СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФАКТОРИЗОВАННОГО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ
METHOD AND APPARATUS FOR USING FACTORISED PRECODING

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 61/264495, поданной 25 ноября 2009 года.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение, в общем, относится к предварительному кодированию сигнала передачи и, в частности, относится к использованию факторизованного предварительного кодирования.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Многоантенные методы могут значительно увеличивать скорости передачи данных и надежность системы беспроводной связи. Производительность, в частности, улучшается, если как передатчик, так и приемник оборудованы множественными антеннами, что приводит к каналу связи с множеством входов и множеством выходов (MIMO). Такие системы и/или родственные методы обычно называются MIMO.
NT×r
Т
T
T
Стандарт LTE в настоящее время развивается с усовершенствованной поддержкой MIMO. Базовым компонентом в LTE является поддержка развертываний MIMO антенн и связанных с MIMO способов. Текущим рабочим допущением в усовершенствованном LTE является поддержка режима 8-уровневого пространственного мультиплексирования с возможным зависящим от канала предварительным кодированием. Режим пространственного мультиплексирования предназначен для высоких скоростей передачи данных в благоприятных условиях канала. Согласно такому мультиплексированию, несущий информацию символьный вектор s умножается на матрицу W N×r предварительного кодера, которая служит для распределения энергии передачи в подпространстве N-мерного (что соответствует N антенным портам) векторного пространства.
Эта матрица предварительного кодера обычно выбирается из кодовой книги возможных матриц предварительного кодера и обычно указывается посредством индикатора матрицы предварительного кодера (PMI), который определяет уникальную матрицу предварительного кодера в кодовой книге. Если матрица предварительного кодера ограничивается ортонормированными столбцами, то конструкция кодовой книги матриц предварительного кодера соответствует задаче объединения подпространств Грассмана. Каждые r символов в s соответствуют некоторому уровню, и r называется рангом передачи. Таким образом, достигается пространственное мультиплексирование, так как множество символов могут быть переданы одновременно на одном и том же элементе ресурса (RE). Число символов r обычно приспособлено для соответствия текущим свойствам канала.
n
LTE использует OFDM в нисходящей линии связи (и DFT предварительно кодированное OFDM в восходящей линии связи) и, следовательно, принятый NR×1 вектор y для некоторого элемента ресурса на поднесущей n (или альтернативно RE данных номер n), в предположении отсутствия межсотовых помех, таким образом, моделируется посредством
n
NT×r
R
T
где e - вектор шума, полученный как реализации некоторого случайного процесса. Предварительным кодером, W, может быть широкополосный предварительный кодер, который является постоянным по частоте или избирательным по частоте. Матрица предварительного кодера часто выбирается для соответствия характеристикам N×N MIMO канала H, что приводит к так называемому зависящему от канала предварительному кодированию. Это также обычно называется предварительным кодированием с замкнутым контуром и по существу выражает стремление к фокусировке энергии передачи в подпространстве, которое является сильным в смысле передачи большей части передаваемой энергии к UE. Кроме того, матрица предварительного кодера может также выбираться из стремления к ортогонализации канала, что означает, что после правильной линейной коррекции в UE межуровневые помехи уменьшаются.
В предварительном кодировании с замкнутым контуром, UE передает, на основе измерений канала в прямой линии связи (нисходящей линии связи), рекомендации для eNodeB по использованию соответствующего предварительного кодера. Единственный предварительный кодер, который, как предполагается, охватывает большую полосу частот (широкополосное предварительное кодирование), может быть подан обратно. Также может быть полезным согласовать частотные изменения канала и осуществление вместо этого подачи обратно сообщения частотно-избирательного предварительного кодирования, например, нескольких предварительных кодеров, по одному на поддиапазон. Это пример более общего случая обратной связи информации о состоянии каналов (CSI), которая также охватывает подачу обратно отличных от предварительных кодеров объектов для поддержки eNodeB в последующих передачах для UE. Такая другая информация может включать в себя индикаторы качества канала (CQI), а также индикатор ранга передачи (RI).
Одной проблемой предварительного кодирования с замкнутым контуром являются служебная нагрузка обратной связи, обусловленная сигнализацией индикатора матрицы предварительного кодера (PMI) и индикатора ранга предварительного кодера (т.е. RI) - особенно в системах с большими антенными конфигурациями, где необходимо характеризовать много размерностей канала. С современной конструкцией обратной связи, издержки обратной связи для систем со многими передающими антеннами во многих случаях приведут к неприемлемым издержкам обратной связи. Сложность также может быть проблемой, если используются стандартные схемы обратной связи, по мере того как размеры антенной решетки увеличиваются. В этом отношении, поиск «наилучшего» предварительного кодера среди матриц-кандидатов предварительного кодера в большой кодовой книге требует большого объема вычислений, так как он по существу подразумевает исчерпывающий поиск по большому числу элементов кодовой книги.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному или нескольким аспектам, решения, представленные здесь, совершенствуют обратную связь информации о состоянии каналов (CSI) оборудования пользователя (UE) посредством обеспечения содержания обратной связи факторизованного предварительного кодера в части предварительного кодера сообщения CSI обратной связи. В одном или более таких вариантах осуществления, обратная связь факторизованного предварительного кодера соответствует по меньшей мере двум матрицам предварительного кодера, включающим в себя рекомендуемую матрицу «преобразования» предварительного кодера и рекомендуемую матрицу «настройки» предварительного кодера. Рекомендуемая матрица преобразования предварительного кодера ограничивает число размерностей канала, рассматриваемое рекомендуемой матрицей настройки предварительного кодера, и, в свою очередь, рекомендуемая матрица настройки предварительного кодера соответствует рекомендуемой матрице предварительного кодера для эффективного канала, который задан частично упомянутой рекомендуемой матрицей преобразования предварительного кодера.
T
T
T
Далее, рекомендуемая матрица преобразования предварительного кодера имеет размерности строк-столбцов N×k, где число строк N равно числу портов антенн передачи в первом устройстве, а число столбцов k равно размерности преобразования, которая является меньшей, чем значение N, для того чтобы тем самым ограничить число размерностей канала, рассматриваемое рекомендуемой матрицей настройки предварительного кодера. Предварительный кодер преобразования обычно, но необязательно, сообщается с более грубой степенью детализации во времени и/или частоте, чем предварительный кодер настройки для экономии издержек сигнализации и/или сложности.
