706 - модуль комбинирования антенн
708 - модуль демодулирования и декодирования
710 - модуль выбора схемы модуляции и кодовой скорости
712 - буфер
714 - модуль мультиплексирования информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI)
718 - модуль канального кодирования
720 - модуль модулирования данных
722 - модуль перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ)
724 - модуль мультиплексирования общего опорного сигнала
726 - модуль обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT)
728 - модуль добавления циклического префикса
730 - радиопередающий модуль
732 - модуль накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и индикатора качества канала (CQI)
734 - модуль накопления частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI)
736 - модуль выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI)
Осуществление изобретения
Далее со ссылкой на чертежи описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. На чертежах для объяснения этих вариантов осуществления элементы с одинаковыми или соответствующими функциями имеют одинаковые или соответствующие обозначения, а их повторяющиеся описания опущены.
Первый вариант осуществления
Первым со ссылкой на фиг.1 описано устройство пользователя в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как видно, устройство 10 пользователя содержит систему из двух приемных антенн, включающую в себя две антенны 101А и 102В.
Устройство 10 пользователя содержит дуплексеры 102А и 102В, радиоприемные модули 104А и 104В, модули 106А и 106В быстрого преобразования Фурье (БПФ (FFT, Fast Fourier Transform)), модуль 108 оценки момента времени приема, модуль 110 декодирования канала управления, модуль 112 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и оценки индикатора качества канала (CQI), модуль 114 задержки, модуль 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования, модуль 118 вычисления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования, модуль 120 оценки канала, модуль 122 обнаружения сигнала канала данных и модуль 124 канального декодирования.
Радиоприемный модуль 104А (104В) принимает сигнал от базовой станции посредством приемной антенны 101А (101В) и дуплексера 102А (102 В) и выполняет в отношении принятого сигнала заранее определенную обработку сигнала с целью его преобразования в цифровой низкочастотный сигнал (base band digital signal). Например, обработка сигнала может включать в себя усиление мощности, ограничение ширины полосы частот и аналого-цифровое преобразование. Кроме того, радиоприемный модуль 104А (104В) подает обработанный принятый сигнал на модуль 106А (106В) быстрого преобразования Фурье (FFT) и на модуль 108 оценки момента времени приема.
Модуль 108 оценки момента времени приема выполняет оценку момента времени приема обработанного принятого сигнала, полученного от радиоприемного модуля 104А и 104В. Для этой оценки может использоваться циклический префикс (CP, Cyclic Prefix), добавленный в базовой станции. Оценка момента времени приема подается на модули 106А и 106В быстрого преобразования Фурье (FFT).
На основании момента времени приема, сообщенного с модуля 108 оценки момента времени приема, модуль 106А (106В) быстрого преобразования Фурье (FFT) выполняет преобразование Фурье в отношении принятого сигнала, полученного от радиоприемного модуля 104А (104В). Кроме того, модуль 106А (106В) быстрого преобразования Фурье (FFT) подает подвергнутый преобразованию Фурье принятый сигнал на модуль 110 декодирования канала управления, модуль 112 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и оценки индикатора качества канала (CQI), модуль 120 оценки канала и модуль 122 обнаружения сигнала канала данных.
Модуль 110 декодирования канала управления получает подвергнутый преобразованию Фурье принятый сигнал от модуля 106А (106 В) быстрого преобразования Фурье (FFT) и декодирует канал управления, содержащийся в принятом сигнале, с целью извлечения данных об информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), использованной базовой станцией во время передачи сигнала. Эти данные необходимы для демодулирования принятого сигнала. В частности, эти данные указывают, совпадает ли информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), использованная в базовой станции, с информацией индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя, или явно указывают номер индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), если используется иная информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). В случае явно указанного номера индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) устройство 10 пользователя использует для выполнения оценки канала на основе принятого от базовой станции сигнала не переданную в качестве обратной связи информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), а информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), сообщенную с базовой станции. Явно указанный номер индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) передается в случае, если в силу различных причин базовая станция вынуждена использовать информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), отличную от информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданной в качестве обратной связи устройством 10 пользователя. За исключением такого особого случая, передается подтверждение того, что используется переданная в качестве обратной связи информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Модуль 110 декодирования канала управления подает извлеченную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) на модуль 118 вычисления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования.
Модуль 112 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и оценки индикатора качества канала (CQI) использует опорный сигнал из принятого сигнала, полученного от модуля 106А (106В) быстрого преобразования Фурье (FFT), для измерения качества приема, формирования индикатора качества канала (CQI) и установки (выбора) информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Таким способом формируется индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI), подходящий для условий распространения радиосигнала в данный момент времени. Кроме того, модуль 112 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и оценки индикатора качества канала (CQI) подает на модуль 114 задержки сформированную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и установленный индикатор качества канала (CQI).
Модуль 114 задержки получает информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) от модуля 112 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и оценки индикатора качества канала (CQI) и получает заранее определенную величину задержки посредством высокоуровневой сигнализации, например, от базовой станции. Кроме того, модуль 114 задержки задерживает входящую информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) на заранее определенную величину задержки перед подачей на модуль 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования.
