ПЕРЕДАЧА ПО ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ИНФОРМАЦИИ СОСТОЯНИЯ КАНАЛА (CSI) И СУБДИСКРЕТИЗАЦИЯ КОДИРОВОЧНОЙ КНИГИ
CHANNEL STATE INFORMATION (CSI) FEEDBACK AND CODEBOOK SUBSAMPLING

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США № 61/832635, озаглавленной “CSI Feedback and Subsampling of 4-Tx Codebook”, поданной 7 июня 2013, и по предварительной заявке США № 61/864082, озаглавленной “Subsampling of 4-Tx Codebook”, поданной 9 августа 2013, содержимое которых полностью включено в данный документ по ссылке.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к кодировочной книге для систем беспроводной или мобильной связи и, более конкретно, к передаче по обратной связи информации для кодировочной книги.
1. Введение
На недавних собраниях 3GPP проекта (проекта партнерства 3-го поколения) было согласовано, что выпуск 12 3GPP проекта (вып.12) или более поздний стандарт LTE (долгосрочное развитие), также известный как стандарт LTE-A (улучшенный стандарт долгосрочного развития), принимает новую кодировочную книгу для системы со многими входами и многими выходами (MIMO) с 4 передающими антеннами (4-Tx), основанную на двойной структуре кодировочной книги, то есть предварительный кодер G=W1W2 как для 8-Tx кодировочной книги в выпуске 10 3GPP проекта.
На последнем собрании RAN1, RAN1#73 две кодировочные книги в ссылке [1], решение 2a и 2b, были согласованы как единственные кандидаты для новой 4-Tx кодировочной книги с 4-битовой W1 кодировочной книгой и 4-битовой W2 кодировочной книгой для обоих рангов 1 и 2. Они совместно используют одну и ту же W1 кодировочную книгу с широко разнесенными лучами и элементами кодировочной книги W2 для ранга 1. Для ранга 2 эти две кодировочные книги имеют различные элементы.
Решение 2a кодировочной книги в ссылке [1] было принято как усовершенствованная 4Tx кодировочная книга для ранга 1 и 2.
Для ранга 3 и 4 было решено, что W1 представляет собой единичную матрицу, и W2 использует 4-Tx кодировочную книгу выпуска 8 (ранг 3 и 4).
С другой стороны, для периодической передачи по обратной связи информации состояния канала (CSI) восходящей линии связи в физическом канале управления восходящей линии связи (PUCCH) число битов, упакованных для каждого сообщения информации состояния канала (CSI), ограничивается вследствие ограниченных ресурсов канала. Следовательно, для периодической передачи CSI по обратной связи, основанной на новых 4-Tx кодировочных книгах, в некоторых режимах обратной связи необходима субдискретизация.
Авторы рассматривают модель субдискретизации 4-Tx кодировочной книги для периодической передачи CSI по обратной связи в PUCCH канале, в частности режим 1-1 субрежим 1 и субрежим 2, и режим 2-1.
Ранг передачи (иногда называемый просто «ранг») представляет собой число уровней передачи (иногда называемых просто «уровни»). Кодировочная книга представляет собой набор кодовых слов. Кодовое слово также известно как предварительный кодер или матрица предварительного кодирования.
Ссылки
[1] R1-132738, “Way Forward of 4Tx Rank 1 and 2 Codebook Design for Downlink MIMO Enhancement in Rel-12”, Alcatel-Lucent, et. al.
[2] 3GPP TS36.211 “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation”, v11.2.0, Mar. 2011.
[3] 3GPP TS36.213 “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures”, v11.2.0, Mar. 2011.
КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить решение относительно передачи с пользовательского оборудования в базовую станцию, информации обратной связи для кодировочной книги.
Один аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в базовой станции, используемой в системе беспроводной связи. Способ содержит прием, из пользовательского оборудования, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем 5 битов используются для передачи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора, и причем первые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=1, вторые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=2, третье значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=3, четвертое значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=4, и остальные 14 значений из числа значений, выраженных 5 битами, резервируются.
Другой аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в пользовательском оборудовании, используемом в системе беспроводной связи. Способ содержит передачу, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем 5 битов используются для передачи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора, и причем первые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=1, вторые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=2, третье значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=3, четвертое значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=4, и остальные 14 значений из числа значений, выраженных 5 битами, резервируются.
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя базовую станцию, используемую в системе беспроводной связи. Базовая станция содержит приемник для приема, из пользовательского оборудования, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем 5 битов используются для передачи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора, и причем первые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=1, вторые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=2, третье значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=3, четвертое значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=4, и остальные 14 значений из числа значений, выраженных 5 битами, резервируются.
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя пользовательское оборудование, используемое в системе беспроводной связи. Пользовательское оборудование содержит передатчик для передачи, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем 5 битов используются для передачи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора, и причем первые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=1, вторые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=2, третье значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=3, четвертое значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=4, и остальные 14 значений из числа значений, выраженных 5 битами, резервируются.
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в системе беспроводной связи. Способ содержит передачу из пользовательского оборудования в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем 5 битов используются для передачи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора, и причем первые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=1, вторые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=2, третье значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=3, четвертое значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=4, и остальные 14 значений из числа значений, выраженных 5 битами, резервируются.
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя систему беспроводной связи. Система беспроводной связи содержит базовую станцию и пользовательское оборудование для передачи, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем 5 битов используются для передачи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора, и причем первые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=1, вторые 8 значений из числа значений, выраженных 5 битами, используются для RI=2, третье значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=3, четвертое значение из числа значений, выраженных 5 битами, используется для RI=4, и остальные 14 значений из числа значений, выраженных 5 битами, резервируются.
1
RI/PMI1
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в базовой станции, используемой в системе беспроводной связи. Способ содержит прием, из пользовательского оборудования, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (индекс iкодировочной книги) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем для RI=2, значения 8-15 назначаются для совместного кодирования RI индикатора и первого PMI индикатора (I).
1
RI/PMI1
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в пользовательском оборудовании, используемом в системе беспроводной связи. Способ содержит передачу, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (индекс iкодировочной книги) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем для RI=2, значения 8-15 назначаются для совместного кодирования RI индикатора и первого PMI индикатора (I).
1
RI/PMI1
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя базовую станцию, используемую в системе беспроводной связи. Базовая станция содержит приемник для приема, из пользовательского оборудования, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (индекс iкодировочной книги) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем для RI=2, значения 8-15 назначаются для совместного кодирования RI индикатора и первого PMI индикатора (I).
1
RI/PMI1
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя пользовательское оборудование, используемое в системе беспроводной связи. Пользовательское оборудование содержит передатчик для передачи, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (индекс iкодировочной книги) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем для RI=2, значения 8-15 назначаются для совместного кодирования RI индикатора и первого PMI индикатора (I).
1
RI/PMI1
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в системе беспроводной связи. Способ содержит передачу, из пользовательского оборудования в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (индекс iкодировочной книги) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем для RI=2, значения 8-15 назначаются для совместного кодирования RI индикатора и первого PMI индикатора (I).
1
RI/PMI1
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя систему беспроводной связи. Система беспроводной связи содержит базовую станцию; и пользовательское оборудование для передачи, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) (индекс iкодировочной книги) и второго PMI индикатора, причем RI индикатор и первый PMI индикатор являются совместно закодированными, причем для RI=2, значения 8-15 назначаются для совместного кодирования RI индикатора и первого PMI индикатора (I).
2
PMI2
PMI2
2
PMI2
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в базовой станции, используемой в системе беспроводной связи. Способ содержит прием, из пользовательского оборудования, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора (индекс iкодировочной книги), причем значения 0-15 назначаются для второго PMI индикатора Iдля RI=1 и значения 0-3 назначаются для второго PMI индикатора Iдля каждого из рангов RI=2, RI=3 и RI=4, и причем индекс iкодировочной книги содержит I для RI=1.
2
PMI2
PMI2
2
PMI2
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в пользовательском оборудовании, используемом в системе беспроводной связи. Способ содержит передачу, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора (индекс iкодировочной книги), причем значения 0-15 назначаются для второго PMI индикатора Iдля RI=1 и значения 0-3 назначаются для второго PMI индикатора Iдля каждого из рангов RI=2, RI=3 и RI=4, и причем индекс iкодировочной книги содержит I для RI=1.
2
PMI2
PMI2
2
PMI2
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя базовую станцию, используемую в системе беспроводной связи. Базовая станция содержит приемник для приема, из пользовательского оборудования, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора (индекс iкодировочной книги), причем значения 0-15 назначаются для второго PMI индикатора Iдля RI=1 и значения 0-3 назначаются для второго PMI индикатора Iдля каждого из рангов RI=2, RI=3 и RI=4, и причем индекс iкодировочной книги содержит I для RI=1.
2
PMI2
PMI2
2
PMI2
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя пользовательское оборудование, используемое в системе беспроводной связи. Пользовательское оборудование содержит передатчик для передачи, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора (индекс iкодировочной книги), причем значения 0-15 назначаются для второго PMI индикатора Iдля RI=1 и значения 0-3 назначаются для второго PMI индикатора Iдля каждого из рангов RI=2, RI=3 и RI=4, и причем индекс iкодировочной книги содержит I для RI=1.