T
T
T
T
T
T
Конкретным аспектом является то, что размерность k преобразования необязательно равна числу антенных портов N и либо конфигурируется первым устройством, которым, например, может быть LTE eNodeB, либо конфигурируется вторым устройством, которым, например, может быть LTE мобильный терминал или другой тип UE. Для данного N, ранг r передачи и размерность k преобразования связаны как N≥k≥r, следовательно, доступны более возможных значений k и r. Конкретным аспектом является то, что существует по меньшей мере одна комбинация N и r, для которой k может принимать по меньшей мере два различных значения. Конкретно, k может быть строго меньше, чем N, что дает возможность уменьшения размерности. Другим аспектом является то, что существует по меньшей мере одна комбинация N и k, для которой r может принимать по меньшей мере два различных значения.
Рекомендации матриц преобразования и настройки предварительного кодера, включая выбор размерности k преобразования и ранга r передачи, обычно осуществляются вторым устройством таким образом, что второе устройство использует обратную связь факторизованного предварительного кодера для снабжения первого устройства рекомендуемой матрицей предварительного кодера. Соответственно, первое устройство принимает рекомендуемую матрицу предварительного кодера посредством такой обратной связи, оно необязательно следует такой рекомендации, а может извлекать информацию о состоянии каналов из этой обратной связи, которая используется для определения применяемой операции предварительного кодирования. Альтернативой, рассматриваемой здесь, является то, что некоторые части или все из этих параметров настраиваются первым устройством. Эти определения сигнализируются от первого устройства ко второму устройству, которое использует эту информацию для определения оставшихся параметров, представляющих рекомендацию предварительного кодирования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 является блок-схемой примерных вариантов осуществления первого устройства и второго устройства, где второе устройство сконфигурировано с возможностью отсылки рекомендаций предварительного кодирования к первому устройству посредством обратной связи факторизованного предварительного кодера.
Фиг.2 является блок-схемой дополнительных примерных подробностей для устройств, введенных на фиг.1.
Фиг.3А и 3В иллюстрируют примерные кодовые книги для поддержания информации предварительного кодера преобразования и настройки в соответствии с решениями, представленными здесь.
Фиг.4 является блок-схемой одного варианта осуществления схемы предварительного кодера, сконфигурированной для передач предварительного кодирования в соответствии с решениями, представленными здесь.
Фиг.5 является логической блок-схемой одного варианта осуществления способа формирования и отсылки обратной связи факторизованного предварительного кодера во втором устройстве, для обеспечения рекомендаций предварительного кодирования для первого устройства.
Фиг.6 является логической блок-схемой одного варианта осуществления способа приема и оценки обратной связи факторизованного предварительного кодера в первом устройстве, где эта обратная связь факторизованного предварительного кодера обеспечивает рекомендации предварительного кодирования от второго устройства.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ
Фиг.1 иллюстрирует первое устройство 10 («устройство 1»), которое передает предварительно кодированный сигнал 12 ко второму устройству 14 («устройство 2») с использованием некоторого количества антенн 16 передачи. В свою очередь, второе устройство 14 включает в себя некоторое количество антенн 18 для приема предварительно кодированного сигнала 12 и для передачи данных возврата и сигнализации к первому устройству 10, включающих в себя обратную связь 20 факторизованного предварительного кодера. Обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера содержит рекомендации предварительного кодера для первого устройства 10. Первое устройство 10 рассматривает, но необязательно следует рекомендациям предварительного кодирования, включенным в обратную связь 20 факторизованного предварительного кодера, при определении операции предварительного кодирования, которую оно использует для формирования предварительно кодированного сигнала 12. Однако одним выгодным аспектом решений, представленных здесь, является то, что обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера предлагает значительно улучшенную эффективность в терминах обработки, требуемой для определения обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера, и/или в терминах служебной нагрузки (издержек) сигнализации, требуемой для отсылки обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера.
По меньшей мере в одном варианте осуществления второе устройство 14 рекомендует матрицу предварительного кодера для первого устройства 10 посредством указания рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера для первого устройства 10 и/или посредством указания рекомендуемой матрицы настройки предварительного кодера для первого устройства 10. По меньшей мере в одном таком варианте осуществления обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера содержит сигнализацию, обеспечивающую такие указания для первого устройства 10. Например, по меньшей мере в одном варианте осуществления второе устройство 14 «поддерживает» (сохраняет) одну или более кодовых книг 22, которые включают в себя некоторое количество возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера и некоторое количество возможных матриц 26 настройки предварительного кодера. Первое устройство 10 поддерживает те же самые одну или более кодовых книг 22 (или, эквивалентно, сохраняет информацию кодовых книг, которая извлекается или зависит от элементов кодовых книг, поддерживаемых во втором устройстве 14).
1
2
1
2
1
2
В одном или более таких вариантах осуществления второе устройство 14 отсылает значения индекса матрицы предварительного кодера (PMI), где эти значения идентифицируют элементы кодовой книги, представляющие рекомендации матрицы предварительного кодера, подлежащие рассмотрению первым устройством 10 в определении операции предварительного кодирования для применения в формировании предварительно кодированного сигнала 12. Например, представляя рекомендуемую матрицу предварительного кодера посредством W, обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера по меньшей мере в одном варианте осуществления содержит значение индекса, идентифицирующее конкретную матрицу из возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера как рекомендуемую матрицу преобразования предварительного кодера, обозначенную как W, и дополнительно содержит значение индекса, идентифицирующее конкретную матрицу из возможных матриц 26 преобразования предварительного кодера как рекомендуемую матрицу настройки предварительного кодера, обозначенную как W. Устройство 10 соответственно сконфигурировано с возможностью формирования рекомендуемой матрицы W предварительного кодера как произведения (матричного умножения) рекомендуемой матрицы W преобразования предварительного кодера и рекомендуемой матрицы W настройки предварительного кодера. А именно, W=W×W. Устройство 10 рассматривает рекомендуемую матрицу W предварительного кодера в определении операции предварительного кодирования, которую оно применяет. Например, оно формулирует матрицу предварительного кодера, используемую для формирования предварительно кодированного сигнала 12 по меньшей мере частично на основе рекомендуемого предварительного кодера W.