Модуль 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования получает информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) от модуля 114 задержки и сохраняет полученную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Кроме того, модуль 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования может подавать сохраненную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) на модуль 118 вычисления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования.
Модуль 118 вычисления индикатора матрицы предварительнрго кодирования (PMI) для демодулирования получает информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) от модуля 110 декодирования канала управления и определяет информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), предназначенную для использования при демодулировании, исходя из полученной информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Если информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) указывает, что в базовой станции была использована информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданная в качестве обратной связи устройством пользователя, то модуль 118 вычисления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования получает информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) от модуля 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования. Если информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) представляет собой явно указанный номер индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), то модуль 118 вычисления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования вычисляет информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), предназначенную для использования при демодулировании, исходя из этого номера индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Кроме того, модуль 118 вычисления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования подает полученную или вычисленную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) на модуль 120 оценки канала.
Модуль 120 оценки канала выполняет оценку канала на основе подвергнутого преобразованию Фурье принятого сигнала, полученного от модулей 106А и 106В быстрого преобразования Фурье (FFT), с использованием информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), полученной от модуля 118 вычисления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования, и подает результат на модуль 122 обнаружения сигнала канала данных.
Модуль 122 обнаружения сигнала канала данных демодулирует сигнал, полученный от модулей 106А и 106В быстрого преобразования Фурье (FFT), с использованием результата оценки канала, полученного от модуля 120 оценки канала. Демодулированный сигнал с выхода модуля 122 обнаружения сигнала канала данных подается на модуль 124 канального декодирования.
Модуль 124 канального декодирования выполняет канальное декодирование в отношении демодулированного сигнала, полученного от модуля 122 обнаружения сигнала канала данных, с целью восстановления сигнала, переданного с базовой станции.
Далее описан пример осуществления связи между устройством 10 пользователя и базовой станцией в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. С целью объяснения преимуществ от применения устройства 10 пользователя в системе связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов (MIMO) и использованием предварительного кодирования, со ссылкой на фиг.2 для сравнения описаны прием и передача, осуществляемые между базовой станцией и устройством пользователя с конфигурацией, отличной от конфигурации устройства 10 пользователя. Как описано ниже, информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданная с базовой станции на устройство пользователя, указывает, что она соответствует информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданной в качестве обратной связи с устройства пользователя.
Как показано на фиг.2, сначала в момент времени t1 индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) передается с устройства пользователя (UE) на базовую станцию (Node В, Узел В). Индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) формируется до передачи в качестве обратной связи как индикатор матрицы предварительного кодирования, пригодный для нисходящей линии связи, который определен устройством пользователя на основе качества приема опорного сигнала, содержащегося в принятом сигнале, полученном от базовой станции. Кроме того, устройство пользователя сохраняет индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) в модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) устройства пользователя в момент передачи индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ). Индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), сохраненный в модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), затем используется в процессе декодирования данных и т.п., когда устройство пользователя принимает данные от базовой станции.
Когда базовая станция принимает индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) в момент времени t2, который следует спустя заранее определенную величину задержки Δ после момента времени t1, она декодирует принятый индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) с целью получения матрицы предварительного кодирования. Индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) добавляется в матрицу предварительного кодирования, которая сохраняется в модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) базовой станции. Поскольку при этом выполняются различные процессы, включая декодирование индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), то между приемом индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) и сохранением индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) проходит промежуток времени Т, требуемый для выполнения этих различных процессов.
Далее в момент времени t3 базовая станция передает сигнал на устройство пользователя, передавшее в качестве обратной связи индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ). Затем базовая станция обращается к модулю накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) с целью получения индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), предназначенного для использования при передаче на это устройство пользователя, и производит взвешивание каждого потока сигнала, предназначенного для передачи с использованием матрицы предварительного кодирования, соответствующей индикатору 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ). Затем базовая станция выполняет заранее определенную обработку сигнала, например мультиплексирование сигнала с целью передачи сигнала на устройство пользователя.
Далее в момент времени t4, который следует спустя заранее определенную величину задержки Δ после момента времени (момента времени t3), в который базовая станция передала сигнал, устройство пользователя принимает этот сигнал. Устройство пользователя использует индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), сохраненный в собственном модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), для декодирования этого сигнала. В этом случае информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), используемая в базовой станции, представляет собой индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) и информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), используемая в устройстве пользователя, также представляет собой индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (PMI1), поэтому выполняется обычный прием.
Кроме того, когда базовая станция передает сигналы тому же устройству пользователя в момент времени t5, индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) сохраняется (как информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для этого устройства пользователя) в модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) базовой станции, выполняется взвешивание с использованием индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), после чего сигнал передается на устройство пользователя. Как и в описанном выше случае, поскольку устройству пользователя также известно, что предназначенная для использования информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) представляет собой индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), выполняется обычный прием.