2
PMI2
PMI2
2
PMI2
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя способ, осуществляемый в системе беспроводной связи. Способ содержит передачу, из пользовательского оборудования в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора (индекс iкодировочной книги), причем значения 0-15 назначаются для второго PMI индикатора Iдля RI=1 и значения 0-3 назначаются для второго PMI индикатора Iдля каждого из рангов RI=2, RI=3 и RI=4, и причем индекс iкодировочной книги содержит I для RI=1.
2
PMI2
PMI2
2
PMI2
Еще один аспект настоящего изобретения включает в себя систему беспроводной связи, которая содержит базовую станцию; и пользовательское оборудование для передачи, в базовую станцию, индикации ранга (RI), первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и второго PMI индикатора (индекс iкодировочной книги), причем значения 0-15 назначаются для второго PMI индикатора Iдля RI=1 и значения 0-3 назначаются для второго PMI индикатора Iдля каждого из рангов RI=2, RI=3 и RI=4, и причем индекс iкодировочной книги содержит I для RI=1.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 показывает статистику W1 для кодировочной книги 2a и 2b для ранга 1 и 2 в кросс-поляризованных (Xpol) антеннах с разнесением антенны ½-λ,
фиг. 2 показывает статистику W1 для кодировочной книги 2a и 2b для ранга 1 и 2 в кросс-поляризованных (Xpol) антеннах с разнесением антенны 4-λ,
фиг. 3 показывает статистику W2 для кодировочной книги 2a и 2b для ранга 2 в кросс-поляризованных (Xpol) антеннах с разнесением антенны 0,5-λ,
фиг. 4 показывает статистику W2 для кодировочной книги 2a и 2b для ранга 2 в кросс-поляризованных (Xpol) антеннах с разнесением антенны 4-λ,
фиг. 5 показывает статистику W2 для кодировочной книги 2a и 2b для ранга 2 в кросс-поляризованных (Xpol) антеннах (a) с разнесением антенны 0,5-λ и (b) с разнесением антенны 4-λ,
фиг. 6 – блок-схема MIMO системы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
2 Усовершенствованные 4-Tx кодировочные книги
2.1 Усовершенствованные 4-Tx кодировочные книги для ранга 1 и 2
В согласованном рабочем допущении два решения (решение 2a и 2b) в ссылке [1] были выбраны в качестве кандидатов усовершенствованной 4-Tx кодировочной книги для обоих рангов 1 и 2, что описывается следующим образом:
Решение 2a:
Решение 2b:
i
В обеих кодировочных книгах, e обозначает вектор размерностью 4 на 1, причем i-й элемент равен 1, а все остальные элементы равны 0. Можно видеть, что единственная разница между кодировочными книгами 2a и 2b заключается в элементах кодировочной книги W2 ранга 2. Среди 16 элементов из элементов кодировочной книги W2 ранга 2, они совместно используют 9 элементов.
Следуя таким же структурам индексов W1W2 для 8-Tx кодировочной книги в стандарте 3GPP TS36.213, авторы сначала фиксируют индексы для этих двух кодировочных книг следующим образом:
1
Для W1 с индексом i, мы имеем
Для W2 ранга 1, обозначим k как индекс для 4 элементов для
i
и обозначим i как индекс для выборки столбца e, и член синфазирования α(i) как в формуле
2
Затем авторы задают индекс элемента W2, i=(i-1)*4+k-1, i=1, 2, 3, 4, k=1, 2, 3, 4 для матрицы предварительного кодирования ранга 1.
Для W2 ранга 2 в решении 2a, обозначают k, k=1, 2 как индекс для двух элементов в формуле
и обозначают i, i=1,…, 8 как индекс для пар выборок столбцов в формуле
2
2
Затем задают индекс i элемента W2 для ранга 2 как i=(i-1)*2+k-1 для решения 2a.
2
2
Видя, что элемент W2 ранга 2 с индексом i=0,…, 7 в решении 2a также появляется в решении 2b, мы принимаем такой же индекс iдля этих 8 элементов для элемента W2 ранга 2 в решении 2b.
2
Затем задают i=8,…, 11 для следующих 4 элементов в перечисленном порядке
2
и i=12,…, 15 для следующих 4 элементов в перечисленном порядке
2
2
Заметим, что элемент кодировочной книги W2 ранга 2 с индексом i=9 в решении 2b является таким же, как элемент с индексом i=14 в решении 2a.
2.2 Усовершенствованные 4-Tx кодировочные книги для ранга 3 и 4
Для ранга 3 и 4 в новых кодировочных книгах, W1 представляет собой единичную матрицу и W2 использует кодировочную книгу выпуска 8, как в ссылке [2].
3 Передача по обратной связи CSI информации в PUCCH канале на основе новой 4-Tx кодировочной книги
Для 4-Tx кодировочной книги выпуска 8 имеются 16 кодовых слов предварительного кодирования для каждого ранга, что требует 4 бита затрат на передачу обратной связи индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). Им можно управлять для периодической передачи по обратной связи информации состояния канала (CSI) восходящей линии связи в физическом канале управления восходящей линии связи (PUCCH). Следовательно, никакой субдискретизации кодировочной книги не нужно.
Однако, когда принимается двойная кодировочная книга, каждая кодировочная книга имеет размер 4 бита. Затраты на передачу обратной связи являются слишком большими, если мы посылаем полные отклики CSI информации. Чтобы уменьшить затраты на передачу обратной связи, авторы предлагают следующие модели субдискретизации усовершенствованной 4-Tx кодировочной книги для различных режимов обратной связи.
Таблица 1Составляющие луча W1 матрицы в усовершенствованной 4Tx кодировочной книге
W1 индекс i<sub>1</sub>
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Лучи в W1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
24
25
26
27
28
29
30
31
0
1
2
3
4
5
6
7
3.1 Субрежим 1 режима 1-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале
В режиме 1-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале пользователи конфигурируются так, чтобы сообщать индикацию ранга (RI), индикатор качества широкополосного канала (CQI, квантованное SINR отношение или отношение сигнала к помехам и шуму) и индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI) полосы пропускания в сеть в процессе передачи CSI информации. Передача по обратной связи индикатора ранга или индикатора ранга (RI), CQI индикатора и PMI индикатора может конфигурироваться с различной периодичностью. Для структур двойной кодировочной книги два индекса, соответствующие W1 и W2, являются обратной связью. Поскольку W1 улавливает состояние канала относительно долго и в большой полосе, передача по обратной связи W1 индекса (первый PMI индикатор) может конфигурироваться в более длительном периоде, чем для W2. В субрежиме 1 режима 1-1 передачи по обратной связи PUCCH канала передача по обратная связь индикатора RI и W1 конфигурируется с одинаковой периодичностью. Таким образом, принято совместное кодирование информации RI и W1. В выпуске 10 3GPP проекта для представления элемента RI и W1 для 8-Tx кодировочной книги используются 5 битов. Таким образом, требуется субдискретизация, поскольку полное число элементов для RI и W1 для 8-Tx должно быть более 32.
В случае усовершенствованной 4-Tx кодировочной книги полное число элементов для информации RI и W1 составляет 34 (по 16 для каждого ранга 1 и 2, 2 элемента для ранга 3 и 4, в предположении согласованного 4-битового W1 для 4-Tx кодировочных книг). Таким образом, субдискретизация также требуется для усовершенствованной 4-Tx кодировочной книги.
Теперь авторы предлагают следующие решения для субдискретизации RI и W1 (первый PMI) элементов для режима 1-1, субрежима 1 PUCCH канала для 4 антенных портов, основываясь на структуре новой 4-Tx кодировочной книги:
I. Для первых 16 элементов авторы выбирают 8 элементов кодировочной книги W1 (субдискретизированных из 16 W1 кодовых слов, как в разделе 2.1), каждый для ранга 1 и ранга 2, что может быть представлено 4 битами. Для ранга 3 и 4, поскольку W1 привязана к идентичности, необходимо только 2 элемента, представляющих ранг. Таким образом, для 4 антенных портов, четырехуровневого пространственного мультиплексирования, всего 5 битов необходимо для передачи по обратной связи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора. Таким образом, не используются 14 элементов, которые могут быть зарезервированы для будущего использования. В случае двухуровневого пространственного мультиплексирования для 4 антенных портов, например, если сеть показывает ограничение ранга, то есть, ранг ≤ 2, то для передачи по обратной связи совместно закодированных RI индикатора и PMI индикатора необходим размер полезной нагрузки только 4 бита.
II. Чтобы уменьшить обратную связь и число избыточных неиспользуемых элементов, можно упаковать все элементы с размером полезной нагрузки всего 4 бита для передачи по обратной связи PUCCH канала. Это можно решить в двух следующих альтернативных способах:
a. Для первых 8 элементов выбираются 4 W1 элемента (субдискретизированные из 16 W1 кодовых слов как в разделе 2.1) каждый для ранга 1 и ранга 2, что может быть представлено 3-битовой полезной нагрузкой. Для ранга 3 и 4 включаются два дополнительных элемента, представляющих информацию ранга, что составляет всего 4 бита. Таким образом, для 4 антенных портов, 4-х уровневого пространственного мультиплексирования, всего 4 бита необходимо для передачи по обратной связи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора. Таким образом, не используется 6 элементов, которые могут быть зарезервированы для будущего использования. В случае двухуровневого пространственного мультиплексирования для 4 антенных портов, например, если сеть показывает ограничение ранга, то есть, ранг ≤ 2, то для передачи по обратной связи совместно закодированных RI индикатора и PMI индикатора необходим размер полезной нагрузки только 3 бита.
b. В данном подходе используются 14 элементов для представления совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора для ранга 1 и 2. Элементы могут быть расщеплены поровну, то есть по 7 для каждого ранга. Также могут быть приняты различные числа, поскольку статистика ранга 1 и ранга 2 может быть различной. Для ранга 3 и 4, включаются два дополнительных элемента, представляющих информацию ранга, что составляет всего 4 бита. Таким образом, всего 4 бита необходимы для передачи по обратной связи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора с ограничением ранга для передачи CSI по обратной связи или без ограничения. По сравнению с пунктом 2a это конечно повышает некоторые характеристики, поскольку больше W1 кодовых слов содержится для ранга 1 и 2. По сравнению с альтернативным решением 1 ожидается только незначительное ухудшение характеристик, поскольку в решении 2b, W1 кодовых слов только на 1 меньше, чем в решении 1, но сохраняется один бит затрат на передачу обратной связи.
