УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПИЛОТ-СИГНАЛОВ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ WCDMA
DEVICE AND METHOD FOR UPLINK PILOT SIGNALS FOR WCDMA COMMUNICATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение раскрывает усовершенствованные устройства и способы передачи и приема пилот-сигналов восходящей линии связи WCDMA HSPA.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В системах WCDMA с возможностью HSPA, которые используют так называемое формирование луча с обратной связью по восходящей линии связи, иногда также упоминаемое как разнесенная передача с обратной связью по восходящей линии связи, NodeB (Узел B) информирует UE, способное к формированию луча, о формировании луча, которое UE должно использовать. Это обычно выполняется посредством передачи на UE кодового слова, которое идентифицирует набор весов предварительного кодирования ("вектор предварительного кодирования") в кодовой книге. Затем эти веса предварительного кодирования в векторе предварительного кодирования используются UE посредством использования каждого веса предварительного кодирования в этом наборе для перемножения с информацией, которая передается от одной из антенн UE, то есть вектор предварительного кодирования содержит по одному весу предварительного кодирования для каждой из антенн.
Чтобы NodeB был в состоянии определять подходящий вектор предварительного кодирования для конкретного UE, NodeB должен иметь информацию об условиях в радиоканале между NodeB и UE, которая обычно получается посредством (множества) пилот-сигналов, которые передаются от UE на NodeB. NodeB, определяющий вектор предварительного кодирования для UE, обычно является NodeB, обслуживающим UE, хотя в некоторых случаях он также может быть другим NodeB или контроллером радиосети UE, его RNC.
Как должно быть понятно, было бы выгодно, чтобы пилот-сигнал или зондирующий сигнал для формирования луча с обратной связью WCDMA HSPA были спроектированы так, чтобы воздействие на использование кода канализации WCDMA, сложность аппаратного обеспечения, издержки на сигнализацию, уровень помех, характеристики линии связи и системы и операцию мягкой передачи обслуживания было оптимизировано.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы получить решение для передачи пилот-сигналов в системах WCDMA с возможностью HSPA, которое удовлетворяет по меньшей мере некоторым из вышеизложенных пожеланий.
Такое решение получено посредством оборудования пользователя, UE, для системы WCDMA с возможностью HSPA. UE оборудовано по меньшей мере первой и второй передающими антеннами и выполнено для использования одного или больше наборов весов предварительного кодирования, при этом каждый вес предварительного кодирования в одном или больше наборах используется UE для перемножения с информацией, которая передается от одной из антенн UE, то есть используется один вес предварительного кодирования на каждую антенну.
UE также выполнено для приема команд от NodeB относительно подлежащего использованию набора или наборов весов предварительного кодирования, и передачи первого и второго пилот-сигналов, и использования первого набора весов предварительного кодирования для первого пилот-сигнала и второго набора весов предварительного кодирования для второго пилот-сигнала. Первый набор весов предварительного кодирования является таким же, как тот, который UE использует для передачи первого потока данных, и UE выполнено для использования различных кодов расширения спектра для первого потока данных и для первого пилот-сигнала.
В вариантах осуществления, UE также выполнено для передачи второго потока данных с использованием второго набора весов предварительного кодирования и использования различных кодов расширения спектра для второго потока данных и для второго пилот-сигнала.
В вариантах осуществления, UE также выполнено для передачи второго потока данных с использованием второго набора весов предварительного кодирования и передачи второго потока данных и второго пилот-сигнала с одним и тем же кодом расширения спектра, но по методу временного мультиплексирования.
Варианты осуществления с первым и вторым потоками данных являются полезными, например, в приложениях MIMO.
В вариантах осуществления, UE выполнено для использования первого и второго набора весов предварительного кодирования, которые являются ортогональными друг другу.
В вариантах осуществления, UE также выполнено для использования разных уровней выходной мощности для передачи первого и второго пилот-сигналов, и в некоторых таких вариантах осуществления UE выполнено для приема от NodeB команд относительно разных уровней мощности.
В вариантах осуществления, UE также выполнено для использования пилотных символов канала DPCCH WCDMA в качестве первого пилот-сигнала и использования в качестве второго пилот-сигнала пилотных символов другого канала WCDMA, при этом пилотные символы другого канала WCDMA используют такой же формат слота, как пилотные символы канала DPCCH WCDMA, и использования различных кодов расширения спектра для канала DPCCH WCDMA и упомянутого другого канала WCDMA. В некоторых таких вариантах осуществления, UE выполнено для включения сигнализации управления и/или символов данных в другой канал WCDMA.
В вариантах осуществления, UE также выполнено для включения сигнализации управления и/или символов данных в другой канал WCDMA.
В вариантах осуществления, UE также выполнено для использования последовательности пилотных символов канала DPCCH WCDMA в качестве первого пилот-сигнала и использования в качестве второго пилот-сигнала последовательности пилотных символов, которую UE выполнено передавать с таким же кодом расширения спектра, как канал DPCCH WCDMA, но которая является ортогональной последовательности пилотных символов канала DPCCH WCDMA.
В вариантах осуществления, UE также выполнено для использования определенного количества пилот-сигналов, которое равно количеству антенн UE.