В момент времени t7 продолжается процесс, в котором устройство пользователя передает в качестве обратной связи индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2), отличный от индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ). Изменение (обновление) с индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) на индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) стало необходимым вследствие изменения условий распространения радиосигнала и т.д., где индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) представляет собой информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), которая определена устройством пользователя в качестве оптимальной в этот момент времени. Кроме того, устройство пользователя сохраняет индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) в собственном модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) почти одновременно с передачей индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2). Передача в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) может выполняться периодически с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH) или же может выполняться с использованием восходящего совмещенного канала (PUSCH) в ответ на запрос от базовой станции.
В момент времени t8, который следует спустя заранее определенную величину задержки Δ после момента времени t7, переданный в качестве обратной связи индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) принимается в базовой станции. Затем индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) декодируется и т.п. и спустя промежуток времени Т после приема индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2), индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) сохраняется в модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) базовой станции.
После обновления информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) в модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) базовой станции на индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) используется для взвешивания при передаче с базовой станции на устройство пользователя. Например, индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) используется в базовой станции и в устройстве пользователя при передаче с базовой станции в момент времени t11 и при приеме в устройстве пользователя в момент времени t12. Таким образом, устройство пользователя успешно осуществляет прием.
Тем не менее, если базовая станция передает сигнал на устройство пользователя до истечения промежутка времени Т после приема индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2), то используется индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), поскольку индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) все еще хранится в модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) базовой станции. В это время устройство пользователя, принимающее сигнал, хранит в собственном модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2), поэтому принятый сигнал демодулируется с использованием индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2). В этом случае информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), используемая в базовой станции, и информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), используемая в устройстве пользователя, отличаются и поэтому устройство пользователя не может должным образом обработать этот сигнал. Другими словами, проблема заключается в том, что когда базовая станция осуществляет передачу до завершения обновления информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), возникает несоответствие информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) в базовой станции и в устройстве пользователя.
Далее со ссылкой на фигуры с 1 по 3 описано решение этой проблемы с использованием устройства 10 пользователя в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
В устройстве 10 пользователя информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), выбранная в модуле 112 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и оценки индикатора качества канала (CQI) (фиг.1), подается на модуль 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования с заранее определенной задержкой (Т+2Δ) с использованием модуля 114 задержки. Другими словами, на фиг.2 индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) сохраняется в модуле накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) в момент времени (t1), когда устройство пользователя передает в качестве обратной связи индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), в то время как в устройстве 10 пользователя в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) сохраняется в модуле 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования с заранее определенной задержкой (Т+2Δ) с момента времени t1, как показано на фиг.3. Кроме того, модуль 112 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и оценки индикатора качества канала (CQI) устройства 10 пользователя определяет, что информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) должна быть изменена с индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) на индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2), и информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) в модуле 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования обновляется на индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) с заранее определенной задержкой (Т+2Δ с момента времени t7) также в случае передачи в качестве обратной связи индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) на базовую станцию.
Как видно на фиг.2 и 3, когда базовая станция передает сигнал устройству 10 пользователя в момент времени t9, обновление на индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) в момент времени t9 еще не завершено. Как видно на фиг.3, в момент времени t10, в который устройство пользователя принимает сигнал, модуль 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования устройства 10 пользователя хранит индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ). Так происходит благодаря тому, что модуль 114 задержки обеспечивает задержку Т+2Д, предотвращая немедленное обновление на индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) в момент передачи в качестве обратной связи устройством 10 пользователя индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2). Так обеспечивается совпадение между индикатором 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), используемым базовой станцией, и индикатором 1 матрицы предварительного кодирования (PMI1), хранящимся в модуле 116 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для демодулирования, что позволяет устройству 10 пользователя производить прием должным образом. Таким образом, при использовании устройства пользователя в соответствии с данным вариантом осуществления, даже если базовая станция, принявшая обновление информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), выполняет передачу с использованием информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) до обновления, даже если процесс обновления не был завершен, информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) может совпадать в базовой станции и в устройстве пользователя, что позволяет предотвратить ошибку связи, возникающую вследствие несовпадения информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI).
Промежуток времени Т, необходимый для декодирования информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и т.п., может заранее определяться между базовой станцией и устройством пользователя как определенная величина или может передаваться с базовой станции на устройство пользователя с использованием высокоуровневой сигнализации, например, он может изменяться в зависимости от объема обработки сигналов в базовой станции. Кроме того, величина Δ времени задержки распространения сигнала может вычисляться на основе номера кадра для поддиапазона частот, используемого для передачи в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Для удобства на фиг.2 и 3 величина Δ времени задержки распространения одинакова при восходящей передаче и при нисходящей передаче, но она может быть и разной.