Основываясь на вышеупомянутых альтернативных схемах субдискретизации для субрежима 1 режима 1-1 передачи по обратной связи CSI информации PUCCH канала и для передачи по обратной связи совместно закодированных RI индикатора и первого PMI индикатора теперь обеспечиваются некоторые конструктивные решения следующим образом.
Таблица 1.1Модель субдискретизации на основе альтернативы 1 в PUCCH канале в субрежиме 1 режима 1-1, на основе 4Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Значение совместного кодирования RI и первого PMI
<img file="00000010.TIF" he="12" wi="25" img-content="undefined" img-format="TIF" />
RI
Индекс кодировочнойкниги <img file="00000011.TIF" he="9" wi="6" img-content="undefined" img-format="TIF" />
0-7
1
0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, или <img file="00000012.TIF" he="11" wi="29" img-content="undefined" img-format="TIF" />
8-15
2
0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, или <img file="00000013.TIF" he="6" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
16
3
не используется
17
4
не используется
18-31
зарезервированы
не используется
В таблице 1.1 обеспечивается модель субдискретизации, основанная на альтернативе 1. Это решение с простой спецификацией. Также обеспечиваются несколько других моделей, которые могли бы иметь некоторое улучшение характеристик. Сначала обратимся к моделированию уровня системы для получения статистики W1 выборок в кодировочной книге 2a и 2b. Заметим, что хотя W1 кодировочные книги одинаковые в 2a и 2b, кодировочные книги ранга 2 являются различными, что может незначительно повлиять на W1 статистику. Результаты W1 статистики для Xpol антенн с разнесением антенны 1/2-λ и 4-λ представлены на фиг.1 и фиг.2 соответственно.
1
1
1
1
1
1
1
Можно видеть, что для ранга 2 W1 кодовые слова с индексом i=0, 1,…, 7 являются наиболее выбираемыми для обеих кодировочных книг (единственное исключение для 2a, i=15 также имеет высокий процент обращений). Для простоты можно использовать i=0, 1,…, 7 для ранга 2. Для ранга 1 имеется небольшое усложнение. Для случая разнесения антенн с малым шагом (0,5-λ) индексы i=0, 6, 7, 13, 14, 15 имеют более высокое допустимое число обращений, чем другие. Для случая широко разнесенных антенн (4-λ), показанных на фиг.2, W1 с индексами i=0, 15 имеет более высокое допустимое число обращений, чем другие. Одним критерием моделирования для субдискретизации W1 для ранга 1 может быть включение ряда {i=0, 7, 13, 15} в качестве подмножества для любых кодировочных книг субдискретизации для этого субрежима 1 режима 1-1 передачи по обратной связи. Поскольку одинаковый столбец (луч) в двух следующих друг за другом матрицах W1 имеет небольшое разнесение лучей, таким образом, мы можем по-прежнему принимать субдискретизацию с равным интервалом, i, либо ряд {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15}, либо ряд {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14}.
1
1
1
Также, как показано в таблице 1, поскольку две кодировочные книги W1 с индексом iи i+8 состоят из одинаковых компонентов луча для ранга 2, имеется много наложений на окончательные кодовые слова среди этих двух наборов кодовых слов кодировочной книги W1. Таким образом, один способ состоит в том, чтобы взять {i}={0,1,…, 7} как субдискретизированную кодировочную книгу W1 для субрежима 1 режима 1-1.
1
1
Для ранга 1, за счет члена синфазирования α(i), проблема избыточности кодового слова, обусловленная полным наложением лучей среди W1, устраняется. Было бы выгодно иметь разнесение лучей во всем угловом пространстве с однородным разнесением лучей для одинаковых лучей и выборок члена синфазирования из W2 элемента. Следовательно, лучше иметь субдискретизацию матрицы для ранга 1 в виде {i|i=0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14}.
Затем конструктивное решение субдискретизации 4-Tx кодировочной книги для субрежима 1 режима 1-1 PUCCH канала резюмируется в таблице 1.2, в которой берется {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} для ранга 1, основываясь на вышеупомянутых рассуждениях.
Таблица 1.2Модель субдискретизации кодировочной книги на основе альтернативы 1 в PUCCH канале в субрежиме 1 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Значение совместного кодирования RI и первого PMI
<img file="00000014.TIF" he="10" wi="25" img-content="undefined" img-format="TIF" />
RI
Индекс кодировочной книги <img file="00000015.TIF" he="11" wi="6" img-content="undefined" img-format="TIF" />
0-7
1
{0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} (2I <sub>RI/PMI1</sub>)
8-15
2
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (I <sub>RI/PMI1</sub>-8)
16
3
не используется
17
4
не используется
18-31
зарезервированы
не используется
1
Основываясь на схеме Alt II-a и на W1 статистике на фиг.1 и фиг.2, авторы формируют решение модели субдискретизации кодировочной книги, показанное в таблице 1.3. Поскольку для ранга 2, как показано на фиг.1, кодировочная книга W1 с индексами i=0,… 7 доминирует для разнесенных антенн с малым шагом по сравнению с их соседями, авторы затем собирают их и выбирают {0, 3, 5, 7} в качестве результатов субдискретизации для ранга 2. Для ранга 1 по-прежнему выбирают равноразнесенные W1.
Таблица 1.3Пример модели субдискретизации кодировочной книги на основе альтернативы II-a в PUCCH канале в субрежиме 1 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Значение совместного кодирования RI и первого PMI
<img file="00000014.TIF" he="10" wi="25" img-content="undefined" img-format="TIF" />
RI
Индекс кодировочной книги <img file="00000016.TIF" he="11" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
0-3
1
0, 4, 8, 12 (4I <sub>RI/PMI1</sub>)
4-7
2
0, 3, 5, 7
8
3
не используется
9
4
не используется
10-15
зарезервированы
не используется
Основываясь на схеме Alt II-b и на W1 статистике на фиг.1 и фиг.2, авторы формируют решение модели субдискретизации кодировочной книги, показанное в таблице 1.4. Поскольку для Alt II-b имеются всего 14 элементов для совместного кодирования RI и первых PMI индикаторов для ранга 1 и 2, не имеются равноразнесенные W1. Основываясь на статистике на фиг.1 и фиг.2, авторы обеспечивают решение в таблице 1.4. Здесь рассматриваются по 7 элементов для каждого ранга. Однако число элементов может быть различным, поскольку важность или статистика ранга 1 и ранга 2 может быть различной. Например, для образования пар MU-MIMO (системы со многими входами и многими выходами для многих пользователей) было показано, что передачи парных пользователей с рангом 1 лучше. Таким образом, для ранга 1 было бы лучше иметь больше элементов (меньше субдискретизации), чем для ранга 2.
Таблица 1.4Пример модели субдискретизации кодировочной книги на основе альтернативы II-a в PUCCH канале в субрежиме 1 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Значение совместного кодирования RI и первого PMI
<img file="00000014.TIF" he="10" wi="25" img-content="undefined" img-format="TIF" />
RI
Индекс кодировочной книги <img file="00000016.TIF" he="11" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
0-6
1
0, 2, 4, 7, 10, 13, 15
7-13
2
0, 2, 4, 5, 6, 7, 15
14
3
не используется
15
4
не используется
Если одна из предложенных альтернатив принимается, то тип сообщения (сообщение типа 5 в ссылке [3]) будет модифицироваться для 4 антенных портов, когда конфигурируется новая кодировочная книга. Модифицированное сообщение типа 5 приводится в таблицах 2.1-2.3 для альтернатив I, II-a и II-b соответственно.