Изобретение также раскрывает NodeB для системы WCDMA с возможностью HSPA, который выполнен для приема от UE первого и второго пилот-сигналов, передаваемых от UE с соответствующими первым и вторым наборами весов предварительного кодирования, а также для приема от UE первого потока данных, который был передан от UE с первым набором весов предварительного кодирования, но с кодом расширения спектра, отличающимся от кода первого пилот-сигнала. NodeB выполнен для передачи команд на UE относительно по меньшей мере одного из первого и второго наборов весов предварительного кодирования и использования первого и второго пилот-сигналов для определения этих команд.
В вариантах осуществления, NodeB также выполнен для приема второго потока данных от UE, который был передан с использованием второго набора весов предварительного кодирования, но с кодом расширения спектра, отличающимся от кода второго пилот-сигнала.
В вариантах осуществления, NodeB также выполнен для приема второго потока данных от UE, который был передан с использованием второго набора весов предварительного кодирования, и с таким же кодом расширения спектра, как у второго пилот-сигнала, но по методу временного мультиплексирования.
В вариантах осуществления, NodeB выполнен для передачи команд на UE относительно разных уровней выходной мощности, которые UE должно использовать для передачи первого и второго пилот-сигналов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение будет описано более подробно в отношении прилагаемых чертежей, на которых
Фиг.1 показывает схематическое изображение системы WCDMA, и
Фиг.2 показывает пример методики формирования луча, и
Фиг.3 показывает пример кодовой книги, и
Фиг.4-6 показывают примеры шаблонов пилот-сигналов, и
Фиг.7 показывает блок-схему UE, и
Фиг.8 показывает схему последовательности операций способа функционирования UE, и
Фиг.9 показывает блок-схему NodeB, и
Фиг.10 показывает схему последовательности операций способа функционирования NodeB.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В дальнейшем варианты осуществления изобретения будут описаны более полно в отношении прилагаемых чертежей, на которых показаны варианты осуществления изобретения. Однако изобретение может быть воплощено во многих отличающихся формах и не должно рассматриваться как ограничиваемое вариантами осуществления, сформулированными в данном документе. Подобные позиционные обозначения на чертежах относятся к подобным элементам на протяжении всего описания.
Терминология, используемая в данном документе, представлена только с целью описания конкретных вариантов осуществления и не предназначается для ограничения изобретения.
Фиг.1 показывает схематическое изображение части системы 100 WCDMA, которая снабжена возможностью HSPA. Система содержит одну или больше сот 110, каждая из которых может вмещать одно или больше оборудований пользователя, UE 115. Одно или больше UE 115 в соте, такой как сота 110, могут быть оборудованы больше чем одной передающей антенной. В качестве примера, UE 115 показано с двумя антеннами 111, 112. Естественно, в большинстве вариантов осуществления, UE, такое как UE 115, которое оборудовано множеством антенн, может быть выполнено для использования всех своих антенн и для передачи, и для приема.
Для каждой соты, такой как сота 110, имеется узел управления, в WCDMA известный как NodeB. На Фиг.1 NodeB соты 110 показан с обозначением 105. Система WCDMA также содержит другие узлы, "более высокого уровня", чем показанные на Фиг.1, например узел, известный как RNC, контроллер радиосети, являющийся узлом, который, среди прочего, управляет одним или больше узлами NodeB и который также может, если это так называемый обслуживающий RNC, S-RNC, передавать управляющие сигналы непосредственно на определенное UE через NodeB соты рассматриваемого UE.
Изображенная на Фиг.1 система 100 WCDMA использует так называемую разнесенную передачу с обратной связью по восходящей линии связи, которое иногда также упоминается как формирование луча с обратной связью по восходящей линии связи. В такой системе UE 115 больше чем с одной передающей антенной выполнено для использования своих антенн для формирования луча по меньшей мере в направлении восходящей линии связи UL, и формированием луча управляет NodeB 105, хотя оно выполняется посредством UE.
NodeB 105 управляет формированием луча UE 115 с помощью передачи информации на UE относительно одного или больше наборов так называемых весов предварительного кодирования. Эти наборы также иногда упоминаются как векторы предварительного кодирования. Каждый вес предварительного кодирования в таком наборе предназначается для перемножения с сигналами от одной из антенн 111, 112 UE до передачи, что приводит к образованию "луча с заданной формой" в передачах от UE 115. Выбирая надлежащий набор весов предварительного кодирования, NodeB 105 может приводить передаваемый от UE 115 луч к форме, которая является оптимальной для этой ситуации, и NodeB также может, посредством адаптивного изменения набора весов предварительного кодирования, добиваться, чтобы передаваемый от UE луч был адаптирован к обстоятельствам оптимальным способом. Такое задание формы луча также упоминается как формирование луча. В одном конкретном случае, всем антеннам, кроме одной, присваивается вес предварительного кодирования, равный "нулю", то есть 0, а одной антенне присваивается вес предварительного кодирования, равный "единице", то есть 1. В примере с двумя антеннами, такой вектор предварительного кодирования тогда может быть [0, 1] или [1, 0]. Это соответствует отключению всех антенн, кроме одной, и использованию только остающейся антенны. Когда антенне присваивается вес предварительного кодирования, равный нулю, это соответствует отсутствию передач от этой антенны, и наоборот, для антенны, которой присваивается вес предварительного кодирования, равный единице, передача фактически может производиться без какого-либо умножения, поскольку это означает умножение на единицу.