1
2
Таким образом, посредством приема обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера, первое устройство 10 информируются о рекомендуемых матрицах W и W преобразования и настройки предварительного кодера и рассматривает CSI, указанный посредством такой обратной связи в определении своих операций предварительного кодирования. Первое устройство 10 оценивает W, например, для определения того, следует ли согласовывать его операции предварительного кодирования с рекомендуемой матрицей W предварительного кодера. А именно, первое устройство 10 принимает и понимает обратную связь 20 факторизованного предварительного кодера, но операция предварительного кодирования, действительно применяемая первым устройством 10, может следовать или не следовать рекомендациям предварительного кодера от второго устройства 14. Действительное предварительное кодирование в первом устройстве 10 зависит от некоторого количества факторов вне рекомендаций, принятых от второго устройства 10.
1
2
В качестве неограничивающего примера, фиг.2 иллюстрирует один вариант осуществления первого и второго устройств 10 и 14. Согласно иллюстрированному примеру, первое устройство 10 содержит приемник 34, сконфигурированный с возможностью приема обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера от второго устройства 14. Как обсуждалось, обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера указывает по меньшей мере одну из рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера (W) и рекомендуемой матрицы настройки предварительного кодера (W), которые совместно представляют рекомендуемую матрицу предварительного кодера (W), которая является матричным умножением рекомендуемых матриц преобразования и настройки предварительного кодера. Как будет дополнительно детализировано здесь позже, рекомендуемая матрица преобразования предварительного кодера ограничивает число размерностей канала, рассматриваемое рекомендуемой матрицей настройки предварительного кодера, и рекомендуемая матрица настройки предварительного кодера согласует рекомендуемую матрицу предварительного кодера с эффективным каналом, который частично задан рекомендуемой матрицей преобразования предварительного кодера.
Первое устройство 10 дополнительно содержит передатчик 36, который включает в себя схему 38 предварительного кодера. Передатчик 36 сконфигурирован с возможностью определения операции предварительного кодирования для формирования предварительно кодированного сигнала 12, по меньшей мере частично на основе оценки упомянутой рекомендуемой матрицы предварительного кодера. Здесь, «операция предварительного кодирования» будет пониматься как предварительное кодирование, которое действительно используется первым устройством 10 для формирования предварительно кодированного сигнала 12, и оно может следовать или не следовать рекомендуемой матрице предварительного кодера, соответствующей рекомендуемым матрицам преобразования и настройки предварительного кодера. Передатчик 36 сконфигурирован с возможностью передачи предварительно кодированного сигнала 12 ко второму устройству 14, где предварительно кодированный сигнал 12 предварительно кодируется согласно операции предварительного кодирования, применяемой устройством 10.
В определении действительной операции предварительного кодирования для использования передатчик 36 сконфигурирован, например, с возможностью определения того, следует ли использовать рекомендуемую матрицу предварительного кодера как матрицу предварительного кодера, действительно используемую в схеме 38 предварительного кодера для формирования предварительно кодированного сигнала 12. А именно, операция предварительного кодирования, осуществляемая первым устройством 10, может следовать или не следовать рекомендуемой операции предварительного кодирования, в зависимости от некоторого количества условий. Однако будет ясно, что первое устройство 10 может следовать этим рекомендациям и, в любом случае, сконфигурировано с возможностью понимания и рассмотрения обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера в качестве основы для идентификации таких рекомендаций.
s
Далее, по меньшей мере в одном варианте осуществления первое устройство 10 сконфигурировано с возможностью поддержания одной или более кодовых книг 22 как двумерной таблицы 28 возможных матриц предварительного кодера. См. фиг.3А для примерной таблицы 28, где таблица 28 будет пониматься, например, как структура данных, хранимая в памяти устройства 10. Таблица 28 включает в себя некоторое количество числовых элементов, индивидуально представленных посредством «W» на этой иллюстрации. Каждое W является возможной матрицей предварительного кодера, сформированной как матричное умножение конкретной комбинации возможных матриц 24 и 26 преобразования и настройки предварительного кодера. А именно, каждая из некоторых или всех из W в таблице 28 представляет собой произведение различного попарного соединения возможной матрицы 24 преобразования предварительного кодера и возможной матрицы 26 настройки предварительного кодера. Таким образом, каждая строка (или столбец) таблицы 28 соответствует конкретной матрице в наборе возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера, а каждый столбец (или строка) таблицы 28 соответствует конкретной матрице в наборе возможных матриц 26 настройки предварительного кодера.
В таком варианте осуществления обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера содержит по меньшей мере одно из значения индекса строки и значения индекса столбца для идентификации конкретной матрицы из упомянутых возможных матриц предварительного кодера в таблице 28 как рекомендуемой матрицы предварительного кодера. Каждое значение индекса строки (или столбца) может пониматься как представляющее конкретную рекомендацию предварительного кодера преобразования, а каждое значение индекса столбца (или строки) может пониматься как представляющее конкретную рекомендацию предварительного кодера настройки.
Отметим, что значения индексов строки и столбца могут подаваться обратно с различной степенью детализации, и отметим, что с такими вариантами осуществления возможные матрицы 24 преобразования предварительного кодера и возможные матрицы 26 настройки предварительного кодера не определены явно в отдельных кодовых книгах; вместо этого, произведение конкретной возможной матрицы 24 преобразования предварительного кодера и конкретной возможной матрицы 26 настройки предварительного кодера хранится в некоторой ячейке таблицы 28.
Будет ясно, что в таких вариантах осуществления второе устройство 14 также может быть сконфигурировано с возможностью поддержки подобной таблицы 28 в памяти второго устройства 14. Таким образом, затем второе устройство 14 определяет значение (значения) индекса таблицы, соответствующее его рекомендациям предварительного кодера, и отсылает указания этих значений обратно к первому устройству 10 посредством обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера. А именно, второе устройство 14 отсылает обратно значения индекса строки и/или значения индекса столбца как обратную связь 20 факторизованного предварительного кодера. (В той степени, что первое устройство 10 выбирает предварительный кодер настройки, например, второе устройство 14 не нуждается в обязательной отсылке обратно значений индекса как строки, так и столбца).
В другом варианте осуществления, таком как предложенный на фиг.1, первое устройство 10 сконфигурировано с возможностью поддержания одной или более кодовых книг 22 возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера и возможных матриц 26 настройки предварительного кодера. Соответственно, приемник 34 первого устройства 10 сконфигурирован с возможностью приема обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера как по меньшей мере одного значения индекса, указывающего по меньшей мере одну из конкретной матрицы из возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера как рекомендуемого предварительного кодера преобразования, и конкретной матрицы из возможных матриц 26 настройки предварительного кодера как рекомендуемой матрицы настройки предварительного кодера.