Таблица 2.1Тип модифицированного сообщения для согласования альтернативы 1 передачи по обратной связи в PUCCH канале в субрежиме 1 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Тип сообщения в PUCCH канале
Сообщаемая информация
Состояние
Число битов
5
RI/первый PMI
4/8 антенных портов, 2-уровневое пространственное мультиплексирование
4
4/8 антенных портов, 4-уровневое пространственное мультиплексирование
5
Таблица 2.2Тип сообщения, задаваемый для альтернативы II-a обратной связи в PUCCH канале в субрежиме 1 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Тип сообщения в PUCCH канале
Сообщаемая информация
Состояние
Число битов
5
RI/первый PMI
4 антенных порта, 2-уровневое пространственное мультиплексирование
3
4 антенных порта, 4-уровневое пространственное мультиплексирование
4
8 антенных портов, 2-уровневое пространственное мультиплексирование
4
8 антенных портов, 4-уровневое пространственное мультиплексирование
5
Таблица 2.3Тип модифицированного сообщения для согласования альтернативы II-b обратной связи в PUCCH канале в субрежиме 1 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Тип сообщения в PUCCH канале
Сообщаемая информация
Состояние
Число битов
5
RI/первый PMI
8 антенных портов, 2-уровневое пространственное мультиплексирование
4
8 антенных портов, 4-уровневое пространственное мультиплексирование
5
3.2A Субрежим 2 режима 1-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале
В субрежиме 2 режима 1-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале пользователь может конфигурироваться так, чтобы сообщать CQI индикатор и полную информацию предпочтительного предварительного кодера (первый PMI индикатор для W1 и второй PMI индикатор для W2). Таким образом, полное число битов обратной связи должно быть 12 битов для передачи по обратной связи CSI информации ранга 1 (4 бита CQI, 4 бита W1 и 4 бита W2), 15 битов для обратной связи ранга 2 (два CQI индикатора 7 битов, 4 бита W1 и 4 бита W2) или 11 битов для обратной связи ранга 3 или ранга 4 (7 битов для двух CQI индикаторов, 4 бита W2). Для PUCCH канала максимальное в текущий момент число битов для каждого сообщения составляет 11 битов.
Таким образом, когда конфигурируется субрежим 2 режима 1-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале, субдискретизация кодировочной книги необходима для обратной связи ранга 1 и 2, тогда как для ранга 3 и 4 не нужна субдискретизация кодировочной книги.
Затем авторы предлагают следующие две альтернативы для субдискретизации кодировочной книги ранга 1/2 для усовершенствованной 4-Tx кодировочной книги:
III. Для обоих ранга 1 и ранга 2 авторы выбирают всего 16 элементов для W1/W2 (первый PMI индикатор и второй PMI индикатор). Таким образом, полное число битов для PMI индикатора составляет 4 для обоих ранга 1 и 2.
IV. Для ранга 2 авторы выбирают 16 элементов для W1/W2. Но для ранга 1, поскольку передается только один CQI индикатор, который использует 4 бита, можно субдискретизировать меньше для кодовых слов ранга 1 для улучшения характеристик. Ниже приводится один пример модели, в котором используется всего 7 битов.
Далее обсуждается модель, основанная на предложенных выше двух альтернативах.
Для альтернативы III, когда для передачи W1/W2 сообщения выделяется 4 бита, авторы рассматривают расщепление 3/1, то есть 3 бита выделяется для W1 и 1 бит для W2.
Для субдискретизации внутренней кодировочной книги (W1) можно просто субдискретизировать центры одинаковым способом. Заметим, что широкополосная кодировочная книга имеет следующие 16 центров [0:15]/32.
Чтобы получить 3-битовую субдискретизированную версию, можно просто выбрать 8 внутренних кодовых слов (W1) с индексами {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} или, как обсуждалось в разделе 3.1A, рассматривается ряд {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} для ранга 1 и {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} для ранга 2.
1
1
2
4
Для субдискретизации внешней кодировочной книги (W2) можно использовать критерий в случае ранга 2, состоящий в том, что по меньшей мере одно внешнее кодовое слово в субдискретизированной кодировочной книге позволяет выбирать ортогональные лучи из внутреннего кодового слова. Используя этот критерий, пример 2-битовой внешней субдискретизированной кодировочной книги 2a ранга 2 должен использовать (e,e) с двумя опциями синфазирования и (e,e) с двумя опциями синфазирования.
1
1
2
2
3
3
4
4
Или, основываясь на средних отношениях W2 выборок для ранга 2 из исходных кодировочных книг, полученных путем моделирования, показанных на фиг.3 и 4, можно выбрать два члена из {(e,e), (e,e), (e,e), (e,e)} с первой опцией синфазирования.
1
2
3
4
1
1
3
3
Также основываясь на средних отношениях W2 выборок для ранга 1 из исходных кодировочных книг, полученных путем моделирования, показанных на фиг.5, можно выбрать два члена из {(e), (e), (e), (e)} с первой опцией синфазирования, например, {(e,e), (e,e)} с:
Таблица 3.1AПример модели субдискретизации кодировочной книги, основанной на альтернативе III обратной связи в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
RI
Соотношение между значением первогоPMI индикатора ииндексом кодировочной книги <img file="00000018.TIF" he="10" wi="10" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Соотношение междузначением второго PMI индикатора и индексом кодировочной книги <img file="00000019.TIF" he="9" wi="10" img-content="undefined" img-format="TIF" />
всего
Значение первого PMI индикатора <img file="00000020.TIF" he="10" wi="17" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочнойкниги
<img file="00000018.TIF" he="10" wi="10" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Значение второгоPMI индикатора <img file="00000021.TIF" he="10" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочнойкниги
<img file="00000019.TIF" he="9" wi="10" img-content="undefined" img-format="TIF" />
#битов
1
0-7
{0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14}
0-1
0, 8
4
2
0-7
{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
0-1
0, 4
4
3
не используется
не используется
0-15
<img file="00000021.TIF" he="10" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
4
не используется
не используется
0-15
<img file="00000021.TIF" he="10" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
Таблица 3.2AПример модели субдискретизации кодировочной книги, основанной на альтернативе IV обратной связи в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
RI
Соотношение между значением первого PMI индикатора и индексом кодировочной книги <img file="00000022.TIF" he="12" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Соотношение между значением второго PMI индикатора и индексом кодировочной книги
<img file="00000023.TIF" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="TIF" />
всего
Значение первого PMI индикатора <img file="00000024.TIF" he="11" wi="17" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочной Книги <maths num="1"><img file="00000025.TIF" he="5" wi="3" img-content="undefined" img-format="TIF" /></maths>
Значение второго PMIИндикатора <img file="00000021.TIF" he="10" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочнойКниги <img file="00000023.TIF" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="TIF" />
# битов
1
0-15
0-15
0-7
0,2,4,6,8,10,12,14
7
2
0-7
{0,1,2,3,4,5,6,7}
0-1
0,4
4
3
не используется
не используется
0-15
<img file="00000021.TIF" he="10" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
4
не используется
не используется
0-15
<img file="00000021.TIF" he="10" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
Для альтернативы IV, для ранга 1, размер полной полезной нагрузки равен 7 для W1/W2. Таким образом, необходима субдискретизация только W2 кодировочных книг ранга 1. Далее рассматривается субдискретизация для усовершенствованной кодировочной книги в случае ранга 1. Поскольку внутренние кодировочные книги являются идентичными и внешние книги ранга 1 являются одинаковыми для кодировочных книг 2a и 2b, в этой процедуре будет рассматриваться любая одна из них.
Рассмотрим случай, когда размер субдискретизированной внешней кодировочной книги составляет 8 так, что Q=(8 выбрать 2)=28). Для ранга 1 как хордовое расстояние, так и метрика Фубини-Штуди являются эквивалентными мерами расстояния, и оказалось, что следующие 16 вариантов выбора имеют почти оптимальную метрику:
Столбцы с 1 по 16
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3
4 4 4 4 5 5 5 5 4 4 4 4 5 5 5 5
6 6 6 6 7 7 7 7 6 6 6 6 7 7 7 7
8 8 9 9 8 8 9 9 8 8 9 9 8 8 9 9
10 10 11 11 10 10 11 11 10 10 11 11 10 10 11 11
12 13 12 13 12 13 12 13 12 13 12 13 12 13 12 13
14 15 14 15 14 15 14 15 14 15 14 15 14 15 14 15
Снова, следующий ниже выбор может быть сделан путем сравнения со средними отношениями вариантов выбора W2 из исходных кодировочных книг, полученных посредством моделирования.
Для субдискретизации могут быть использованы некоторые другие критерии (или они могут накладываться на вышеупомянутые процедуры).
Основываясь на вышесказанном и на результатах моделирования, показанных на фиг.5 для среднего отношения вариантов выбора W2 ранга 1, ряд {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} может быть принят для субдискретизации кодировочной книги для субрежима 2 режима 1-1 в PUCCH канале.
Если одна из предложенных альтернатив принимается, то тип сообщения (сообщение типа 2c в ссылке [3]) будет модифицироваться для 4 антенных портов, когда конфигурируется новая кодировочная книга. Модифицированное сообщение типа 2c приводится в таблицах 4.1A-4.2A для альтернатив III и IV, соответственно.
Таблица 4.1AТип 2c модифицированного сообщения для согласования альтернативы III обратной связи в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Тип сообщения в PUCCH канале
Сообщаемая информация
Состояние
Число битов
2c
CQI Широкополосного канала/первый PMI/второй PMI
4/8 антенных порта, RI=1
8
4/8 антенных порта, 1<RI≤4
11
8 антенных портов, 4<RI≤7
9
8 антенных портов, RI=8
7
Таблица 4.2AТип 2c модифицированного сообщения для согласования альтернативы IV обратной связи в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Тип сообщения в PUCCH канале
Сообщаемая информация
Состояние
Число битов
2c
CQI Широкополосного канала/первый PMI/второй PMI
4/8 антенных порта, RI=1
11
4/8 антенных порта, 1<RI≤4
11
8 антенных портов, 4<RI≤7
9
8 антенных портов, RI=8
7
3.2B Субрежим 2 режима 1-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале
В субрежиме 2 режима 1-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале, пользователи конфигурируются так, чтобы сообщать индикатор качества канала CQI и полную информацию предпочтительного предварительного кодера (первый PMI индикатор для W1 и второй PMI индикатор для W2). Таким образом, полное число битов обратной связи должно быть 12 битов для передачи по обратной связи CSI информации ранга 1 (4 бита CQI, 4 бита W1 и 4 бита W2), 15 битов для обратной связи ранга 2 (два CQI индикатора 7 битов, 4 бита W1 и 4 бита W2) или 11 битов для обратной связи ранга 3 или ранга 4 (7 битов для двух CQI индикаторов, 4 бита W2). Для PUCCH канала, максимальное в текущий момент число битов для каждого сообщения составляет 11 битов. Таким образом, когда конфигурируется субрежим 2 режима 1-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале, субдискретизация кодировочной книги необходима для обратной связи ранга 1 и 2, тогда как для ранга 3 и 4 не нужна субдискретизация кодировочной книги.