Для того чтобы NodeB 105 был в состоянии определять оптимальный вектор предварительного кодирования для UE 115, NodeB должен быть в состоянии анализировать условия в радиоканале между NodeB и UE, что обычно выполняется посредством пилот-сигналов, которые передаются от UE. Относительно пилот-сигналов, как раскрыто в данном документе, существует по меньшей мере две проблемы, которые следует принимать во внимание: прежде всего, как пилот-сигналы должны передаваться от UE, и во-вторых, как пилот-сигналы должны быть спроектированы. Эти две проблемы будут описаны ниже, в отношении двух пилот-сигналов, называемых пилот-сигналом 1 и пилот-сигналом 2. Однако следует указать, что принципы, показанные в данном документе, могут быть применены к количеству пилот-сигналов, большему чем два.
Передача пилот-сигналов
1
2
1
11
12
2
21
22
11
12
21
22
В вариантах осуществления, UE 115 выполнено для передачи пилот-сигнала 1 с использованием таких же весов предварительного кодирования, как UE использует для передачи данных, и передачи пилот-сигнала 2 с использованием другого набора весов предварительного кодирования. Это иллюстрируется на Фиг.2, которая также служит для того, чтобы дополнительно проиллюстрировать концепцию векторов предварительного кодирования, которые содержат веса предварительного кодирования: Фиг.2 показывает две передающие антенны 111 и 112 UE 115. Данные и пилот-сигнал 1 перемножаются с первым вектором предварительного кодирования, W, а пилот-сигнал 2 перемножается со вторым вектором предварительного кодирования, W, до передачи от антенн 111 и 112. Вектор W предварительного кодирования содержит веса W и W предварительного кодирования,а вектор W предварительного кодирования содержит веса W и W предварительного кодирования. Таким образом, данные и пилот-сигнал 1 передаются от антенны 111 после перемножения с весом W предварительного кодирования, а от антенны 112 после перемножения с весом W предварительного кодирования, и пилот-сигнал 2 передается от антенны 111 после перемножения с весом W предварительного кодирования, а от антенны 112 после перемножения с весом W предварительного кодирования.
Мягкая передача обслуживания облегчается, если пилот-сигнал 1 передается с использованием таких же весов предварительного кодирования, как у данных, как описано выше. (Использование шаблонов пилот-сигналов или нового кода расширения спектра для пилот-сигнала 2 делает передачу "зондирующего сигнала", пилот-сигнала 2, незаметной для "унаследованных" NodeB, то есть, тех NodeB, которые не способны выполнять разнесенную передачу с обратной связью). Таким образом, мягкая передача обслуживания будет поддерживаться, даже когда унаследованные NodeB используются вместе с теми NodeB, которые способны выполнять разнесенную передачу с обратной связью.
В этом и других альтернативных вариантах, в которых пилот-сигнал передается с такими же весами предварительного кодирования, как данные, пилот-сигнал может быть отделен от данных в принимающем NodeB за счет того, что UE использует различные коды расширения спектра для пилот-сигнала и для данных.
Соответственно, векторы предварительного кодирования (то есть наборы весов предварительного кодирования) известны заранее и UE, и NodeB, то есть векторы предварительного кодирования сохраняются заранее и в UE, и в NodeB. Поскольку дело обстоит именно так, NodeB необходимо идентифицировать только вектор предварительного кодирования, подлежащий использованию посредством UE, в противоположность явному информированию UE относительно весов предварительного кодирования как таковых.
В таких вариантах осуществления, векторы предварительного кодирования, которые должны использоваться посредством UE, идентифицируются посредством NodeB для UE посредством так называемых кодовых слов. Кодовые слова, в свою очередь, организованы в кодовые книги так, чтобы NodeB мог идентифицировать для UE либо кодовую книгу (как, например, в случае кодовой книги только с одним вектором), либо и кодовую книгу, и кодовое слово в рассматриваемой кодовой книге. Соответственно, кодовая книга, подлежащая использованию, сообщается для UE менее часто, чем кодовые слова, так что кодовая книга сообщается UE, и затем UE сообщаются кодовые слова в этой кодовой книге. В одном конкретном случае, кодовая книга не сообщается, поскольку в этом случае используется только одна кодовая книга, так что все, что необходимо сообщать, это кодовые слова в пределах этой кодовой книги.
11
21
Концепция кодовых слов, организованных в кодовые книги, иллюстрируется на Фиг.3, которая показывает кодовую книгу, пронумерованную как XX, содержащую четыре набора весов предварительного кодирования, то есть четыре вектора предварительного кодирования. Векторы предварительного кодирования в качестве примера пронумерованы как 0-3 и имеют присвоенные двоичные кодовые слова, которые соответствуют их номерам, например, вектор 0 предварительного кодирования идентифицируется кодовым словом 00, а кодовое слово (вектор) 3 идентифицируется кодовым словом 11. Каждый вектор предварительного кодирования в кодовой книге содержит два веса предварительного кодирования, и это означает, что кодовая книга предназначается для UE с двумя передающими антеннами. Естественно, для UE с N передающими антеннами, кодовые книги могут использоваться с векторами с N весами предварительного кодирования, по одному для каждой антенны. Как было упомянуто выше, каждый вес предварительного кодирования в векторе предварительного кодирования предназначается для перемножения с сигналом, который должен быть передан от одной из антенн UE. Например, в случае кодовой книги, показанной на Фиг.3, если на UE передается кодовое слово 00, вес Q предварительного кодирования будет применен к сигналам, передаваемым от одной из антенн UE, а вес Q предварительного кодирования будет применен к сигналам от другой антенны.