Второй вариант осуществления
1
N
Далее со ссылкой на фиг.4 описана базовая станция в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.4 представлена схема, иллюстрирующая конфигурацию базовой станции в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как видно, базовая станция 40 представляет собой систему с восемью антеннами, содержащую восемь антенн 402А-402Н. Базовая станция 40 содержит N буферов 412-412, N модулей мультиплексирования 414Т-414М информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), планировщик 416, модуль 418 канального кодирования, модуль 420 модулирования данных, модуль 422 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ), модули 424А-424Н мультиплексирования общего опорного сигнала, модули 426А-426Н обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ (IFFT, Inverse Fast Fourier Transform)), модули 428A-428H добавления циклического префикса, радиопередающие модули 430А-430Н, дуплексеры 404А-404Н, модуль 406 комбинирования антенн, модуль 408 демодулирования и декодирования, модуль 432 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале управления, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра, модуль 434 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале данных, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра и модуль 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI).
1
N
Буферы 412-412 сохраняют передаваемые данные, предназначенные для передачи соответствующим N устройствам пользователя (не показаны), расположенным в пределах соты базовой станции 40.
1
N
1
N
1
N
1
N
Модули, мультиплексирования 414-414 информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) соединены, соответственно, с N буферами 412-412 и получают на входе соответствующие наборы передаваемых данных. Кроме того, модули мультиплексирования 414-414 информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) получают на входе наборы информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) от описанного далее модуля 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) и мультиплексируют их в совмещенные каналы данных, содержащие передаваемые данные, получаемые, соответственно, от буферов 412-412, для формирования передаваемых сигналов, соответствующих устройствам пользователя.
Модуль 410 выбора схемы модуляции и кодовой скорости получает на входе индикатор качества канала (CQI) от описанного далее модуля 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) и на основе этого индикатора качества канала (CQI) выбирает оптимальные для передачи с базовой станции 40 на устройство пользователя схему модуляции и кодовую скорость. На основе результата этого выбора модуль 410 выбора схемы модуляции и кодовой скорости формирует информацию о способе модулирования, которая указывает выбранный способ модуляции, и подает эту информацию о способе модулирования на модуль 420 модулирования данных. Кроме того, на основе результата этого выбора модуль 410 выбора схемы модуляции и кодовой скорости формирует информацию о схеме, которая указывает выбранную схему канального кодирования и подает эту информацию о схеме на модуль 418 канального кодирования.
1
N
Планировщик 416 получает на входе от модулей мультиплексирования 414-414 информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) передаваемые сигналы, предназначенные для передачи, соответственно, на N устройств пользователя, и выделяет радиоресурс для каждого из передаваемых сигналов.
Модуль 418 канального кодирования получает на входе передаваемый сигнал от планировщика 416 и получает на входе информацию о схеме, указывающую схему канального кодирования, от модуля 410 выбора схемы модуляции и кодовой скорости. Кроме того, модуль 418 канального кодирования выполняет канальное кодирование передаваемого сигнала с использованием схемы, указанной в информации о схеме. Кроме того, модуль 418 канального кодирования подает передаваемый сигнал, подвергнутый канальному кодированию, на модуль 420 модулирования данных.
Модуль 420 модулирования данных получает на входе передаваемый сигнал, подвергнутый канальному кодированию, от модуля 418 канального кодирования и получает на входе информацию о схеме модуляции, указывающую схему модуляции, от модуля 410 выбора схемы модуляции и кодовой скорости. Кроме того, модуль 420 модулирования данных модулирует входной передаваемый сигнал с использованием схемы модуляции, указанной в информацию о схеме модуляции. Кроме того, модуль 420 модулирования данных подает модулированный передаваемый сигнал на модуль 422 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ).
Модуль 422 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ) получает на входе модулированный сигнал от модуля 420 модулирования данных и копирует входной сигнал с целью формирования восьми передаваемых сигналов, количество которых совпадает с количеством антенн. Другими словами, формируются восемь передаваемых сигналов, предназначенных для передачи посредством восьми соответствующих антенн 402А-402Н. Другими словами, модуль 422 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ) выполняет роль сплиттера (разветвителя сигнала). Кроме того, модуль 422 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ) получает на входе информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) от модуля 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) и перемножает матрицу предварительного кодирования со сформированным передаваемым сигналом. Таким образом, совмещенный канал данных передается посредством восьми антенн 402А-402Н с использованием направленного луча с острой диаграммой направленности в направлении, в котором расположено устройство пользователя, которому предназначена передача.
Каждый из восьми передаваемых сигналов, с которыми перемножена матрица предварительного кодирования, сформированный модулем 422 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ), затем подается на модули 424А-424Н мультиплексирования общего опорного сигнала. Модули 424А-424Н мультиплексирования общего опорного сигнала мультиплексируют общий опорный сигнал с соответствующими передаваемыми сигналами, полученными от модуля 422 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ), и подают передаваемые сигналы, полученные путем такого мультиплексирования, на соответствующие модули 426А-426Н обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT).
Модули 426А-426Н обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) осуществляют обратное быстрое преобразование Фурье в отношении передаваемых сигналов, полученных, соответственно, от модулей 424А-424Н мультиплексирования общего опорного сигнала, и подают соответствующие преобразованные передаваемые сигналы на модули 428А-428Н добавления циклического префикса. Модули 428А-428Н добавления циклического префикса добавляют циклические префиксы (CP) к входным сигналам и подают соответствующие передаваемые сигналы с добавленными циклическими префиксами (CP) на радиопередающие модули 430А-430Н. Радиопередающие модули 430А-430Н выполняют обработку (цифроаналоговое преобразование, ограничение ширины полосы частот, усиление мощности и т.п.), необходимую для передачи соответствующих входных сигналов. Обработанные сигналы передаются через соответствующие дуплексеры 404А-404Н посредством антенн 402А-402Н.