Затем, авторы предлагают следующие две альтернативы для субдискретизации кодировочной книги ранга 1/2 для усовершенствованной 4-Tx кодировочной книги:
III. Для обоих ранга 1 и ранга 2, авторы выбирают всего 16 элементов для W1/W2 (первый PMI индикатор и второй PMI индикатор). Таким образом, полное число битов составляет 4 для обоих ранга 1 и 2.
IV. Для ранга 2, авторы выбирают 16 элементов для W1/W2. Но для ранга 1, поскольку передается только один CQI индикатор, который использует 4 бита, можно субдискретизировать меньше для кодовых слов ранга 1 для улучшения характеристик. Ниже приводится один пример модели, в котором используется всего 7 битов.
Далее обсуждается модель, основанная на выше предложенных двух альтернативах.
Для альтернативы III, когда для передачи W1/W2 сообщения выделяется 4 бита, авторы рассматривают расщепление 3/1, то есть, 3 бита выделяется для W1 и 1 бит для W2.
Для субдискретизации внутренней кодировочной книги (W1) можно просто субдискретизировать центры одинаковым способом. Заметим, что широкополосная кодировочная книга имеет следующие 16 центров [0:15]/32.
Чтобы получить 3-битовую субдискретизированную версию, можно просто выбрать 8 внутренних кодовых слов (W1) с индексами {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14}, или, как обсуждалось в разделе 3.1B, можно рассмотреть ряд {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} для ранга 1 и {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} для ранга 2.
Для субдискретизации внешней кодировочной книги (W2), можно использовать критерий в случае ранга 2, состоящий в том, что, по меньшей мере, одно внешнее кодовое слово в субдискретизированной кодировочной книге позволяет выбирать ортогональные лучи из внутреннего кодового слова. Используя этот критерий, пример 1-битовой внешней субдискретизированной кодировочной книги формируется посредством (e2,e4) с двумя опциями синфазирования, соответствующими индексу i2 в {14, 15}. Этот вариант выбора W2 может быть использован с субдискретизированной матрицей W1 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} или, более предпочтительно, используется с W1 индексами {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} для более сбалансированной субдискретизации.
1
1
2
2
3
3
4
4
1
1
3
3
2
1
1
1
3
3
Альтернативно, основываясь на средних отношениях W2 выборок для ранга 2 из исходных кодировочных книг, полученных путем моделирования, показанных на фиг. 3 и 4, можно выбрать два члена из {(e,e), (e,e), (e,e), (e,e)} с первой опцией синфазирования. Например, в качестве субдискретизации W2, можно выбрать {(e, e), (e, e)}. Затем можно выбрать первый элемент синфазирования для каждой пары лучей, то есть i=0, 4. Однако в случае этого варианта выбора выбранные лучи не имеют однородного разнесения лучей. Таким образом, если не ограничиваться такой же субдискретизацией W1, как в субрежиме 1, то можно применить субдискретизацию i∈{0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} для W1. Тогда при субдискретизации {(e, e), (e, e)}, мы будем иметь варианты выбора лучей с однородным разнесением.
1
2
3
4
1
3
2
4
1
3
Также для ранга 1 из исходных кодировочных книг можно выбрать два члена из {(e), (e), (e), (e)}, которые выбирают два ортогональных луча. Таким образом, два кодовых слова ранга 1 с одинаковыми W1 будут ортогональными. Следовательно, можно выбрать пары либо {(e,e)}, либо {(e,e)} с фиксированным членом синфазирования. Например, с {(e,e)}, мы имеем:
2
1
2
3
2
2
1
4
Для членов синфазирования можно выбрать по первому элементу из каждого члена, то есть, (α(1), k=1) или i=0 для e,(α(3), k=1) или i=8 для e. Видно, что для i=0, член синфазирования равен 1. Затем следует выбор луча. Для i=8, полный член синфазирования равен q. Затем, результаты приводятся в сводной таблице 3.1B.
Таблица 3.1BПример модели субдискретизации кодировочной книги, основанной на альтернативе III в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
RI
Соотношение между значением первого PMI индикатора и индексом кодировочной книги
<img file="00000027.TIF" he="11" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Соотношение между значением второго PMI индикатора и индексом кодировочной книги
<img file="00000028.TIF" he="10" wi="7" img-content="undefined" img-format="TIF" />
всего
Значение первого PMI индикатора <img file="00000029.TIF" he="10" wi="20" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочнойкниги <img file="00000027.TIF" he="11" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Значение второгоPMI индикатора <img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочной книги
<img file="00000028.TIF" he="10" wi="7" img-content="undefined" img-format="TIF" />
#битов
1
0-7
{0,2,4,6,8,10,12,14}
0-1
0,8
4
2
0-7
{0,1,2,3,4,5,6,7} или {0,2,4,6,8,10,12,14}
0-1
0,4
4
3
не используется
не используется
0-15
<img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
4
не используется
не используется
0-15
<img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
1
1
2
3
4
1
1
1
1
2
3
4
2
2
4
6
Если для ранга 1 допустимо различное битовое расщепление, то можно взять битовое расщепление 2/2, то есть выделить 2 бита для субдискретизации W1 и 2 бита для субдискретизации W2. При этой опции можно выбрать i∈{0, 2, 4, 6} для субдискретизации W1 и {(e), (e), (e) (e)} для субдискретизации W2 с некоторым k или набором k. С таким решением можно по-прежнему охватить лучевое пространство с однородным разнесением лучей, только с членом синфазирования, который изменяется через каждые 4 кодовых слова, вместо 8. При k=1, мы имеем полные члены синфазирования, заданные выражениями 1, q, q, q для i=1, 2, 3, 4 (то есть {(e), (e), (e), (e)}) соответственно. Результирующая субдискретизация для W2 ранга 1 будет i∈{0, 4, 8, 12}. Это решение модели субдискретизации приводится в сводной таблице 3.2B.
Таблица 3.2BПример модели субдискретизации кодировочной книги, основанной на альтернативе III в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
RI
Соотношение между значением первого PMI индикатора и индексом кодировочной книги
<img file="00000031.TIF" he="10" wi="10" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Соотношение между значением второго PMI индикатора и индексом кодировочной книги
<img file="00000032.TIF" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
всего
Значение первого PMI индикатора <img file="00000033.TIF" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочнойкниги
<img file="00000031.TIF" he="10" wi="10" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Значение второгоPMI индикатора <img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочнойкниги
<img file="00000032.TIF" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
# битов
1
0-3
{0,2,4,6}
0-3
{0,4,8,12}
4
2
0-7
{0,1,2,3,4,5,6,7} или {0,2,4,6,8,10,12,14}
0-1
0,4
4
3
не используется
не используется
0-15
<img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
4
не используется
не используется
0-15
<img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
Таблица 3.3BПример модели субдискретизации кодировочной книги, основанной на альтернативе IV в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
RI
Соотношение между значением первого PMI индикатора и индексом кодировочной книги
<img file="00000031.TIF" he="10" wi="10" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Соотношение между значением второго PMI индикатора и индексом кодировочной книги <img file="00000032.TIF" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
всего
Значение первого PMI индикатора <img file="00000033.TIF" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочнойкниги
<img file="00000031.TIF" he="10" wi="10" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Значениевторого PMIиндикатора
<img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочнойкниги
<img file="00000032.TIF" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
# битов
1
0-15
0-15
0-7
0,2,4,6,8,10,12,14
7
2
0-7
{0,1,2,3,4,5,6,7} или {0,2,4,6,8,10,12,14}
0-1
0,4
4
3
не используется
не используется
0-15
<img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
4
не используется
не используется
0-15
<img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
4
Для альтернативы IV, для ранга 1, размер полной полезной нагрузки равен 7 битов для W1/W2. Сначала рассматривается субдискретизация только кодировочных книг W2 ранга 1 в усовершенствованной кодировочной книги в случае ранга 1.
Рассмотрим случай, когда размер субдискретизированной внешней кодировочной книги составляет 8 (так, что Q=(8 выбрать 2)=28). Для ранга 1 как хордовое расстояние, так и метрика Фубини-Штуди являются эквивалентными мерами расстояния, и оказалось, что следующие 16 вариантов выбора имеют почти оптимальную метрику:
Столбцы с 1 по 16
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3
4 4 4 4 5 5 5 5 4 4 4 4 5 5 5 5
6 6 6 6 7 7 7 7 6 6 6 6 7 7 7 7
8 8 9 9 8 8 9 9 8 8 9 9 8 8 9 9
10 10 11 11 10 10 11 11 10 10 11 11 10 10 11 11
12 13 12 13 12 13 12 13 12 13 12 13 12 13 12 13
14 15 14 15 14 15 14 15 14 15 14 15 14 15 14 15
Снова, следующий ниже выбор может быть сделан путем сравнения со средними отношениями W2 выборок из исходных кодировочных книг, полученных посредством моделирования.