В вариантах осуществления, UE 115 выполнено для использования вектора предварительного кодирования для пилот-сигнала 2, который является ортогональным вектору, используемому для пилот-сигнала 1. Это позволяет NodeB вычислять совокупный канал, если он также знает векторы предварительного кодирования, которые использовались, что обычно имеет место, поскольку NodeB выдает команды UE относительно этих векторов. Термин "совокупный канал" используется в данном документе, как относящийся ко всей совокупности отдельных радиоканалов между парами антенн у UE и NodeB. Предположим, что имеется две антенны у UE и две антенны у NodeB. Тогда это дает в результате четыре отдельных радиоканала.
В других вариантах осуществления, команды от Node-B к UE, подходящим образом в форме кодовых слов, дают в результате относительные изменения весов предварительного кодирования, такие как изменения фазы относительно используемого последний раз предварительного кодирования, так что для NodeB нет необходимости знать, какое использовалось предварительное кодирование, когда были переданы пилот-сигналы. Это исключает сигнализацию относительно используемого предварительного кодирования, которая обычно требуется в решениях для разнесенной передачи с обратной связью. Это выгодно, поскольку издержки в восходящей линии связи уменьшаются, и вместе с тем возможна мягкая передача обслуживания, которая обычно требует, чтобы другие Node-B в активном наборе были информированы об использованном предварительном кодировании.
Другое решение состоит в том, чтобы передавать пилот-сигнал 2 с использованием вектора предварительного кодирования, который не является ортогональным вектору, используемому для пилот-сигнала 1, и в этом случае предварительное кодирование пилот-сигнала 2 может изменяться независимо от предварительного кодирования пилот-сигнала 1. В таких вариантах осуществления, предварительное кодирование пилот-сигнала 2 может изменяться от символа WCDMA к символу WCDMA, или от слота к слоту. Таким образом, пилот-сигнал 2 может использоваться в качестве "зондирующего сигнала", и команды от NodeB к UE могут состоять из указания изменения весов предварительного кодирования, применяемых к данным и пилот-сигналу 1, на основании измеренной мощности, принимаемой из пилот-сигнала 2. Следует отметить, что NodeB может либо сигнализировать, что UE должно использовать такие же веса предварительного кодирования для данных и пилот-сигнала 1, как для пилот-сигнала 2, либо что UE должно увеличить/уменьшить относительную разность фаз и/или амплитуд предварительного кодирования между пилот-сигналами 1 и 2 на предварительно определенную величину. Кроме того, этот вариант выбора исключает сигнализацию относительно используемого предварительного кодирования, которая обычно требуется в решениях для разнесенной передачи с обратной связью, но при этом все же облегчается мягкая передача обслуживания.
Уровень выходной мощности, используемый UE 115 для пилот-сигнала 2, может быть таким же, как для пилот-сигнала 1, или он может быть "смещен" относительно уровня выходной мощности пилот-сигнала 1. Это смещение может быть сигнализировано от NodeB на UE с использованием, например, сигнализации RRC, когда UE сконфигурировано в режиме формирования луча с обратной связью, или оно может быть широковещательно передано для всех UE в соте, например, в SIB, широковещательной передаче системной информации.
Во многих вариантах осуществления, пилот-сигнал 1 передается с использованием такого же предварительного кодирования, как для данных, как иллюстрируется на Фиг.2, а пилот-сигнал 2 используется только для определения, когда и как переключать предварительное кодирование пилот-сигнала 1 и данных. Поскольку, в таких вариантах осуществления, пилот-сигнал 2 не используется в качестве опорного сигнала для демодуляции символов данных, пилот-сигнал 2 не должен передаваться все время, и/или когда он передается, он может быть передан с более низким уровнем выходной мощности. Это уменьшает необходимые дополнительные издержки для разнесенной передачи с обратной связью. Более низкий уровень выходной мощности для пилот-сигнала 2 может быть либо сигнализирован от NodeB, либо, в качестве альтернативы, он может быть установлен стандартом, который тогда может определять, что пилот-сигнал 2 всегда должен передаваться с выходной мощностью, которая на x дБ меньше (или больше), чем у пилот-сигнала 1.
Мягкая передача обслуживания облегчается, если пилот-сигнал 1 передается с использованием таких же весов предварительного кодирования, как и данные. Если UE использует ортогональные шаблоны пилот-сигналов, то есть последовательности символов, для пилот-сигнала 2, или новый код расширения спектра для пилот-сигнала 2, то это сделает передачу пилот-сигнала 2 незаметной для "унаследованного" NodeB. Таким образом, мягкая передача обслуживания может поддерживаться, даже когда унаследованные базовые станции используются вместе с новыми базовыми станциями, способными к разнесенной передаче с обратной связью, в активном наборе. Кроме того, если обратная связь предварительного кодирования состоит из относительных изменений весов предварительного кодирования, нет необходимости сигнализировать предварительное кодирование, которое применяет UE, если пилот-сигнал 1 передается с использованием таких же весов предварительного кодирования, как и данные.