Фиг.3В иллюстрирует пример такого варианта осуществления, где первое устройство 10 сконфигурировано с возможностью поддержания одной или более кодовых книг 22 посредством поддержания первой кодовой книги 30 возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера и второй кодовой книги 32 возможных матриц 26 настройки предварительного кодера. В таких вариантах осуществления обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера содержит по меньшей мере одно из первого значения индекса для первой кодовой книги 30 и второго значения индекса для второй кодовой книги 32. Будет ясно, что второе устройство 14 поддерживает копии одной или обеих из кодовых книг 30 и 32.
T
T
T
Независимо от конкретной организации кодовых книг, по меньшей мере в одном варианте осуществления первое устройство 10 поддерживает одну или более кодовых книг 22 возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера и возможных матриц 26 настройки предварительного кодера, где каждая матрица 24 преобразования предварительного кодера имеет некоторую конкретную конфигурацию. В частности, каждая из возможных матриц преобразования предварительного кодера имеет размерности строк-столбцов N×k, где число строк N равно числу портов антенн передачи в первом устройстве 10, а число столбцов k равно размерности преобразования, которая является меньшей, чем значение N для того, чтобы тем самым ограничить число размерностей канала, рассматриваемое рекомендуемой матрицей настройки предварительного кодера. Будет ясно, что второе устройство 14 может поддерживать аналогично структурированную кодовую книгу (кодовые книги) 22.
На фиг.4 показана примерная реализация схемы 38 предварительного кодера, включающей в себя предварительный кодер 50, который предварительно кодирует сигналы для передачи первым устройством 10 согласно некоторой операции предварительного кодирования, которая, как отмечалось, определяется по меньшей мере частично на основе оценки рекомендуемого предварительного кодера, определяемого из обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера. Более подробно, схема 38 предварительного кодера включает в себя уровневые схемы 52 обработки, которые обрабатывают входные символы в вектор s символов для каждого используемого уровня (пространственного мультиплексирования) (например, «уровень 1», «уровень 2» и т.д.).
T
T
T
Эти векторы символов предварительно кодируются согласно действительной матрице предварительного кодирования, принятой предварительным кодером 50, и предварительно кодированные векторы пропускаются в схему 54 обработки обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), а выходные сигналы из этой схемы затем подаются на соответствующие порты из N антенных портов 56. Будет ясно, что число N антенных портов, которые доступны для использования первым устройством 10 в проведении предварительно кодированных передач, задает максимальное число размерностей канала, рассматриваемое операциями предварительного кодирования первого устройства 10. Как будет здесь более подробно объяснено позже, размер и/или сложность одной или более кодовых книг 22 (и размер и/или сложность обратной связи 20 предварительного кодирования) могут быть выгодно снижены посредством ограничения числа размерностей канала, рассматриваемого меньшим, чем N.
T
В вышеуказанном варианте осуществления по меньшей мере одна из возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера содержит блочно-диагональная матрицу. Далее, по меньшей мере одна из возможных матриц 26 настройки предварительного кодера имеет строки матрицы, которые изменяют фазирование блоков в этой блочно-диагональной матрице. Здесь каждый блок в блочно-диагональной матрице может пониматься в смысле формирования луча для формирования некоторого набора лучей, излучаемых от соответствующего поднабора N антенных портов 56, и рассматриваемое «фазирование» здесь представляет фазовые смещения между лучами на обоих блоках блочно-диагональной матрицы.
Далее, по меньшей мере в одном варианте осуществления размерность k преобразования является настраиваемым параметром. В случае, когда размерность k преобразования конфигурируется первым устройством 10, первое устройство 10 сконфигурировано с возможностью сигнализации указания размерности k преобразования от первого устройства 10 ко второму устройству 14. Соответственно, второе устройство 14, в таком случае, сконфигурировано с возможностью приема сигнализированного значения размерности k преобразования и рассмотрения этого значения в осуществлении его рекомендаций предварительного кодирования - т.е. оно ограничивает его выбор рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера ввиду сигнализированного значения k.
Еще далее, по меньшей мере в одном варианте осуществления рекомендуемая матрица преобразования предварительного кодера выбирается первым устройством 10, а не вторым устройством 14. В этом случае первое устройство 10 сконфигурировано с возможностью сигнализации указания рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера для второго устройства 14. Соответственно, второе устройство 14 сконфигурировано с возможностью приема указания рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера от первого устройства 10 и использования этого сигнализированного указания в его выборе рекомендуемой матрицы настройки предварительного кодера - т.е. второе устройство 14 ограничивает свое рассмотрение возможных матриц 26 настройки предварительного кодера теми матрицами, которые являются подходящими (в терминах размерности) для использования с рекомендуемой матрицей преобразования предварительного кодера.
Как дополнительное преимущество решений, представленных здесь, в одном или более вариантах осуществления, одна или более кодовых книг 22 включают в себя набор возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера таким образом, что число уникальных векторов, образующих конкретный столбец из набора возможных матриц преобразования предварительного кодера, является большим, чем число уникальных векторов, образующих другой столбец из набора возможных матриц преобразования предварительного кодера.
Далее, по меньшей мере в одном варианте осуществления первое устройство 10 сконфигурировано с возможностью приема обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера от второго устройства 14 в качестве первой сигнализации, принятой первым устройством 10 с первой степенью детализации по времени или частоте, которая указывает рекомендуемую матрицу преобразования предварительного кодера, второй сигнализации, принятой первым устройством 10 со второй степенью детализации по времени или частоте, указывающей рекомендуемую матрицу настройки предварительного кодера. В частности, первая степень детализации является более крупной, чем вторая степень детализации. Соответственно, второе устройство 14 сконфигурировано с возможностью сигнализации рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера с первой степенью детализации и сигнализации рекомендуемой матрицы настройки предварительного кодера со второй степенью детализации.
T
Более широко и со ссылкой на фиг.2 будет ясно, что второе устройство 14 сконфигурировано с возможностью указания рекомендуемой матрицы предварительного кодера для первого устройства 10. В поддержку этой конфигурации, примерный вариант осуществления второго устройства 14 содержит приемник 40, который сконфигурирован с возможностью оценки условий канала относительно первого устройства 10. В этом отношении второе устройство 14 принимает, например, специфические для антенны эталонные сигналы для N антенных портов 56. Эти сигналы дают возможность приемнику 40 осуществлять оценки канала по каждой антенне, что позволяет второму устройству 14 определить, например, число уровней пространственного мультиплексирования, которое оно может поддерживать, и тем самым использовать это определение в осуществлении рекомендаций предварительного кодера для первого устройства 10.