1
N
Описанная выше последовательность элементов от буферов 412-412 до радиопередающих модулей 430А-430Н составляет выходную (передающую) часть базовой станции 40. Далее описаны элементы, составляющие приемную часть. В последующем описании иллюстрируется случай передачи от одного устройства пользователя.
Модуль 406 комбинирования антенн получает от каждой из антенн 402А-402Н сигнал, переданный в качестве обратной связи с устройства пользователя (принятый сигнал для базовой станции 40), посредством дуплексеров 404А-404Н. Кроме того, модуль 406 комбинирования антенн комбинирует сигналы и подает комбинированные сигналы на модуль 408 демодулирования и декодирования.
Модуль 408 демодулирования и декодирования осуществляет демодулирование и декодирование комбинированных сигналов, полученных от модуля 406 комбинирования антенн, с использованием заранее определенного способа демодулирования и декодирования. Кроме того, модуль 408 демодулирования и декодирования извлекает из демодулированого и декодированного сигнала информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданную в качестве обратной связи с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH), индикатор качества канала (CQI), соответствующий информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), и номер кадра, использованного при обратной связи (другими словами, момент времени обратной связи), информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданную в качестве обратной связи с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH), индикатор качества канала (CQI), соответствующий информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), и номер кадра, использованного при обратной связи. Кроме того, модуль 408 демодулирования и декодирования подает информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) из физического восходящего канала управления (PUCCH), индикатор качества канала (CQI) и номер кадра на модуль 432 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале управления, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра (далее называемый модулем 432 накопления), и подает информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) из физического восходящего совмещенного канала (PUSCH), индикатор качества канала (CQI) и номер кадра на модуль 434 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале данных, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра (далее называемый модулем 434 накопления).
Модуль 432 накопления получает на входе информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) из канала управления (физического восходящего канала управления (PUCCH)), индикатор качества канала (CQI) и номер кадра от модуля 408 демодулирования и декодирования и сохраняет их. Кроме того, модуль 432 накопления может подавать сохраненную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) из физического восходящего канала управления (PUCCH), индикатор качества канала (CQI) и номер кадра на модуль 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI).
Модуль 434 накопления получает на входе информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) из канала данных (физического восходящего совмещенного канала (PUSCH)), индикатор качества канала (CQI) и номер кадра от модуля 408 демодулирования и декодирования и сохраняет их. Кроме того, модуль 434 накопления может подавать сохраненную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) из физического восходящего совмещенного канала (PUSCH), индикатор качества канала (CQI) и номер кадра на модуль 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI).
Модуль 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) получает на входе информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) из канала управления (физического восходящего канала управления (PUCCH)), индикатор качества канала (CQI) и номер кадра от модуля 432 накопления. Кроме того, модуль 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) получает на входе информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) из канала данных (физического восходящего совмещенного канала (PUSCH)), индикатор качества канала (CQI) и номер кадра от модуля 434 накопления. Кроме того, модуль 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) может выбирать, какая информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) должна использоваться, на основе входящей информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и номера кадра. Этот выбор описан далее.
1
N
Кроме того, модуль 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) подает выбранную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) на модули мультиплексирования 414-414 информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и модуль 422 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ) и подает индикатор качества канала (CQI), соответствующий выбранной информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), на модуль 410 выбора схемы модуляции и кодовой скорости.
Далее описан пример осуществления связи между устройством пользователя и базовой станцией 40 в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Для сравнения со ссылкой на фиг.5 описаны передача и прием между базовой станцией и устройством пользователя, не имеющим признаков устройства 10 пользователя, в системе связи с применением схемы со множеством входов и множеством выходов (MIMO) и использованием предварительного кодирования. На фиг.5 и 6, на которые ссылается последующее описание, пренебрегают величиной Δ времени задержки распространения сигнала. Кроме того, базовая станция (базовая станция 40) использует информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданную в качестве обратной связи с устройства пользователя. Кроме того, устройство пользователя, связывающееся с базовой станцией (базовой станцией 40) может быть устройством 10 пользователя в соответствии с первым вариантом осуществления.
Как показано на фиг.5, устройство пользователя (UE) передает в качестве обратной связи апериодический частотно-избирательный индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI) с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH) в момент времени t1. Другими словами, базовая станция делает запрос на передачу в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), содержащей информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для заранее определенного поддиапазона частот и в соответствии с этим запросом информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) передается в качестве обратной связи в момент времени t1.