Структура пилот-сигналов
Один вариант выбора для пилот-сигналов состоит в том, чтобы передавать пилот-сигнал 1 и пилот-сигнал 2 с использованием одного и того же кода расширения спектра. Таким образом, новый код расширения спектра не потребуется, но вместо этого для пилот-сигнала 1 UE будет использовать символы, содержащиеся, например, в канале WCDMA, DPCCH, а пилот-сигнал 2 может использоваться для одновременной передачи символов, которые изменены так, чтобы отличаться от последовательности пилот-сигнала для пилот-сигнала 1, соответствующим образом ортогональных ей.
i
i
Пример того, как спроектировать два шаблона пилот-сигналов, которые являются ортогональными пилотным символам DPCCH, иллюстрируется в таблице, показанной на Фиг.4. Эта таблица показывает, как могут быть спроектированы два шаблона вторичных пилот-сигналов, шаблон A и шаблон B, которые являются ортогональными шаблону первичных пилот-сигналов. Поскольку они являются ортогональными, вторичные пилот-сигналы не будут создавать помехи, например, когда шаблон первичных пилот-сигналов будет использоваться для оценки канала, через который был передан первичный пилот-сигнал. s* обозначает комплексно сопряженную величину символа s.
0
1
2
3
0
1
2
3
1
0
3
2
i
i
Если четыре пилотных символа содержатся на DPCCH, и они обозначены как s, s, sи s, пилот-сигнал 1 может состоять из символов s, s, s и s, в то время как пилот-сигнал 2 (шаблон A вторичных пилотных символов) может состоять из символов s*, -s*, s* и -s*, где s* обозначает комплексно сопряженную величину символа s. Если требуется четное количество пилотных символов, шаблоны пилот-сигналов в таблице на Фиг.4 могут быть взяты непосредственно из столбцов для пилотного символа от 0 до количества пилотных-символов минус 1. Если требуется нечетное количество пилотных символов, последний символ в шаблоне вторичных пилот-сигналов не передается.
pilot
В таблицах Фиг.5 и 6, шаблон A вторичных пилот-сигналов использовался для всех конфигураций, за исключением случая N = 8, при этом шаблон В вторичных пилот-сигналов использовался для создания новых шаблонов пилот-сигналов, которые могут использоваться для пилот-сигнала 2 и которые являются ортогональными пилот-сигналам DPCCH, которые могут использоваться для пилот-сигнала 1.
Это представляет собой один пример того, как можно избежать ухудшения свойств слова кадровой синхронизации, показанного серыми столбцами, но также можно предположить другие видоизменения шаблонов пилот-сигналов DPCCH.
Когда канал между UE и NodeB оценивается NodeB, при условии, что символы в DPCCH, оценивается только канал, через который был передан пилот-сигнал 1, и когда канал оценивается с использованием знания шаблона вторичных пилот-сигналов, оценивается только канал, через которые пилот-сигнал 2 был передан. Такое решение позволяет одновременно передавать оба пилот-сигнала, и повторно использует существующий DPCCH, таким образом, никакой новый код расширения спектра не требуется.
В другом варианте осуществления, пилот-сигнал 1 и пилот-сигнал 2 подвергаются временному мультиплексированию. В одном таком варианте осуществления, некоторые из пилотных символов на DPCCH назначаются для пилот-сигнала 1, а остальные для пилот-сигнала 2. В другом варианте осуществления, пилот-сигнал 1 передается с использованием пилотных символов DPCCH в некоторых слотах, а пилот-сигнал 2 передается с использованием пилотных символов DPCCH в других слотах. Например, мультиплексированный с разделением времени шаблон может предназначаться для передачи пилот-сигнала 2 в каждом n-м слоте и для передачи пилот-сигнала 1 в другие слоты. Это повторно использует существующий DPCCH, таким образом, никакой новый код расширения спектра может не потребоваться. Отношение, с которым UE должно передавать пилот-сигнал 2, может быть либо полустатическим и определяемым через передачу сигналов RRC, либо определяемым динамически посредством Node-B, который может выдавать команду UE на передачу пилот-сигнала 2, например, передавая команду HS-SCCH.
В других вариантах осуществления, пилотные символы, содержащиеся в DPCCH канала WCDMA, используются в качестве пилот-сигнала 1 с определенным кодом расширения спектра, а другой код расширения спектра используется для пилотных символов 2. Как правило, формат слота пилот-сигнала 2 может быть таким же, как для DPCCH, но когда на DPCCH передаются символы не пилот-сигналов, для пилот-сигнала 2 передаются пилотные символы или не передаются никакие символы. Другой альтернативный вариант заключается в использовании нового формата слота для пилот-сигнала 2. Тогда этот новый канал может содержать пилот-сигнал 2, возможно, передачу управляющих сигналов и даже символы данных. Это решение может обеспечить возможность одновременно передавать оба пилот-сигнала, но может потребовать для использования новый код расширения спектра, возможно, код с отличающимся коэффициентом расширения.