Соответственно, приемник 40 дополнительно сконфигурирован с возможностью определения обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера по меньшей мере частично на основе условий канала. Как отмечалось выше, обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера указывает по меньшей мере одну из рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера и рекомендуемой матрицы настройки предварительного кодера, где рекомендуемые матрицы преобразования и настройки предварительного кодера совместно представляют рекомендуемую матрицу предварительного кодера, которая является матричным умножением рекомендуемых матриц преобразования и настройки предварительного кодера.
Как и ранее, рекомендуемая матрица преобразования предварительного кодера ограничивает число размерностей канала, рассматриваемое рекомендуемой матрицей настройки предварительного кодера, и рекомендуемая матрица настройки предварительного кодера согласует рекомендуемую матрицу предварительного кодера с эффективным каналом между первым и вторым устройствами 10 и 14, который частично задан рекомендуемой матрицей преобразования предварительного кодера. Второе устройство 14 дополнительно включает в себя передатчик 42, сконфигурированный с возможностью отсылки обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера к первому устройству 10, для указания рекомендуемой матрицы предварительного кодера для первого устройства 10.
Имея в виду вышеуказанные примеры первого и второго устройств, фиг.5 иллюстрирует один вариант осуществления способа, реализованного в первом устройстве 10 согласно решениям, представленным здесь. Иллюстрируемый способ 500 обеспечивает передачи предварительного кодирования от первого устройства 10 ко второму устройству 14. Способ 500 включает в себя прием обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера от второго устройства 14 (блок 502), где эта обратная связь указывает по меньшей мере одну из рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера и рекомендуемой матрицы настройки предварительного кодера (с ранее детализированной структурой/природой). Способ 500 дополнительно включает в себя определение операции предварительного кодирования (для предварительного кодирования для второго устройства 14) по меньшей мере частично на основе оценки упомянутой рекомендуемой матрицы предварительного кодера (блок 504). Дополнительно, способ включает в себя передачу предварительно кодированного сигнала 12 ко второму устройству 14, который предварительно кодируется согласно определенной операции предварительного кодирования (блок 506).
Фиг.6 иллюстрирует соответствующий пример способа 600, реализованного во втором устройстве 14, где этот способ включает в себя оценку условий канала относительно первого устройства 10 (блок 602) и определение обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера по меньшей мере частично на основе условий канала (блок 604). Как и прежде, обратная связь 20 факторизованного предварительного кодера указывает по меньшей мере одну из рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера и рекомендуемой матрицы настройки предварительного кодера. Способ 600 дополнительно включает в себя отсылку обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера к первому устройству 10 (блок 606) для указания рекомендуемой матрицы предварительного кодера для первого устройства 10.
В качестве дополнительного примера, в одном или более вариантах осуществления, представленных здесь, по меньшей мере некоторые аспекты рекомендаций предварительного кодера основаны на определении квадратного корня канальной ковариации. Эта обработка, таким образом, связана с оценкой условий канала между первым и вторым устройствами 10 и 14. По меньшей мере в одном таком варианте осуществления первым устройством 10 является eNodeB, например, в основанной на LTE сети беспроводной связи. Соответственно, вторым устройством 14 является мобильный терминал или другой элемент оборудования пользователя (UE), сконфигурированный для работы в основанной на LTE сети беспроводной связи.
eNodeB определяет матрицу предварительного кодера для использования для предварительного кодирования передачи для UE, где это определение осуществляется по меньшей мере частично на основе рассмотрения рекомендаций предварительного кодера от UE, обеспеченных в форме обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера, как обсуждалось ранее. В частности, один способ определения UE рекомендаций предварительного кодера для eNodeB основан на следующем:
R
T
n
1. UE оценивает N×N канальную матрицу H для некоторого набора элементов ресурса (RE) ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM), где такие оценки основаны на специфических для антенны эталонных сигналах от eNodeB.
tr
2. UE формирует оценку матрицы ковариации канала передачи R=E[H*H], например, посредством формирования выборочной оценки , где суммирование осуществляется по набору RE. Такое усреднение, взятое на наборе RE во времени, использует тот факт, что корреляционные свойства канала часто могут медленно изменяться со временем, тогда как подобное усреднение по частоте использует тот факт, что корреляционные свойства могут быть скорее постоянными по частоте. Таким образом, типичная операция состоит в том, что усреднение выполняется по всей полосе частот системы (например, по всей полосе частот рассматриваемой OFDM несущей) и включает в себя множество подкадров по времени. Взвешенное среднее может быть также сформировано для учета того, что корреляционные свойства со временем становятся устаревшими по времени или частоте.
tr
tr
1/2
1/2
1/2
3. UE затем берет матричный квадратный корень из R, например, R =V Λ, где V - собственные векторы матрицы ковариации канала передачи, а диагональная матрица Λ содержит квадратный корень из соответствующих собственных значений, отсортированных в убывающем порядке. (Отметим, что существуют и другие формы матричных квадратных корней, и здесь предполагается, что такие другие формы могут использоваться).
tr
4. UE теперь гипотетически допускает некоторое значение размерности k преобразования (которая неявно ограничивает ранг передачи посредством k). Это подразумевает, что сохраняются только первые k столбцов R. Эти столбцы масштабируются для некоторой фиксированной нормы Фробениуса и затем поэлементно квантуются.
1
5. Рекомендуемая матрица (W) преобразования предварительного кодера теперь фиксируется для гипотетического значения k для соответствия усеченному по столбцам, квантованному и масштабированному квадратному корню из матрицы ковариации канала передачи.