Кроме того, в момент времени t2, следующий непосредственно за моментом времени t1, устройство пользователя передает в качестве обратной связи широкополосный индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) (общий для всей полосы частот), как обратную связь в виде информации периодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH). Другими словами, между устройством пользователя и базовой станцией согласовано, что информация широкополосного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) передается в качестве обратной связи в определенный период времени с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH) и обратная связь в соответствии с этим согласованием выполняется в момент времени t2. После приема индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) базовая станция выполняет заранее определенный процесс с целью получения индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) и обновления информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) в модуле накопления с индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) на индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2).
Затем в момент времени t3 при передаче сигнала с базовой станции на устройство пользователя базовая станция использует обновленную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Другими словами, как правило, используется самая последняя информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). В приведенном примере используется индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2), а информация частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), использующая физический восходящий совмещенный канал (PUSCH), запрошенная базовой станцией, не используется. Следовательно, возникает проблема, связанная с тем, что базовая станция не может использовать запрошенную ею информацию частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и, следовательно, не может выполняться более оптимальное взвешивание.
С использованием базовой станции 40 в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения данная проблема решается следующим образом. Как показано на фиг.6, индикатор 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ), переданный в качестве обратной связи в момент времени t1 с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH), сохраняется в модуле 434 накопления (фиг.4) как индикатор А матрицы предварительного кодирования (PMI-A). Кроме того, в модуле 434 накопления также сохраняется номер кадра, использованного при передаче в качестве обратной связи индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (PMI1).
Затем в момент времени 12 индикатор 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2), переданный в качестве обратной связи с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH), сохраняется в модуле 432 накопления (фиг.4) как индикатор В матрицы предварительного кодирования (PMI-В). Кроме того, в модуле 432 накопления также сохраняется номер кадра, использованного при передаче в качестве обратной связи индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2).
Далее при передаче базовой станцией 40 сигнала на устройство пользователя в момент времени t3 используется информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), выбранная модулем 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI). Этот выбор производится, например, следующим способом. Сначала в модуле 436 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) вычисляются промежутки времени Т1, который представляет собой промежуток времени между моментом времени передачи в качестве обратной связи индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) и моментом времени передачи данных (моментом времени нисходящей передачи), и Т2, который представляет собой промежуток времени между моментом времени передачи в качестве обратной связи индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) и моментом времени передачи данных. Такое вычисление, как описано выше, может выполнятся, исходя из номера кадра из модулей 432 и 434 накопления. Далее вычисляется величина L
<mrow><mi>L</mi><mo>=</mo><msup><mi>a</mi><mrow><mi>T</mi><mn>1</mn></mrow></msup><mo>−</mo><msup><mi>b</mi><mrow><mi>T</mi><mn>2</mn></mrow></msup><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo><</mo><mi>a</mi><mo><</mo><mn>1,0</mn><mo><</mo><mi>b</mi><mo><</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
Далее определяется, является ли величина L равной или большей 0; если величина L равна или больше 0, то выбирается индикатор А матрицы предварительного кодирования (PMI-A), а если величина L меньше 0, то выбирается индикатор В матрицы предварительного кодирования (PMI-B). Здесь а и b представляют собой коэффициенты забывания (forgetting factors). (Например, они могут должным образом определяться в соответствии с условиями распространения радиосигнала). В соответствии с таким выбором, даже если передача в качестве обратной связи индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ) посредством физического восходящего совмещенного канала (PUSCH) предшествует передаче в качестве обратной связи индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) посредством физического восходящего канала управления (PUCCH), предпочтительно может использоваться передача в качестве обратной связи индикатора 1 матрицы предварительного кодирования (РМИ). При использовании физического восходящего совмещенного канала (PUSCH) устройство пользователя может передавать в качестве обратной связи информацию частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для каждого поддиапазона частот) как индикатор А матрицы предварительного кодирования (PMI-A) и базовая станция 40 может осуществлять более точное планирование с его использованием.
Как описано выше, даже если передача в качестве обратной связи информации частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH) предшествует передаче в качестве обратной связи индикатора 2 матрицы предварительного кодирования (PMI2) для всей полосы частот с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH), базовая станция 40 в соответствии с данным вариантом осуществления позволяет предпочтительно использовать информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданную в качестве обратной связи посредством физического восходящего совмещенного канала (PUSCH), по отношению к более поздней информации, переданной в качестве обратной связи посредством физического восходящего канала управления (PUCCH), если различие во времени невелико и условия распространения радиосигнала не претерпевают значительных изменений. Если же различие во времени велико и ожидается, что условия распространения радиосигнала изменились значительно, то может использоваться также более поздняя информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Таким образом, базовая станция 40 в соответствии с данным вариантом осуществления имеет преимущество, заключающееся в возможности осуществления более точного планирования.