Фиг.7 показывает пример блок-схемы UE 115: UE 115 содержит, как также было показано на Фиг.1, две антенны 111 и 112, которые соответствующим образом являются и передающими и приемными антеннами. Кроме того, имеется блок передачи, блок Tx 16, и блок приема, блок Rx 14, которые соединены с этими двумя антеннами через антенную сеть 13. UE также содержит блок 15 управления, который принимает передачи от NodeB через антенны 111 и 112 и блок Rx 14 и который также управляет передачами на NodeB через блок 16 передачи и антенны 111 и 112. Таким образом, блок управления принимает команды от NodeB относительно векторов предварительного кодирования для использования в передачах для NodeB, при этом команды соответствующим образом идентифицируют одну или больше кодовых книг и кодовые слова из этих кодовых книг. В случае только одной кодовой книги, кодовая книга не должна быть идентифицирована, поскольку нет никаких альтернативных кодовых книг для выбора. Эта информация используется для извлечения надлежащих векторов предварительного кодирования из блока 17 памяти, при этом информация о кодовых книгах и их кодовых словах и соответствующих векторах предварительного кодирования соответствующим образом сохраняется.
Вектор или векторы предварительного кодирования, которые затем извлекаются из блока 17 памяти, передаются в блок 16 передачи, чтобы каждый вес предварительного кодирования был применен к "его" трафику до передачи от одной из антенн 111 и 112.
Фиг.8 показывает схему последовательности операций способа 80 функционирования оборудования пользователя, такого как UE 115, то есть UE 115 для системы WCDMA с возможностью HSPA. Таким образом, UE оборудовано по меньшей мере первой 111 и второй 112 передающими антеннами и, как показано на этапе 81, содержит прием команд от NodeB относительно одного или больше наборов весов предварительного кодирования, подлежащих использованию в передачах от UE. Как показано на этапе 82, способ 80 содержит использование каждого веса предварительного кодирования в упомянутом одном или больше наборах для перемножения с информацией, которая передается от одной из антенн UE.
Способ 80 дополнительно содержит, как показано на этапе 83, передачу первого и второго пилот-сигналов и, как показано на этапе 84, использование первого из упомянутых наборов весов предварительного кодирования для первого пилот-сигнала и второго из упомянутых наборов весов предварительного кодирования для второго пилот-сигнала, а также использование, как показано на этапе 85, первого набора весов предварительного кодирования для передачи первого потока данных. Кроме того, способ 80 дополнительно содержит, как показано на этапе 86, использование различных кодов расширения спектра для первого потока данных и для первого пилот-сигнала.
В вариантах осуществления, способ 80 дополнительно содержит передачу второго потока данных с использованием второго набора весов предварительного кодирования и использование различных кодов расширения спектра для второго потока данных и для второго пилот-сигнала.
В вариантах осуществления, способ 80 дополнительно содержит передачу второго потока данных с использованием второго набора весов предварительного кодирования и передачу второго потока данных и второго пилот-сигнала с одним и тем же кодом расширения спектра, но по методу временного мультиплексирования.
В вариантах осуществления, способ 80 дополнительно содержит использование разных уровней выходной мощности для передачи первого и второго пилот-сигналов.
Фиг.9 показывает вариант осуществления NodeB 105. NodeB 105 является NodeB для системы WCDMA с возможностью HSPA и оборудован первой 21 и второй 22 антеннами, обе из которых соответствующим образом используются для передачи и приема. Следует указать, что хотя UE соответствующим образом оборудовано больше чем одной антенной, для NodeB нет необходимости иметь больше одной антенны, хотя, если, например, требуется работа системы MIMO, две или больше антенн в NodeB улучшат функционирование NodeB.
В дополнение к антеннам 21 и 22, NodeB 105 содержит интерфейсный блок ввода и вывода, интерфейсный блок 23 I/O, который обрабатывает взаимодействие NodeB, например, с UE, через антенны 21 и 22, а также, например, обрабатывает его взаимодействие с другими узлами в системе WCDMA, такими как RNC или другие NodeB. Такие интерфейсы могут быть либо радио-интерфейсами, либо интерфейсами наземной линии связи.
Кроме того, NodeB 105 содержит блок передачи, блок Tx 26, и блок приема, блок 24 Rx. NodeB 105 (UE) также содержит блок 25 управления, который принимает передачи от UE через интерфейсный блок 23 I/O и блок 24 Rx и который также управляет передачами на UE через блок 26 передачи и интерфейсный блок 23 I/O.
Таким образом, блок 25 управления анализирует пилот-сигналы в передачах, которые принимаются от UE, и использует этот анализ для сбора сведений о канале между NodeB и UE, и затем определяет на основании этого анализа векторы предварительного кодирования, которые UE должно использовать. Анализ может выполняться, например, в специальном блоке 30 оценки канала вместе с блоком 28 оценки предварительного кодирования, при этом оба являются соответствующей частью блока 25 управления. Соответственно, как будет объяснено более подробно ниже, результаты оценки канала отправляются в блок 28 оценки предварительного кодирования, который затем оценивает все векторы предварительного кодирования, доступные в текущей кодовой книге, чтобы, например, определять, какой из доступных векторов предварительного кодирования приводит к самому высокому SINR для определенного потока данных.