6. UE теперь гипотетически допускает некоторое значение ранга передачи r при условии этого гипотетического k.
n
1
m
2,1
2,2
2,1
2,2
7. UE теперь обращается к новому эффективному каналу H W, для которого оно пытается выбрать согласованный гипотетический предварительный кодер настройки (согласованный на наборе RE, например, поддиапазон в LTE) для оптимизации некоторой меры производительности. Например, этот выбор может оптимизировать, например, предсказанную производительность или может быть нацелен на наивысший транспортный формат, дающий BLER не выше 10%. Предварительный кодер настройки может быть выбран из кодовой книги W={W, W, …}. А именно, набор возможных предварительных кодеров 26 настройки, показанный для кодовой книги 32 на фиг.3В, может содержать конечное набор выборов различных предварительных кодеров настройки W, W и т.д., для гипотетического значения размерности k преобразования и ранга r передачи. Различные выборы из таких наборов могут поддерживаться для различных значений k и r. Кодовая книга (книги) предварительного кодера настройки могла бы, например, соответствовать соответствующему рангу передачи кодовой книги 2 или 4 антенных портов, доступной в LTE Rel-8.
8. UE затем выполняет поиск по нескольким или всем различным возможным комбинациям k и r посредством повторения вышеуказанных стадий 4-7 и наконец выбирает итоговую наилучшую комбинацию матриц преобразования и настройки предварительного кодера, включая выбор k и r. Здесь, «наилучшей» комбинацией может быть комбинация возможного предварительного кодера 24 преобразования и возможного предварительного кодера 26 настройки из кодовой книги (книг) 22, которая дает наивысшее или иным образом наилучшее значение выбранной меры производительности. Альтернативно, наилучшая размерность k преобразования была выбрана и сообщена в предыдущий момент времени, но все еще применяется, и только ранг r определяется, на основе ранее определенной размерности преобразования, посредством повторения стадий 4-7.
9. В продолжение, UE преобразует скалярно квантованные элементы рекомендуемого предварительного кодера преобразования в битовую последовательность, которая кодируется и отсылается к eNodeB. Аналогично, также сообщается индекс, указывающий в кодовую книгу предварительного кодера настройки. Этот последний индекс мог бы непосредственно соответствовать PMI, сообщаемому в LTE. Отметим также, что вместо скалярного квантования рекомендуемый предварительный кодер преобразования может быть также выбран из кодовой книги, например, посредством выбора возможного предварительного кодера 24 преобразования, который соответствует ковариации передачи в смысле максимизации принятого отношения «сигнал-шум» (SNR) или эргодическим мерам пропускной способности канала. Далее, даже если сигнализация обратной связи факторизованного предварительного кодера проводится с использованием скалярного квантования, UE все же может иметь внутреннюю кодовую книгу предварительного кодера преобразования, как способ требования желаемых свойств на матрицу предварительного кодера преобразования, которая выбирается как рекомендуемая матрица преобразования предварительного кодера, перед округлением до ближайшего скалярного квантования.
Далее, как отмечалось ранее, действительное сообщение обратной связи может быть проведено некоторым количеством способов. Например, в LTE, сообщение обратной связи могло бы осуществляться на канале управления восходящей линии связи PUCCH, для периодической передачи информации о состоянии каналов (CSI) к eNodeB, где эта CSI может включать в себя обратную связь факторизованного предварительного кодера, которая здесь представляет интерес. CSI может также быть передана посредством явного запроса CSI сообщения на PUSCH. В одном или более вариантах осуществления UE сообщает единственную рекомендуемую матрицу преобразования предварительного кодера на PUSCH, вместе с сообщением множественных рекомендуемых матриц настройки предварительного кодера, причем каждый такой предварительный кодер настройки нацелен на конкретный поддиапазон всей полосы частот системы. Также предполагается изменять контент основанного на PUSCH сообщения таким образом, что иногда передается рекомендуемая матрица преобразования предварительного кодера, а для других подкадров передается рекомендуемая матрица или матрицы настройки предварительного кодера.
То, какие рекомендации следует передать от UE к eNodeB, в одном или более вариантах осуществления, сигнализируется как часть разрешения доступа восходящей линии связи на PDCCH. Например, это разрешение доступа включает в себя некоторый бит или некоторую доступную битовую комбинацию, которую UE интерпретирует как индикатор того, какие рекомендации следует послать. В поддержку этого способа, соотношение строгой синхронизации может быть установлено между различными рекомендациями сообщений предварительного кодера от UE, так что как для UE, так и для eNodeB ясно, какие временные/частотные ресурсы соответствуют конкретной рекомендации матрицы предварительного кодера от UE. В качестве полезной альтернативы, UE сконфигурировано с возможностью передачи своих рекомендаций матрицы предварительного кодера в более высокой точке стека протоколов, как элемент управления доступом к среде передачи данных (МАС) или посредством сигнализации протокола управления радиоресурсами (RRC).
Далее, eNodeB необязательно знает, как UE выбирает предварительные кодеры, которые оно рекомендует. Фактически, типичным случаем является то, что UE не знает, а скорее знает только, что UE каким-то образом предпочитает предварительные кодеры, которые оно сообщает. В частности, eNodeB может не знать об основе, на которой UE рекомендует конкретную матрицу преобразования предварительного кодера. Альтернатива, предполагаемая здесь для одного или более вариантов осуществления, состоит в определении того, что матрица преобразования предварительного кодера должна выбираться на основе квадратного корня ковариации канала передачи, или даже того, что матрица ковариации передачи как целое подается обратно от UE к eNodeB. Такой подход, однако, представляет некоторые сложные задачи в терминах тестирования и гарантирования подобного поведения UE по множественным UE торговцам.
Эти сложные задачи возникают, так как канальные свойства, такие как ковариация канала передачи, видимые только внутри UE, нелегко наблюдать снаружи и, следовательно, нет легких способов гарантирования, что сообщенная ковариация имеет корректные значения, особенно потому, что части входных каскадов приемника в UE могут влиять на эту ковариацию. Явно сообщаемый предварительный кодер, в противоположность этому, допускает гипотетическую передачу и, как следствие, в терминах транспортного формата, дающего около 10% BLER для гипотетической передачи, сообщается посредством CQI. Это можно наблюдать посредством инспектирования ACK/NACK UE и оценки BLER. Эти аспекты сообщения обратной связи не ограничены каким-либо конкретным вариантом осуществления, описанным здесь, и применимы к следующим дополнительным подробностям.
T
T
По меньшей мере в одном варианте осуществления, размерность k преобразования приспособлена для соответствия различным корреляционным свойствам канала. В этом отношении, выбор размерности k преобразования служит в качестве способа строгого ограничения энергии передачи подпространством уменьшенной размерности N-мерного векторного пространства. Грубо говоря, это фокусирует эту энергию в определенных предпочтительных «направлениях» и, таким образом, исключается необходимость для предварительного кодера настройки охватывать большее, чем необходимое подпространство. Например, кодовая книга (книги) 22 включают в себя некоторое количество возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера, которые ограничены (посредством размерности k) некоторым подпространством N-мерного векторного пространства, и набор (наборы) возможных матриц 26 настройки предварительного кодера тем самым упрощаются.