Для субдискретизации могут быть использованы некоторые другие критерии (или они могут накладываться на вышеупомянутые процедуры).
Основываясь на вышесказанном и на результатах моделирования, показанных на фиг.5 для среднего отношения вариантов выбора W2 ранга 1, ряд {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} может быть принят для субдискретизации кодировочной книги для субрежима 2 режима 1-1 в PUCCH канале, что приводится в сводной таблице 3.3B.
Также следует отметить, что в случае ранга 1, с размером полной полезной нагрузки 7 битов, можно вместо этого оставить 4-битовую W2 кодировочную книгу и субдискретизировать вместо нее W1 кодировочную книгу. В этом случае предпочтительно однородно субдискретизировать W1 как {0 2 4 6 8 10 12 14}, чтобы лучше охватить угловое пространство лучей.
Если одна из предложенных альтернатив принимается, то тип сообщения (сообщение типа 2c в ссылке [3]) будет модифицироваться для 4 антенных портов, когда конфигурируется новая кодировочная книга. Модифицированное сообщение типа 2c приводится в таблицах 4.1B-4.2B для альтернатив III и IV, соответственно.
Таблица 4.1BТип 2c модифицированного сообщения для согласования альтернативы III в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Тип сообщения в PUCCH канале
Сообщаемая информация
Состояние
Число битов
2c
CQI Широкополосного канала/первый PMI/второй PMI
4/8 антенных порта, RI=1
8
4/8 антенных порта, 1<RI ≤ 4
11
8 антенных портов, 4<RI≤7
9
8 антенных портов, RI=8
7
Таблица 4.2BТип 2c модифицированного сообщения для согласования альтернативы IV в PUCCH канале в субрежиме 2 режима 1-1, на основе 4-Tx кодировочной книги с двойной (W1/W2) структурой кодировочной книги
Тип сообщения в PUCCH канале
Сообщаемая информация
Состояние
Число битов
2c
CQI Широкополосного канала/первый PMI/второй PMI
4/8 антенных порта, 1≤RI≤4
11
8 антенных портов, 4<RI≤7
9
8 антенных портов, RI=8
7
3.3A Режим 2-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале
В режиме 2-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале пользователь может конфигурироваться так, чтобы сообщать предпочтительный поддиапазон с соответствующими предпочтительными PMI индикатором и CQI индикатором. Для сообщения индикаторов CQI/PMI поддиапазона L битов выделяется для сообщения индекса предпочтительного поддиапазона пользователя. Когда конфигурируется структура двойной кодировочной книги, необходимо, чтобы пользователь сообщал CQI индикатор и второй PMI индикатор (для W2). С дополнительными L битами для передачи сообщения поддиапазона, размер полезной нагрузки обратной связи для CQI индикатора и второго PMI индикатора уменьшается. Для 8-Tx кодировочной книги, для передачи сообщения индикаторов CQI/второго PMI поддиапазона выделяется максимум 9 битов. С таким же ограничением размера полезной нагрузки авторы предлагают следующую субдискретизацию для различных рангов, которые приводятся в итоговой таблице 5.1A:
Для ранга 1 сообщается только один CQI индикатор. Таким образом, субдискретизация не нужна. Полное число битов должно быть 8.
Сначала будет обсуждаться субдискретизация кодировочной книги ранга 3 и 4. Следует заметить, что для W2 кодировочные книги выпуска 8 были приняты для ранга 3 и 4. В случае субдискретизации 2 битов необходимо выбирать 4 из 16 кодовых слов.
Таблица 5.1A
RI
Соотношение между значением второго PMI индикатора и индексом кодировочной книги <maths num="2"><img file="00000034.TIF" he="5" wi="3" img-content="undefined" img-format="TIF" /></maths>
Значение второго PMI индикатора <img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочной книги <img file="00000032.TIF" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
1
0-15
<img file="00000030.TIF" he="9" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
2
0-3
4 элемента, как обсуждается в тексте
3
0-3
4 элемента, как обсуждается в тексте
4
0-3
4 элемента, как обсуждается в тексте
Ранг 3: субдискретизация для выбора 4 из 16 кодовых слов должна выполняться с использованием либо хордового расстояния, либо метрики расстояния Фубини-Штуди. Обычно хордовое расстояние больше подходит для низких SNR отношений, тогда как метрика Фубини-Штуди лучше при больших SNR отношениях.
Для любого заданного варианта выбора 4 кодовых слов (содержащих субдискретизированную кодировочную книгу) имеются 6 пар. Для каждой такой пары (состоящей из двух 4×3 кодовых слов полуунитарной матрицы), можно вычислить расстояние. Метрика для такого варианта выбора должна задаваться в виде минимума из шести расстояний. Наконец, можно выбрать предпочтительный вариант выбора, тот у которого ассоциированная метрика является наибольшей (то есть максимальная метрика).
Может быть много вариантов выбора, у которых ассоциированная метрика либо равна максимуму, либо находится в пределах небольшого отклонения от максимума (скажем 2% или 5%). Все эти варианты выбора являются справедливыми выборками и представляют хороших кандидатов.
Всего имеются 1820 вариантов выбора (16 выбрать 4). Авторы обнаружили, что имеются 5 вариантов выбора, метрики которых равны максимуму при использовании хордового расстояния в качестве меры расстояния. Удивительно, что это такие же варианты выбора, метрика которых снова равна максимуму, при использовании метрики расстояния Фубини-Штуди в качестве меры расстояния. Эти индексы следующие:
{0 2 8 10}, {0 9 10 11}, {1 2 3 8}, {1 3 9 11},
{12 13 14 15}.
В действительности никакие другие варианты выбора в любом случае не имеют метрик, которые находятся в пределах 5% отклонения от максимума. Таким образом, любой из этих вариантов выбора является хорошим выбором.
Для ранга 4: каждое кодовое слово является 4×4 унитарной матрицей, так что расстояние (либо хордовое расстояние, либо расстояние Фубини-Штуди) между любыми двумя парами кодовых слов равно нулю. Таким образом, удобным способом для субдискретизации является повторное использование индексов, полученных для случая ранга 3 в унаследованной кодировочной книге ранга 4, для получения субдискретизированной кодировочной книги ранга 4.
Для ранга 2, для усовершенствованных кодировочных книг, ситуация является несколько более сложной, поскольку имеются многочисленные внутренние (широкополосные) кодовые слова.
Рассмотрим субдискретизацию для получения внешней кодировочной книги (W2) размером 4 (2 бита) из исходной внешней кодировочной книги размером 16.
Для каждого из 1820 вариантов выбора можно рассмотреть каждое из 16 внутренних кодовых слов и определить Q расстояний (где Q представляет собой число пар в субдискретизированной внешней кодировочной книге, и в этом примере оно равно 6), и затем сопоставить минимум среди Q расстояний с внутренним кодовым словом для этого варианта выбора. Затем 16 ассоциированных расстояний (с 16 внутренними кодовыми словами для этого варианта выбора) можно объединить подобным образом в одну метрику, ассоциированную с этим вариантом выбора (подходящим является произведение расстояний или их геометрического среднего на некоторую регуляризацию). Один или несколько вариантов выбора, метрики которых равны максимуму (или в пределах небольшого отклонения от максимума), могут быть определены как подходящие кандидаты.
При выполнении вышеупомянутой процедуры для ранга 2 (с субдискретизированной внешней кодировочной книгой размером 4, так что Q=6) и усовершенствованной кодировочной книги 2a находим следующие 4 варианта выбора (наборы индексов из 1820 возможных), которые имеют (почти) максимальные метрики как для хордового расстояния, так и для метрики расстояния Фубини-Штуди:
{6 8 11 14}, {6 9 10 15}, {7 8 11 14}, {7 9 10 15}.
Следующие 8 вариантов выбора (из 1820) имеют максимальные метрики для хордового расстояния:
{2 6 14 15}, {2 7 14 15}, {3 6 14 15}, {3 7 14 15},
{6 8 14 15}, {6 9 14 15}, {7 8 14 15}, {7 9 14 15}.