Доступные векторы предварительного кодирования текущей кодовой книги соответствующим образом извлекаются из блока 27 памяти, при этом векторы предварительного кодирования всех кодовых книг сохраняются.
Затем выбранный вектор предварительного кодирования, или скорее команды для него, например кодовое слово, извлекается из блока 27 памяти и передается в блок 29 векторов предварительного кодирования, который может быть или не быть частью блока 25 управления как такового и который затем управляет передачей команд для векторов предварительного кодирования на UE через блок 26 передачи и антенны 21 и 22.
Команды, которые передаются на UE относительно векторов предварительного кодирования, могут быть либо явными командами (в форме кодовых слов) относительно векторов предварительного кодирования и для первого, и для второго пилот-сигналов, либо, в качестве альтернативы, они могут быть командами только относительно одного из пилот-сигналов, соответственно, первого пилот-сигнала, и UE может быть выполнено для выбора вектора предварительного кодирования для второго пилот-сигнала самостоятельно, или, в качестве альтернативы, UE может быть выполнено для получения вектора предварительного кодирования для второго пилот-сигнала из вектора предварительного кодирования первого пилот-сигнала, который может быть определен, например, системным стандартом.
Команды относительно весов предварительного кодирования, то есть относительно вектора предварительного кодирования, являются либо командами относительно относительных изменений в настоящий момент используемых посредством UE наборов весов предварительного кодирования, либо командами, идентифицирующими набор или наборы весов предварительного кодирования, подлежащих использованию UE.
В вариантах осуществления, блок 28 оценки канала также анализирует передачу от UE с целью определения разных уровней выходной мощности, которые UE должно использовать для передачи первого и второго пилот-сигналов. В случае MIMO, NodeB также, в вариантах осуществления, выполнен для передачи команды на UE для разных уровней выходной мощности для различных потоков данных, и тогда UE выполнено для приема, обработки и действия в соответствии с такими командами.
Фиг.10 показывает схему последовательности операций способа 90 функционирования NodeB, такого как 105, то есть NodeB для системы WCDMA с возможностью HSPA. Как показано на этапе 91, способ 90 содержит прием от UE первого и второго пилот-сигналов, передаваемых от UE с соответствующими первым и вторым наборами весов предварительного кодирования, а также, как показано на этапе 92, прием от UE первого потока данных, который был передан от UE с упомянутым первым набором весов предварительного кодирования, но с кодом расширения спектра, отличающимся от кода первого пилот-сигнала.
Кроме того, как показано на этапе 94, способ 90 содержит передачу команд на UE относительно по меньшей мере одного из первого и второго наборов весов предварительного кодирования и использование упомянутых первого и второго пилот-сигналов, чтобы, как показано на этапе 93, определять упомянутые команды для UE.
В вариантах осуществления, способ 90 также содержит прием от UE второго потока данных, который был передан с использованием второго набора весов предварительного кодирования, но с кодом расширения спектра, отличающимся от кода второго пилот-сигнала.
В вариантах осуществления, способ 90 также содержит прием второго потока данных от UE, который был передан с использованием второго набора весов предварительного кодирования, и с таким же кодом расширения спектра, как код второго пилот-сигнала, но по методу временного мультиплексирования.
В вариантах осуществления, способ 90 также содержит передачу команд на UE относительно разных уровней выходной мощности, которые UE должно использовать для передачи первого и второго пилот-сигналов.
Обратимся теперь к проблеме относительно того, как NodeB использует пилот-сигналы, чтобы получать подходящие векторы предварительного кодирования для UE; пример этого заключается в следующем, при условии, что и UE, и NodeB оборудованы двумя антеннами: Предположим, что радиосигнал распространяется только по одному пути, то есть, что нет многопутевого распространения. Тогда может использоваться комплексный канальный коэффициент "h" для описания того, что происходит с сигналом между антенной "t" передатчика (где t тогда равно либо 1, либо 2), и антенной "r" приемника (где r тогда равно либо 1, либо 2), то есть h(r,t). Если мы упрощаем это и говорим, что пилот-сигнал 1 передается от передающей антенны номер 1, тогда приемник может сравнить известный пилот-сигнал 1 с принятым сигналом на антеннах 1 и 2 приемника, и таким образом оценить коэффициенты канала h(1,1) и h(2,1), то есть отдельные каналы между антенной 1 передатчика и антенной 1 приемника, и антенной 1 передатчика и антенной 2 приемника. Однако приемник в этом случае ничего не будет знать о каналах между антенной 2 передатчика и антеннами 1 и 2 приемника, то есть h(1,2) и h(2,2), но эти каналы могут быть оценены таким же образом, как два канала, описанные ранее, если пилот-сигнал номер 2 передается от передающей антенны номер 2.
Совокупный канал между UE и NodeB содержит эти коэффициенты вместе. Например, в приложениях MIMO, такой совокупный канал часто представляется канальной матрицей H, где H=[h(1,1) h(1,2); h(2,1) h(2,2)]. Принимаемый в NodeB сигнал тогда может быть описан как y=H*x+n, где:
- у - вектор с принятой выборкой на антенне номер 1 приемника в качестве его первого элемента и принятой выборкой на антенне 2 приемника в качестве его второго элемента, и
- x - вектор с символом WCDMA, который был передан от антенны 1 передатчика в качестве его первого элемента, и символом WCDMA, который был передан от антенны 2 передатчика в качестве его второго элемента, и
- n - вектор, который символизирует шум.
