СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ И УСТРОЙСТВО И СПОСОБ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE AND METHOD IN THE WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сфере технологий беспроводной связи, и, в частности, к системе беспроводной связи и устройству и способу в системе беспроводной связи, которые реализуют схему двух ступенчатой оценки канала и обратной связи и двухступенчатую схему предварительного кодирования, адаптированные под антенную решетку.
Уровень техники
В последние годы система технологии Massive MIMO привлекает широкое внимание научных кругов и промышленности. Теоретические исследования показывают, что система технологии Massive MIMO способна значительно повысить эффективность использования спектра и энергоэффективность системы с помощью простых алгоритмов линейного обнаружения и предварительного кодирования, например, с помощью алгоритма обращения в нуль незначащих коэффициентов (ZF), алгоритма минимальной средней квадратичной ошибки (MMSE) и т.п., таким образом, похоже, что технология Massive MIMO будет принята в качестве ключевой технологии стандарта связи следующего поколения.
В реально существующей системе имеется ряд проблем, которые должны быть решены с помощью технологии Massive MIMO. При теоретическом исследовании технологии Massive MIMO обычно предполагается, что базовая станция имеет линейную антенную решетку с равномерным шагом, т.е. антенны разнесены только в горизонтальном направлении. В случае большого количества антенн, линейная антенная решетка базовой станции будет слишком громоздкой и очень трудно реализуемой на практике. Одним из решений этой проблемы является использование 3D-MIMO системы, в которой антенны расположены как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Для 3D-MIMO системы могут использоваться степени свободы (относящиеся к количеству антенн по горизонтали и по вертикали) как в горизонтальном направлении, так и в вертикальном направлении, тем самым эффективно уменьшая размер антенной решетки. Кроме того, дополнительная степень свободы в вертикальном направлении может использоваться для ослабления взаимных помех между пользователями и снижения уровня помех между сотами и так далее, и, следовательно, можно в определенной степени улучшить рабочие характеристики системы. Благодаря этим преимуществам 3D-MIMO технология привлекает внимание промышленности и, похоже, будет включена в существующий стандарт беспроводной связи.
Поскольку абонентская станция имеет ограниченную точность обратной связи, точные сведения о состоянии канала не могут быть получены с использованием существующих схем оценки каналов и обратной связи, и характеристики системы не могут быть существенно улучшены.
Раскрытие сущности изобретения
Для базового понимания некоторых аспектов изобретения ниже приведено краткое изложение сущности изобретения. Однако следует понимать, что такое краткое изложение не является ни исчерпывающим описанием изобретения, ни предназначено для определения основных или важных компонентов или рамок изобретения, но имеет целью лишь представление некоторых идей изобретения в упрощенной форме и, тем самым, выступает в качестве преамбулы к более подробным описаниям, которые будут представлены ниже.
С учетом вышеупомянутых проблем задачей настоящего изобретения является предложить систему беспроводной связи и устройство и способ в системе беспроводной связи, реализующие схему двухступенчатой оценки канала и обратной связи и соответствующую схему предварительного кодирования, адаптированные под антенную решетку, улучшить рабочие характеристики системы и уменьшить сложность ее эксплуатации.
В одном из аспектов настоящего изобретения обеспечивается устройство для системы беспроводной связи, которое включает в себя: первый блок генерирования для генерирования первой матрицы предварительного кодирования в соответствии с первой информацией о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи; и второй блок генерирования для генерирования второй матрицы предварительного кодирования в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй информацией о канале; и блок предварительного кодирования, предназначенный для предварительного кодирования сигнала данных в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй матрицей предварительного кодирования.
В другом аспекте настоящего изобретения дополнительно предлагается способ для системы беспроводной связи, который включает в себя: первый этап генерирования, на котором генерируют первую матрицу предварительного кодирования в соответствии с первой информацией о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи; второй этап генерирования, на котором генерируют вторую матрицу предварительного кодирования в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй информацией о канале; и этап предварительного кодирования, на котором предварительно кодируют сигнал данных в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй матрицей предварительного кодирования.