Предназначенная для использования информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) может выбираться на основе разницы между промежутками времени Т1 и Т2. Например, если Т1>Т2 и Т2-Т1 не больше заранее определенного промежутка времени, то может использоваться индикатор А матрицы предварительного кодирования (PMI-A), а не индикатор В матрицы предварительного кодирования (PMI-B). Другими словами, если индикатор В матрицы предварительного кодирования (PMI-B) принимается непосредственно после приема индикатора А матрицы предварительного кодирования (PMI-A) и разница между промежутками времени Т1 и Т2 невелика, то ожидается, что условия распространения радиосигнала между базовой станцией и устройством пользователя изменились незначительно; следовательно, предпочтительно использовать не индикатор (например, широкополосный) В матрицы предварительного кодирования (PMI-B), переданный в качестве обратной связи посредством физического восходящего канала управления (PUCCH), а индикатор (например, частотно-избирательный) А матрицы предварительного кодирования (PMI-A), переданный в качестве обратной связи посредством физического восходящего совмещенного канала (PUSCH).
Кроме того, истекшие промежутки времени Т1 и Т2 вычислены исходя из номера кадра, использованного при передаче в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI); тем не менее это не единственный способ и в качестве начального момента времени может устанавливаться момент времени обнаружения базовой станцией приема информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Другими словами, может использоваться любой способ, позволяющий численно определить, какая информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) - переданная в качестве обратной связи с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH) или переданная в качестве обратной связи с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH) - предшествует другой.
Кроме того, в описанном примере предпочтительно используется информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданная в качестве обратной связи с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH). Тем не менее это не единственный способ и предпочтительно может использоваться информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданная в качестве обратной связи с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH), если передача в качестве обратной связи с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH) выполняется после передачи в качестве обратной связи с использованием физического восходящего канала управления (PUCCH). Такой способ может быть реализован с помощью базовой станции 40 в соответствии со вторым вариантом осуществления, содержащей модуль 432 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале управления, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра, и модуль 434 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале данных, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра, и сохраняющей информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для каждого канала. Описанный выше способ также облегчает понимание преимуществ базовой станции 40 в соответствии с данным вариантом осуществления.
Информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), выбранная базовой станцией 40, может в явном виде сообщаться устройству пользователя.
Третий вариант осуществления
Далее со ссылкой на фиг.7 описана базовая станция в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.7 представлена схема, иллюстрирующая конфигурацию базовой станции в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как видно из сравнения фиг.7 и фиг.4, базовая станция 70 в соответствии с третьим вариантом осуществления отличается от базовой станции 40 в соответствии со вторым вариантом осуществления, в основном тем, что базовая станция 70 вместо модуля 432 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале управления, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра и модуля 434 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданного в качестве обратной связи в канале данных, индикатора качества канала (CQI) и номера кадра, содержит модуль 732 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и индикатора качества канала (CQI) и модуль 734 накопления частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI). Далее приведено объяснение основных отличий.
Модуль 708 демодулирования и декодирования базовой станции 70 демодулирует и декодирует комбинированный сигнал, полученный с модуля 706 комбинирования антенн, используя заранее определенный способ демодулирования и декодирования. Кроме того, модуль 708 демодулирования и декодирования извлекает из демодулированного и декодированного сигнала информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот (информацию широкополосного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI)), которая представляет качество канала для всей полосы частот системы, и усредненную информацию о качестве канала (индикатор качества канала (CQI)) для канала, использованного при передаче в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Кроме того, модуль 708 демодулирования и декодирования извлекает информацию частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для каждого поддиапазона частот) и усредненный индикатор качества канала (CQI) для канала, использованного при передаче в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI).
Кроме того, модуль 708 демодулирования и декодирования подает на модуль 732 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и индикатора качества канала (CQI), информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и соответствующий усредненный индикатор качества канала (CQI), и подает на модуль 734 накопления частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) информацию частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и соответствующий усредненный индикатор качества канала (CQI).
Модуль 732 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и индикатора качества канала (CQI) получает на входе информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и соответствующий усредненный индикатор качества канала (CQI) и сохраняет их. Кроме того, модуль 732 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и индикатора качества канала (CQI) может подавать на модуль 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) сохраненную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и соответствующий усредненный индикатор качества канала (CQI).
Модуль 734 накопления частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) получает на входе информацию частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и соответствующий усредненный индикатор качества канала (CQI) и сохраняет их. Кроме того, модуль 734 накопления частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) может подавать на модуль 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) сохраненную информацию частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и соответствующий усредненный индикатор качества канала (CQI).
Модуль 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) получает на входе информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и соответствующий усредненный индикатор качества канала (CQI) от модуля 732 накопления индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и индикатора качества канала (CQI). Кроме того, модуль 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) получает на входе информацию частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и соответствующий усредненный индикатор качества канала (CQI) от модуля 734 накопления частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI). Кроме того, модуль 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) может выбирать, какая информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) - информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, или информация частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) - должна использоваться, на основе двух полученных усредненных индикаторов качества канала (CQI).
Например, если величина различия D
<mrow><mi>D</mi><mo>=</mo><mi>C</mi><mi>Q</mi><mi>I</mi><mn>1</mn><mo>−</mo><mi>C</mi><mi>Q</mi><mi>I</mi><mn>2</mn><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
между усредненным индикатором 1 качества канала (CQI1) для канала, использованного для передачи в качестве обратной связи информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, и усредненным индикатором 2 качества канала (CQI2) для канала, использованного для передачи в качестве обратной связи информации частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) не менее заранее определенного значения X, то модуль 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) выбирает информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), общего для всей полосы частот, а если величина различия D меньше заранее определенного значения X, то модуль 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) выбирает информацию частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Значение X может составлять, например, 0 дБ.