Для определения, какой вектор предварительного кодирования может дать наилучший принимаемый сигнал, необходимо знать весь канал H. Если канал представляет собой канал, у которого имеется многопутевое распространение, канал должен быть представлен больше чем одной матрицей (соответственно, по одной матрице на каждый путь), и вектор или векторы предварительного кодирования, которые использовались, должны быть учтены при оценивании совокупного канала, или, в качестве альтернативы, предварительное кодирование должно быть "сброшено", то есть должно быть выполнено вычисление в обратном направлении, которое устраняет эффекты предварительного кодирования.
Теперь дополнительно допустим, что H=[1, -0,8; 0,.6, -0,5]. Вектор v предварительного кодирования тогда должен быть [1; -1] (если разрешается только фазовый сдвиг переданного сигнала, и в предварительном кодировании амплитуда должна быть 1), поскольку тогда мы получаем y=H*v*s+n, где у - принимаемый сигнал в NodeB, s - символ WCDMA, который был передан, а n - шум.
Тогда совокупный канал представляет собой H*V и включает в себя предварительное кодирование и описывает то, что происходит с символом WCDMA между передатчиком и приемником. В нашем примере мы тогда получаем [1, -0,8; 0,6, -0,5]*[1; -1]=[1,8; 1,1].
Таким образом, принимаемый сигнал на антенне 1 приемника будет переданным символом WCDMA с амплитудой, которая была усилена в 1,8 раза, а на антенне 2 приемника принимаемый сигнал будет переданным символом WCDMA с амплитудой, которая была усилена в 1,1 раза.
Если в качестве примера мы вместо этого выберем вектор предварительного кодирования [1; 1], тогда совокупный канал может быть [1, -0,8; 0,6, -0,5]*[1; 1]=[0,2; 0,1], то есть принимаемый сигнал может быть значительно слабее, чем с вектором предварительного кодирования [1; -1].
Если, в качестве дополнительного примера, мы вместо этого выберем вектор предварительного кодирования [1; 0], то есть будем использовать только передающую антенну 1, тогда совокупный канал будет [1; 0,6], то есть принимаемый сигнал может быть значительно слабее, чем с вектором предварительного кодирования [1; -1].
Таким образом, если NodeB знает характеристики совокупного канала в форме его канальных коэффициентов, могут быть оценены все доступные векторы предварительного кодирования, чтобы найти тот, который даст наилучший принимаемый сигнал. Другие варианты выбора для определения вектора предварительного кодирования для пилот-сигнала 1 (который передается с таким же предварительным кодированием, как поток 1 данных, который в одном варианте осуществления является единственным потоком данных) представляют собой использование выражения для SNR или SINR и выбор вектора предварительного кодирования, который дает самый большой SINR для потока 1 данных.
Варианты осуществления изобретения описываются в отношении чертежей, таких как блок-схемы и/или схемы последовательностей операций. Следует понимать, что несколько блоков блок-схем и/или иллюстраций схем последовательностей операций, и комбинации блоков в блок-схемах и/или иллюстрациях схем последовательностей операций, могут быть реализованы посредством команд компьютерной программы. Такие команды компьютерной программы могут быть обеспечены для процессора компьютера общего назначения, компьютера специального назначения и/или другого программируемого устройства обработки данных, чтобы вырабатывать механизм таким образом, чтобы команды, которые выполняются через процессор компьютера и/или другого программируемого устройства обработки данных, создавали средство для реализации функций/действий, определяемых в блок-схемах и/или блоке или блоках схем последовательностей операций.
Эти команды компьютерной программы также могут быть сохранены в компьютерно-читаемом запоминающем устройстве, которое может управлять компьютером или другим программируемым устройством обработки данных так, чтобы оно функционировало конкретным образом, чтобы команды, сохраненные в компьютерно-читаемом запоминающем устройстве, вырабатывали изделие, включающее в себя команды, которые реализуют функцию/действие, определяемое в блок-схемах и/или блоке или блоках схем последовательностей операций.
Команды компьютерной программы также могут быть загружены на компьютер или другое программируемое устройство обработки данных для приведения к выполнению на компьютере или другом программируемом устройстве последовательности рабочих этапов, чтобы вырабатывать компьютерно-реализуемый процесс так, чтобы команды, которые выполняются на компьютере или другом программируемом устройстве, обеспечивали этапы для реализации функций/действий, определяемых в блок-схемах и/или блоке или блоках схем последовательностей операций.
В некоторых реализациях, функции или этапы, указанные в блоках, могут производиться не в том порядке, который указан в рабочих иллюстрациях. Например, два блока, показанные последовательно, фактически могут выполняться по существу одновременно, или иногда блоки могут выполняться в обратном порядке, в зависимости от вовлеченных выполняемых функций/действий.
На чертежах и в описании были раскрыты примерные варианты осуществления изобретения. Однако множество изменений и модификаций могут быть сделаны для этих вариантов осуществления без отступления по существу от принципов настоящего изобретения. Соответственно, хотя используются определенные термины, они используются только в универсальном и описательном смысле, а не в целях ограничения.