Следующие 164 варианта выбора (из 1820) имеют (почти) максимальные метрики для хордового расстояния. Каждый вариант выбора (состоящий из 4 индексов) представляет собой один столбец из следующих:
Столбцы с 1 по 20
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3
4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 7 7 14 4 4 4 4 5 5 5
6 7 14 15 6 7 14 15 14 15 14 15 15 6 7 14 15 6 7 14
Столбцы с 21 по 40
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 7
5 6 6 7 7 14 6 6 7 7 14 6 6 7 7 14 10 11 14 10
15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 15 15 14 15 15
Столбцы с 41 по 60
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
7 7 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3
11 14 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 7 7 14 4 4 4 4 5
14 15 6 7 14 15 6 7 14 15 14 15 14 15 15 6 7 14 15 6
Столбцы с 61 по 80
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6
5 5 5 6 6 7 7 14 6 6 7 7 14 6 6 7 7 14 10 11
7 14 15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 15 15 14
Столбцы с 81 по 100
1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
6 7 7 7 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 6 7
14 10 11 14 6 6 7 7 12 13 14 6 6 7 7 12 13 14 14 14
15 15 14 15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 14 15 15 14 15 15 15
Столбцы с 101 по 120
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 6 7 6 6 6 6
6 6 7 7 12 13 14 6 6 7 7 12 13 14 14 14 8 8 9 9
14 15 14 15 15 14 15 14 15 14 15 15 14 15 15 15 14 15 14 15
Столбцы с 121 по 140
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5
6 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 9 6 6 6 6 6 7 7 7
14 8 8 9 9 14 12 13 14 12 13 14 8 8 9 9 14 8 8 9
15 14 15 14 15 15 15 14 15 15 14 15 14 15 14 15 15 14 15 14
Столбцы с 141 по 160
5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7
7 7 8 8 8 9 9 9 8 8 8 9 9 9 8 8 8 9 9 9
9 14 12 13 14 12 13 14 10 11 14 10 11 14 10 11 14 10 11 14
15 15 15 14 15 15 14 15 15 14 15 15 14 15 15 14 15 15 14 15
Столбцы с 161 по 164
8 8 9 9
10 11 10 11
12 13 12 13
15 14 15 14
Далее, при выполнении вышеупомянутой процедуры для ранга 2 и усовершенствованной кодировочной книгой 2b, находим следующие 54 варианта выбора (из 1820), которые имеют (почти) максимальные метрики как для хордового расстояния, так и для метрики расстояния Фубини-Штуди:
Столбцы с 1 по 20
0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
4 4 5 5 4 4 5 5 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7
8 13 8 13 8 13 8 13 8 8 8 9 9 10 12 8 8 8 9 9
11 15 11 15 11 15 11 15 9 10 11 10 11 11 14 9 10 11 10 11
Столбцы с 21 по 40
2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
7 7 8 8 8 9 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7
10 12 9 9 10 10 8 8 8 9 9 10 12 8 8 8 9 9 10 12
11 14 10 11 11 11 9 10 11 10 11 11 14 9 10 11 10 11 11 14
Столбцы с 41 по 54
3 3 3 3 6 6 6 6 7 7 7 7 8 9
8 8 8 9 8 8 8 9 8 8 8 9 9 10
9 9 10 10 9 9 10 10 9 9 10 10 10 13
10 11 11 11 10 11 11 11 10 11 11 11 11 15
Следующие 42 варианта выбора (из 1820) имеют максимальные метрики для хордового расстояния:
Столбцы с 1 по 20
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3
6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 9 9 9 10 6 6 6 6
9 9 9 10 10 13 9 9 9 10 10 13 10 10 13 13 9 9 9 10
10 13 15 13 15 15 10 13 15 13 15 15 13 15 15 15 10 13 15 13
Столбцы с 21 по 40
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 6 6 6 6 7 7 7 7
6 6 7 7 7 7 7 7 9 9 9 10 9 9 9 10 9 9 9 10
10 13 9 9 9 10 10 13 10 10 13 13 10 10 13 13 10 10 13 13
15 15 10 13 15 13 15 15 13 15 15 15 13 15 15 15 13 15 15 15
Столбцы с 41 по 42
9 9
10 10
12 13
14 15
Большинство (1462 из 1820) вариантов выбора имеют почти максимальные метрики для хордового расстояния, что подразумевает, что достижение почти оптимальной метрики как для хордового расстояния, так и для метрики расстояния Фубини-Штуди является наилучшей опцией для субдискретизации в этом случае.
Следующий ниже выбор может быть сделан путем сравнения со средними отношениями W2 выборок из исходных кодировочных книг, полученных посредством моделирования.
Заметим, что метрики хордового расстояния и расстояния Фубини-Штуди являются наиболее подходящими для некоррелированных каналов (как те, что видны с широко разнесенными антеннами).
Для разнесения антенн с малым шагом в более коррелированных каналах предпочтительно иметь больше элементов внешней кодировочной книги, для которых два столбца в результирующем кодовом слове ранга 2 содержат идентичные выборки лучей.
Основываясь на вышеприведенном обсуждении и результатах, показанных на фиг. 2 и 4, находим, что {0, 2, 4, 8} может быть хорошей опцией для W2 субдискретизации, показывающей, что для 2a и 2b выбирается:
Таким образом, примеры решений субдискретизации для различных рангов (каждое для одного ранга) для обратной связи в PUCCH канале в режиме 2-1 представлены в таблице 5.2A.
Таблица 5.2AСубдискретизация кодировочной книги в PUCCH канале в режиме 2-1 для 4-Tx кодировочной книги
RI
Соотношение между значениемвторого PMI индикатора ииндексом кодировочной книги <maths num="3"><img file="00000034.TIF" he="5" wi="3" img-content="undefined" img-format="TIF" /></maths>
Значение второго PMI индикатора <img file="00000036.TIF" he="12" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекскодировочнойкниги
<img file="00000037.TIF" he="12" wi="7" img-content="undefined" img-format="TIF" />
1
0-15
<img file="00000036.TIF" he="12" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
2
0-3
{0 2 4 6}
3
0-3
{0 2 8 10}
4
0-3
{0 2 8 10}
3.3B Режим 2-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале
В режиме 2-1 передачи по обратной связи CSI информации в PUCCH канале пользователь может конфигурироваться так, чтобы сообщать предпочтительный поддиапазон с соответствующими предпочтительными PMI индикатором и CQI индикатором. Для сообщения индикаторов CQI/PMI поддиапазона L битов выделяются для сообщения индекса предпочтительного поддиапазона пользователя. Когда конфигурируется структура двойной кодировочной книги, необходимо, чтобы пользователь сообщал CQI индикатор и второй PMI индикатор (для W2). С дополнительными L битами для передачи сообщения поддиапазона размер полезной нагрузки обратной связи для CQI индикатора и второго PMI индикатора уменьшается. Для 8-Tx кодировочной книги для передачи сообщения индикаторов CQI/второго PMI поддиапазона выделяется максимум 9 битов. С таким же ограничением размера полезной нагрузки авторы предлагают следующую субдискретизацию для различных рангов, которые приводятся в итоговой таблице 5.1B:
Для ранга 1 сообщается только один CQI индикатор. Таким образом, субдискретизация не нужна. Полное число битов должно быть 8.
Сначала будет обсуждаться субдискретизация кодировочной книги ранга 3 и 4. Следует заметить, что для W2, кодировочные книги выпуска 8 были приняты для ранга 3 и 4. В случае субдискретизации 2 битов необходимо выбирать 4 из 16 кодовых слов.
Таблица 5.1B
RI
Соотношение между значением второго PMI индикатора и индексом кодировочной книги <img file="00000037.TIF" he="12" wi="7" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Значение второго PMI индикатора <img file="00000036.TIF" he="12" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочной книги
<img file="00000037.TIF" he="12" wi="7" img-content="undefined" img-format="TIF" />
1
0-15
<img file="00000036.TIF" he="12" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
2
0-3
4 элемента, как обсуждается в тексте
3
0-3
4 элемента, как обсуждается в тексте
4
0-3
4 элемента, как обсуждается в тексте
Ранг 3: Субдискретизация для выбора 4 из 16 кодовых слов должна выполняться с использованием либо хордового расстояния, либо метрики расстояния Фубини-Штуди. Обычно хордовое расстояние больше подходит для низких SNR отношений, тогда как метрика Фубини-Штуди лучше при больших SNR отношениях.
Для любого заданного варианта выбора 4 кодовых слов (содержащих субдискретизированную кодировочную книгу) имеются 6 пар. Для каждой такой пары (состоящей из двух 4×3 кодовых слов полуунитарной матрицы), можно вычислить расстояние. Метрика для такого варианта выбора должна задаваться в виде минимума из шести расстояний. Наконец, можно выбрать предпочтительный вариант выбора, тот у которого ассоциированная метрика является наибольшей (то есть, максимальная метрика).
Может быть много вариантов выбора, у которых ассоциированная метрика либо равна максимуму, либо находится в пределах небольшого отклонения от максимума (скажем 2% или 5%). Все эти варианты выбора являются справедливыми выборками и представляют хороших кандидатов.
Всего имеются 1820 вариантов выбора (16 выбрать 4). Авторы обнаружили, что имеются 5 вариантов выбора, метрики которых равны максимуму при использовании хордового расстояния в качестве меры расстояния. Удивительно, что это такие же варианты выбора, метрика которых снова равна максимуму, при использовании метрики расстояния Фубини-Штуди в качестве меры расстояния. Эти индексы следующие:
{0 2 8 10}, {0 9 10 11}, {1 2 3 8}, {1 3 9 11},
{12 13 14 15}.
В действительности никакие другие варианты выбора в любом случае не имеют метрик, которые находятся в пределах 5% отклонения от максимума. Таким образом, любой из этих 5 вариантов выбора является хорошим выбором.
Для ранга 4: каждое кодовое слово является 4×4 унитарной матрицей, так что расстояние (либо хордовое расстояние, либо расстояние Фубини-Штуди) между любыми двумя парами кодовых слов равно нулю. Таким образом, удобным способом для субдискретизации является повторное использование индексов, полученных для случая ранга 3 в унаследованной кодировочной книге ранга 4, для получения субдискретизированной кодировочной книги ранга 4.
Для ранга 2, для усовершенствованных кодировочных книг, ситуация является несколько более сложной, поскольку имеются многочисленные внутренние (широкополосные) кодовые слова.
Рассмотрим субдискретизацию для получения внешней кодировочной книги (W2) размером 4 (2 бита) из исходной внешней кодировочной книги размером 16.