1
N
Кроме того, модуль 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) подает выбранную информацию индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) на модули мультиплексирования 714-714 информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и модуль 722 перемножения матрицы предварительного кодирования (РМ), а индикатор качества канала (CQI), соответствующий выбранной информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), подает на модуль 710 выбора схемы модуляции и кодовой скорости.
В базовой станции 70 в соответствии с данным вариантом осуществления, конфигурация которой описана выше, в модуле 736 выбора индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора качества канала (CQI) сравниваются два усредненных индикатора качества канала (CQI) с целью выбора информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) на основе результата этого сравнения. Поэтому для осуществления передачи с базовой станции 70 на устройство пользователя используется не только самая последняя информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), но также и информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданная в качестве обратной связи в канале с хорошими условиями распространения радиосигнала. В результате частота ошибок при приеме устройством пользователя информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), используемой в базовой станции 70, снижается, уменьшая несовпадения информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) между базовой станцией 70 и устройством пользователя.
Информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), выбранная базовой станцией 70, может в явном виде сообщаться устройству пользователя.
Четвертый вариант осуществления
Далее описана базовая станция в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения. Базовая станция в соответствии с четвертым вариантом осуществления отличается от базовой станции 40 в соответствии со вторым вариантом осуществления в основном тем, что момент времени запроса передаваемой в качестве обратной связи информации апериодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (предпочтительно, частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI)), который выполняется с базовой станции на устройство пользователя, корректируется. Далее приведено объяснение основных отличий.
Когда базовая станция 40 передает на устройство пользователя запрос на передаваемую в качестве обратной связи информацию апериодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), планировщик 416 базовой станции 40 настраивает момент времени передачи запроса таким образом, чтобы передача в качестве обратной связи с устройства пользователя, ответившего на этот запрос, выполнялась в пределах заранее определенного интервала времени, включающего в себя момент времени периодической обратной связи.
В частности, как показано на фиг.8, базовая станция 40 в соответствии с данным вариантом осуществления, кроме того, содержит модуль 438 накопления значений момента или периода времени обратной связи канала управления для пользователя с номером пользователя N, модуль 440 определения запроса на передачу в качестве обратной связи апериодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) для того же пользователя и формирователь 442 нисходящего канала управления.
Модуль 438 накопления значений момента или периода времени обратной связи канала управления накапливает значения момента (периода) времени обратной связи для каждого пользователя. Момент времени обратной связи определяется в начале связи между базовой станцией 40 и устройством пользователя. Модуль 440 определения запроса на обратную связь определяет, например, должна ли запрашиваться от устройства пользователя передача в качестве обратной связи информации апериодического частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH), к примеру, на основе индикатора качества канала (CQI), содержащегося в принятом сигнале, или же на основе успешности или неуспешности приема информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) от устройства пользователя. Если формирователь 442 нисходящего канала управления определяет, что модуль 440 определения запроса на обратную связь должен выполнить запрос, то он использует грант планирования восходящей линии связи (UL grant) для данного устройства пользователя с целью запроса обратной связи. Следовательно, если в базовой станции 40 формируется канал управления для определенного пользователя, то модуль 440 определения запроса на обратную связь определяет, должна ли запрашиваться апериодическая обратная связь в виде частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI); если определено, что она должна запрашиваться, то момент времени обратной связи, накопленный в модуле 438 накопления значений момента или периода времени обратной связи канала управления для соответствующего пользователя, используется для выполнения запроса на обратную связь в должный момент времени.
Здесь заранее определенный период времени может быть, например, нулевым. Другими словами, как показано на фиг.9, периодическая обратная связь и обратная связь в ответ на запрос могут выполняться одновременно. Кроме того, заранее определенный период времени может быть таким, чтобы величина L была не менее ноля при определении на основе формулы (1) с использованием истекших промежутков времени Т1 и 12 (фиг.6). Таким образом, даже если базовая станция запрашивает передачу в качестве обратной связи информации апериодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и затем выполняется передача в качестве обратной связи информации периодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), то используется информация индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданная с использованием апериодической обратной связи. При апериодической обратной связи в качестве обратной связи с использованием физического восходящего совмещенного канала (PUSCH) обычно передается информация частотно-избирательного индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), что позволяет предпочтительно использовать такую информацию для выполнения более точного планирования.
Кроме того, если передача в качестве обратной связи информации апериодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) выполняется спустя определенный период времени после момента времени передачи в качестве обратной связи информации периодического индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), то, например, предпочтительное использование информации индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI), переданной с использованием периодической обратной связи, заранее согласуется между базовой станцией 40 и устройством пользователя.
Для удобства объяснения настоящее изобретение описано с разделением на несколько вариантов осуществления. Тем не менее такое разделение на варианты осуществления не является существенным для настоящего изобретения, так что при необходимости могут использоваться два или большее количество вариантов осуществления.