T
Иначе, требование учета матрицей настройки предварительного кодера полного N-мерного векторного пространство потребовало бы большей кодовой книги и, таким образом, более высоких издержек сигнализации между UE и eNodeB и/или требует более высокой сложности в поиске предварительного кодера в UE и/или eNodeB. Чтобы понять, почему адаптация значения размерности k преобразования является выгодной, рассмотрим сценарий с четырьмя совместно поляризованными и близко расположенными (около половины длины волны) передающими антеннами в eNodeB. Для целей этого примера, первое устройство 10 может пониматься как eNodeB, и его антенны 16, следовательно, содержат четыре совместно поляризованных и близко расположенных антенн. Если угловая расходимость в eNodeB достаточно мала, то каналы, соответствующие различным передающим антеннам, будут высоко скоррелированными, и ковариация канала передачи будет, следовательно, иметь одно очень сильное собственное значение, а оставшиеся собственные значения будут слабыми. Для такого канала формирование луча с единственным уровнем является подходящим.
Вышесказанное может быть реализовано посредством факторизованного предварительного кодирования следующим образом:
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(1)
что дает эффективный предварительный кодер
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(2)
BF
Здесь размерность k преобразования равна 1, и ранг r передачи также равен единице, тогда как w является формирователем луча с единственным уровнем, который фокусирует всю энергию передачи в «наиболее сильном направлении» канала, тем самым улучшая SINR в приемной стороне. В этом случае, UE сообщило бы информацию, которая описывает или иным образом указывает рекомендуемую матрицу преобразования предварительного кодера, в то время как соответствующая рекомендуемая матрица настройки предварительного кодера является постоянной, и, таким образом, не нужно расходовать биты для сообщения о ней.
Формирователь луча мог бы быть взят из кодовой книги, основанной на столбцах матриц дискретного преобразования Фурье (DFT), формирующих решетку лучей для выбора. Альтернативно, формирователь луча может быть основан на матрице ковариации передачи канала. Однако, по мере того как угловая расходимость (луча) увеличивается, собственные значения матрицы ковариации передачи канала становятся более подобными. Следовательно, наиболее сильное собственное значение больше не доминирует так, как прежде. Затем может быть выгодно распределение некоторой энергии в более чем одном направлении. Следовательно, имеет смысл сделать размерность k преобразования большей, чем 1. В то же время ранг r передачи может оставаться равным 1, например, потому что SNR не является достаточно высоким для гарантирования многоранговой передачи. В этом случае, k>1 и r=1. Для k=2 рекомендуемая матрица настройки предварительного кодера могла бы быть выбрана из предварительного кодера с двумя антенными портами в LTE Rel-8, т.е. как
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(3)
eff
1
2
1
2
Последний случай размерности преобразования, равной двум, также имеет смысл, если антенная решетка в eNodeB состоит из нескольких близко расположенных кросс-полюсов. Каждая поляризация затем формирует группу совместно поляризованных и близко расположенных антенн, для которых канальная корреляция является высокой, если угловая расходимость является достаточно низкой. Формирование луча на каждой поляризации является тогда разумным и за ним следует предварительный кодер настройки, который пытается настроить относительную фазу между двумя поляризациями. Рекомендуемая матрица W предварительного кодера может быть подготовлена для такой операции посредством определения W как эффективной матрицы предварительного кодера W=W W, где рекомендуемая матрица W преобразования предварительного кодера и рекомендуемая матрица W настройки предварительного кодера могли бы принимать форму
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(4)
Вышеуказанные подробности демонстрируют, что возможность выбора между различными значениями размерности k преобразования является выгодной. Действительный выбор k может быть проведен способом, подобным поиску, проводимому в примерном варианте осуществления, касающемся определения того, какую из возможных матриц 24 преобразования предварительного кодера следует рекомендовать на основе матричных квадратных корней.
T
1
Приспособление ранга передачи является дополнительным аспектом в одном или более вариантах осуществления, представленных здесь. А именно, ранг r передачи также варьируется. Здесь распознано, что важно позволить r изменяться, даже хотя размерность k преобразования и число N портов антенн передачи остаются фиксированными. Рассмотрим опять случай антенной решетки передачи с несколькими близко расположенными кросс-полюсами. Как показано выше, предварительный кодер W преобразования может принять блочно-диагональную форму
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(5)
Размерность k преобразования здесь равна двум, что соответствует двум ортогональным поляризациям, таким образом, также подразумевается, что соответствующий предварительный кодер настройки имеет две строки. Предварительный кодер настройки мог бы, однако, иметь один или два столбца, в зависимости от ранга r передачи, который считается поддерживаемым данным каналом. Например, если SINR является низким, то, возможно, передача с единственным уровнем является предпочтительной. Все же поддержание k=2 является выгодным, так как это позволяет предварительному кодеру настройки настроить относительные фазы между двумя поляризациями и, таким образом, достигнуть согласованного комбинирования сигналов передачи на приемной стороне. Однако если SINR является высоким, то, возможно, использование двух уровней является лучшим, чем использование только единственного уровня, и, следовательно, предварительный кодер настройки имел бы два столбца.
Матрица настройки предварительного кодера, которая рекомендуется для использования, следовательно, могла бы выбираться из кодовой книги из унитарных 2×2 матриц, которые стремятся ортогонализировать эффективный 2×2 канал, образованный посредством произведения канальной матрицы и предварительного кодера преобразования. Подобные аргументы применяются для кластерных антенных решеток, где группы антенн имеют каналы с высокой корреляцией, но где корреляция между группами является низкой, таким образом, имеется необходимость в предварительном кодере настройки для фазовых настроек. Будет ясно, что одна или более кодовых книг 22 могут быть заполнены большим набором возможных матриц 26 настройки предварительного кодера, где одно или более заданных поднаборов из них имеют вышеуказанные свойства. (В общем, данные поднабора возможных матриц 26 настройки предварительного кодера в кодовой книге (книгах) 22 будут соответствовать данным значениям размерности k преобразования и ранга r передачи, так что выбирается матрица настройки предварительного кодера, которая является подходящей для выбранной матрицы преобразования предварительного кодера).