Для каждого из 1820 вариантов выбора, можно рассмотреть каждое из 16 внутренних кодовых слов и определить Q расстояний (где Q представляет собой число пар в субдискретизированной внешней кодировочной книге, и в этом примере оно равно 6), и затем сопоставить минимум среди Q расстояний с внутренним кодовым словом для этого варианта выбора. Затем 16 ассоциированных расстояний (с 16 внутренними кодовыми словами для этого варианта выбора) можно объединить подобным образом в одну метрику, ассоциированную с этим вариантом выбора (подходящим является произведение расстояний или их геометрического среднего на некоторую регуляризацию). Один или несколько вариантов выбора, метрики которых равны максимуму (или в пределах небольшого отклонения от максимума), могут быть определены как подходящие кандидаты.
При выполнении вышеупомянутой процедуры для ранга 2 (с субдискретизированной внешней кодировочной книги размером 4, так что Q=6) и усовершенствованной кодировочной книгой 2a, находим следующие 4 варианта выбора (наборы индексов из 1820 возможных), которые имеют (почти) максимальные метрики как для хордового расстояния, так и для метрики расстояния Фубини-Штуди:
{6 8 11 14}, {6 9 10 15}, {7 8 11 14}, {7 9 10 15}.
Следующие 8 вариантов выбора (из 1820) имеют максимальные метрики для хордового расстояния:
{2 6 14 15}, {2 7 14 15}, {3 6 14 15}, {3 7 14 15},
{6 8 14 15}, {6 9 14 15}, {7 8 14 15}, {7 9 14 15}.
Следующие 164 варианта выбора (из 1820) имеют (почти) максимальные метрики для хордового расстояния. Каждый вариант выбора (состоящий из 4 индексов) представляет собой один столбец из следующих:
Столбцы с 1 по 20
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3
4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 7 7 14 4 4 4 4 5 5 5
6 7 14 15 6 7 14 15 14 15 14 15 15 6 7 14 15 6 7 14
Столбцы с 21 по 40
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 7
5 6 6 7 7 14 6 6 7 7 14 6 6 7 7 14 10 11 14 10
15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 15 15 14 15 15
Столбцы с 41 по 60
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
7 7 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3
11 14 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 7 7 14 4 4 4 4 5
14 15 6 7 14 15 6 7 14 15 14 15 14 15 15 6 7 14 15 6
Столбцы с 61 по 80
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6
5 5 5 6 6 7 7 14 6 6 7 7 14 6 6 7 7 14 10 11
7 14 15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 15 15 14
Столбцы с 81 по 100
1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
6 7 7 7 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 6 7
14 10 11 14 6 6 7 7 12 13 14 6 6 7 7 12 13 14 14 14
15 15 14 15 14 15 14 15 15 14 15 14 15 14 15 15 14 15 15 15
Столбцы с 101 по 120
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 6 7 6 6 6 6
6 6 7 7 12 13 14 6 6 7 7 12 13 14 14 14 8 8 9 9
14 15 14 15 15 14 15 14 15 14 15 15 14 15 15 15 14 15 14 15
Столбцы с 121 по 140
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5
6 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 9 6 6 6 6 6 7 7 7
14 8 8 9 9 14 12 13 14 12 13 14 8 8 9 9 14 8 8 9
15 14 15 14 15 15 15 14 15 15 14 15 14 15 14 15 15 14 15 14
Столбцы с 141 по 160
5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7
7 7 8 8 8 9 9 9 8 8 8 9 9 9 8 8 8 9 9 9
9 14 12 13 14 12 13 14 10 11 14 10 11 14 10 11 14 10 11 14
15 15 15 14 15 15 14 15 15 14 15 15 14 15 15 14 15 15 14 15
Столбцы с 161 по 164
8 8 9 9
10 11 10 11
12 13 12 13
15 14 15 14
Особенно интересными являются два из вышеупомянутых вариантов выбора {2, 6, 14, 15} и {3, 7, 14, 15}, поскольку они обеспечивают возможность выбора ортогональных лучей
2
2
с обоими членами синфазирования,  Это соответствует i индексам {14, 15}. В дополнительных выборках лучей  с одним из двух членов синфазирования, допускается , что соответствует i индексам {2, 6} или {3, 7}.
Следующий ниже выбор может быть сделан путем сравнения со средними отношениями W2 выборок из исходных кодировочных книг, полученных посредством моделирования.
Заметим, что метрики хордового расстояния и расстояния Фубини-Штуди являются наиболее подходящими для некоррелированных каналов (как те, что видны с широко разнесенными антеннами).
Для разнесения антенн с малым шагом в более коррелированных каналах предпочтительно иметь больше элементов внешней кодировочной книги, для которых два столбца в результирующем кодовом слове ранга 2 содержат идентичные выборки лучей.
Основываясь на вышеприведенном обсуждении и результатах, показанных на фиг. 3 и 4, находим, что {0, 2, 4, 6} может быть хорошей опцией для W2 субдискретизации, показывающей, что для нее выбираются:
2
2
Однако, из-за проблемы различных W1, имеющих одинаковую группу лучей с вышеупомянутыми выборками лучей, нельзя избежать избыточности кодовых слов. Одно альтернативное решение состоит в том, чтобы выбирать только выборки лучей  с обоими членами синфазирования , что соответствует W2 индексу i∈{0, 1, 4, 5}}. Эта схема выбора лучей может охватывать все 32 луча, но избегает избыточности кодовых слов. Дополнительно, будет выгодно иметь на один член синфазирования больше. Аналогичный выбор -  с обоими членами синфазирования, , что соответствует W2 индексу i∈{2, 3, 6, 7}.
Таким образом, примеры решений субдискретизации для различных рангов для режима 2-1 передачи по обратной связи в PUCCH канале представлены в таблице 5.2B.
Таблица 5.2BСубдискретизация кодировочной книги в PUCCH канале в режиме 2-1 для 4-Tx кодировочной книги
RI
Соотношение между значением второго PMI индикатора и индексом кодировочной книги <maths num="4"><img file="00000034.TIF" he="5" wi="3" img-content="undefined" img-format="TIF" /></maths>
Значение второго PMI индикатора <img file="00000036.TIF" he="12" wi="19" img-content="undefined" img-format="TIF" />
Индекс кодировочной книги
<img file="00000047.TIF" he="12" wi="8" img-content="undefined" img-format="TIF" />
1
0-15
<img file="00000048.TIF" he="14" wi="23" img-content="undefined" img-format="TIF" /> (нет субдискретизации)
2
0-3
{0 2 4 6} или {0 1 4 5} или {2 3 6 7} или {2 6 14 15} или {3 7 14 15}
3
0-3
{0 2 8 10}
4
0-3
{0 2 8 10}
Обратимся теперь к фиг.6, на которой иллюстрируется система 100 со многими входами и многими выходами (MIMO), в которой могут быть реализованы варианты осуществления. В нисходящей линии связи системы 100 один или несколько пользовательских терминалов (UE) 102 в соте 106 обслуживаются базовой станцией (BS) 104. Каждый из пользовательских терминалов 102 включает в себя, например, передатчик, и базовая станция 104 включает в себя, например, приемник.
4. Заключение
Авторы предлагают несколько схем для периодической передачи по обратной связи CSI информации PUCCH канала, основываясь на усовершенствованной 4-Tx кодировочной книге с двойной структурой W1/W2 кодировочной книги.
Приложение
Параметры моделирования уровней системы приводятся в сводной таблице A-1.
Таблица A-1Параметры моделирования
Число пользователей на один сектор
10
Синхронизация сети
Синхронизированная
Конфигурация антенн (eNB узел)
4 TX (передающие) кросс-поляризованные/ULA антенны, разнесение 0,5-λ/4-λ
Конфигурация антенн (пользователь)
2 RX (приемные) кросс-поляризованные/ULA антенны
Схема передачи нисходящей линии связи
SU-MIMO или динамическое планирование SU/MU-MIMO.Образование пар MU-MIMO: Максимум 2 пользователя/RB (блок ресурсов)
Кодировочная книга
Кодировочная книга выпуска 8/Усовершенствованные кодировочные книги
Планировщик нисходящей линии связи
PF по времени и частоте
Степень разбиения планирования:
5 RB
Допущения обратной связи
Периодичность - 5 мс и задержка - 5 мс;Режим 3-2 передачи по обратной связиОбратная связь без ошибок
Степень разбиения поддиапазона:
5 RB
Схема HARQ запроса нисходящей линии связи
Объединение слежения
Тип приемника нисходящей линии связи
LMMSE-IRC
Погрешность оценки помех
Модель распределения Уишарта по стандарту 3gpp.TR36.829
Погрешность канала обратной связи
не используется
Управляющий канал и привязка
3 OFDM символа для управления;
Затраты на передачу сигнала
Используемые таблицы TBS в TS 36.213
Модель TAE (если рассматривается)
Нормальное распределение N(0,σ<sup>2</sup>), σ=12 нс
Вышеописанные варианты осуществления настоящего изобретения являются иллюстрацией настоящего изобретения и, очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается данными вариантами осуществления, и объем раскрытого здесь изобретения не определяется из подробного описания, а определяется только формулой изобретения согласно полному объему охраны, обеспечиваемой формулой изобретения, допускаемому патентными законами. Должно быть понятно, что показанное и описанное здесь является только иллюстрацией принципов настоящего изобретения и что специалисты могут выполнить различные модификации без отступления от объема и сущности настоящего изобретения. Специалисты могут выполнить различные другие комбинации признаков без отступления от объема и сущности настоящего изобретения.