Другим аспектом одного или более вариантов осуществления, представленных здесь, является поддерживаемый eNodeB выбор предварительного кодера. Даже хотя рекомендации предварительного кодера обычно выполняются посредством UE, так как UE обычно имеет лучшие канальные измерения нисходящей линии связи, конструкция факторизованного предварительного кодера, представленная здесь, выгодно дает возможность осуществить конструкцию, где eNodeB поддерживает выбор предварительного кодера. Такая поддержка основана, например, на канальных измерениях в обратной линии связи (восходящей линии связи), где взаимность может применяться для приобретения информации о канале для нисходящей линии связи. Поддерживаемый eNodeB выбор предварительного кодера особенно подходит для систем дуплексной передачи с временным разделением (TDD), где взаимность может быть правильно использована, но также системы дуплексной передачи с частотным разделением (FDD) могут выиграть от такой поддержки посредством использования параметров большого масштаба данного канала, которые являются взаимными также на больших дуплексных расстояниях.
Один такой примерный вариант осуществления состоит в осуществлении возможности выбора eNodeB (а не UE) размерности k преобразования и сигнализации выбранной размерности преобразования для UE посредством прямой сигнализации, и в этом случае UE определяет k путем декодирования сообщения, посланного от eNodeB. В этой конфигурации UE будет ограничено сообщением предварительного кодера преобразования, удовлетворяющего настроенной размерности преобразования. Такая конфигурация имеет то преимущество, что eNodeB мог бы принять во внимание те факторы в выборе, которые не доступны в UE, такие как наличие совместно планируемых UE в случае многопользовательской системы с множеством входов и множеством выходов (MU-MIMO). Такое решение, следовательно, может быть выгодным, даже хотя канальные измерения обычно являются более точными в UE.
В дополнительном примерном варианте осуществления eNodeB, кроме того, осуществляет рекомендацию матрицы преобразования предварительного кодера и сигнализирует этот выбор для UE посредством прямой сигнализации. В таких случаях UE определяет k и выбор предварительного кодера преобразования на основе декодирования этой сигнализации. В такой конфигурации UE ограничено выбором матрицы предварительного кодера, осуществляемым eNodeB при определении его рекомендации предварительного кодера настройки.
Далее, что касается MU-MIMO, при планировании множества UE на одном и том же ресурсе времени-частоты, является существенным, что eNodeB способен пространственно разделять потоки для одновременных передач. Для таких применений настройка размерности k преобразования должна быть менее ограничительной, так что характеризуются не только более доминирующие собственные моды канала, но также умеренно сильные собственные моды, в которых UE все еще чувствительно к помехам. Такой подход может быть достигнут посредством осуществления возможности выбора eNodeB размерности k преобразования, согласующегося с вышеуказанными вариантами осуществления, или, если UE выбирает размерность преобразования, посредством следующего примерного варианта осуществления: eNodeB может настроить ограничительность критерия, который UE применяет для выбора размерности k преобразования. Чтобы быть эффективной, подобная конфигурация должна быть установлена для выбора ранга r.
T
В качестве дальнейшего рассмотрения здесь отметим, что размерность k преобразования определяет, сколько размерностей канала (N-k) являются точно усеченными (неквантованными) относительно обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера. Столбцы рекомендуемой матрицы преобразования предварительного кодера определяют действительные размерности канала, которые должны быть квантованы. Могло бы, однако, быть полезным иметь более гладкий переход между квантованными размерностями и усеченными размерностями. Такой гладкий переход достигается в одном или более вариантах осуществления, представленных здесь, посредством таких элементов кодовой книги для возможных матриц 26 настройки предварительного кодера, что строки матрицы настройки предварительного кодера квантуются с различным разрешением. В качестве примера для любой данной матрицы из возможных матриц 26 настройки предварительного кодера в одной или более кодовых книгах 22, первая строка этой матрицы имеет наивысшее разрешение, и это разрешение уменьшается с увеличением индекса строки (последняя строка имеет наиболее грубое разрешение квантования).
При такой конструкции кодовой книги предварительного кодера настройки упорядочение столбцов матрицы преобразования предварительного кодера становится уместным, так как каждый столбец связан с соответствующей строкой матрицы настройки предварительного кодера. Следовательно, если реализуется уменьшение разрешения квантования строк предварительного кодирования настройки, то больше битов обратной связи предварительного кодера настройки будет потрачено на выбор вращений первого столбца матрицы преобразования предварительного кодера, чем на последний столбец матрицы преобразования предварительного кодера. Эти столбцы матрицы преобразования предварительного кодера, таким образом, должны быть упорядочены таким образом, что первый столбец представляет наиболее важную размерность канала, а последний столбец - наименее важные (из k наиболее важных) размерности канала («направления»). В широком смысле, тогда один или более вариантов осуществления, представленных здесь, используют элементы кодовой книги, которые квантуют строки возможных матриц 26 настройки предварительного кодера с различными разрешениями.
Имея в виду вышеуказанные вариации, подходы, описанные здесь, обеспечивают решение для функционирования с пространственным мультиплексированием с замкнутым контуром, а также с MU-MIMO, и это делается с использованием управляемой служебной нагрузки обратной связи. Повышенная эффективность и простота, предоставляемые за счет использования обратной связи 20 факторизованного предварительного кодера (и связанной обработки), обеспечивают особые преимущества для больших антенных конфигураций.
В качестве дополнительных неограничивающих примеров различных преимуществ, раскрытые решения обеспечивают уменьшенную служебную нагрузку обратной связи для данной производительности нисходящей линии связи; улучшенную производительность нисходящей линии связи для данной служебной нагрузки обратной связи; уменьшенную вычислительную сложность посредством уменьшения размерности оценок, используемых для динамического сообщения предварительного кодера, обеспеченного обратной связью 20 факторизованного предварительного кодера; хорошую пригодность для MU-MIMO передач, так как рекомендации предварительного кодера преобразования сообщаются с высоким разрешением на этапе квантования.
Кроме того, хотя терминология из 3GPP LTE была использована в различных разделах данного документа для обеспечения имеющей смысл конфигурации и рабочих примеров, такое использование LTE примеров не должно рассматриваться как ограничивающее объем решений, представленных здесь. Предполагается, что эти решения могут быть распространены, например, на WCDMA, WiMax, UMB и GSM. Более общим образом, следует понимать, что вышеизложенные подробности и сопутствующие иллюстрации обеспечивают неограничивающие примерные варианты осуществления решений, раскрытых здесь.