В одном из аспектов настоящего изобретения дополнительно предлагается устройство в системе беспроводной связи, включающее в себя схему для: сообщения первой информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи первому устройству связи, генерирующему первую матрицу предварительного кодирования в соответствии с первой информацией о канале; сообщения второй информации о канале первому устройству связи, генерирующему вторую матрицу предварительного кодирования в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй информацией о канале; получения предварительно кодированного сигнала данных вторым устройством связи в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй матрицей предварительного кодирования.
В другом аспекте настоящего изобретения дополнительно предлагается способ в системе беспроводной связи, включающий в себя: сообщения первой информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи первому устройству связи, генерирующему первую матрицу предварительного кодирования в соответствии с первой информацией о канале; сообщения второй информации о канале первому устройству связи, генерирующему вторую матрицу предварительного кодирования в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй информацией о канале; получения предварительно кодированного сигнала данных вторым устройством связи в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй матрицей предварительного кодирования. В предпочтительном варианте выполнения блок предварительного кодирования может дополнительно предназначаться для предварительного кодирования первого опорного сигнала на основе результата определения блоком определения с целью получения первой информации о канале одного или более из множества вторых устройств связи.
В другом аспекте настоящего изобретения дополнительно предлагается устройство для системы беспроводной связи, включающее в себя: блок получения информации о канале, предназначенный для получения первой информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи; блок предварительного кодирования, предназначенный для предварительного кодирования первого опорного сигнала на основе первой информации о канале; блок генерирования информации о конфигурации измерения, предназначенный для генерирования информации о конфигурации измерения для второго устройства связи, причем информация о конфигурации измерения включает в себя указания по измерению предварительно кодированного первого опорного сигнала; и блок управления, предназначенный для управления передачей сигнала данных на основе второй информации о канале, которая передана обратно для предварительно кодированного первого опорного сигнала вторым устройством связи в соответствии с информацией о конфигурации измерения.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения блок предварительного кодирования может предназначаться для вычисления для предварительного кодирования первого опорного сигнала также на основе информации о канале, относящейся к другому устройству связи.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения блок управления может дополнительно предназначаться для управления передачей данных также на основе информации о канале, относящейся к другому устройству связи.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения блок получения информация о канале может предназначаться для получения первой информации о канале от множества вторых устройств связи, и устройство может дополнительно включать в себя: блок определения для определения на основе первой информации о канале от каждого из множества вторых устройств связи, должно ли первое устройство связи передавать предварительно кодированный первый опорный сигнал соответствующему второму устройству связи. В предпочтительном варианте блок предварительного кодирования может дополнительно предназначаться для предварительного кодирования на основе результата определения блоком определения первого опорного сигнала с целью получения первой информации о канале одного или более из множества вторых устройств связи.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения блок предварительного кодирования может предназначаться для вычисления матриц предварительного кодирования соответствующих вторых устройств связи с целью получения первой информации о канале одного или более из множества вторых устройств связи и предварительного кодирования первого опорного сигнала, используя суперпозицию матриц предварительного кодирования.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения блок предварительного кодирования может предназначаться для вычисления матриц предварительного кодирования соответствующих вторых устройств связи с целью получения первой информации о канале одного или более из множества вторых устройств связи и предварительного кодирования первого опорного сигнала, используя матрицы предварительного кодирования соответственно. В предпочтительном варианте выполнения устройство может предназначаться для распределения различных кодовых комбинаций, времени или частотных ресурсов первому опорному сигналу для одного или более из множества вторых устройств связи, чтобы таким образом осуществлять мультиплексирование.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения устройство может дополнительно включать в себя: блок выделения радиоресурсов, предназначенный для выделения радиоресурсов на основе первой информации о канале, причем радиоресурсы предназначены для передачи предварительно кодированного первого опорного сигнала или сигнала данных.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения блок получения информации о канале может дополнительно предназначаться для получения информации обратной связи для второго опорного сигнала второго устройства связи в качестве первой информации о канале.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения второй опорный сигнал может передаваться только частью антенн антенной решетки первого устройства связи.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения устройство может дополнительно включать в себя: блок формирования луча, предназначенный для статичного/полустатичного формирования луча второго опорного сигнала. В предпочтительном варианте выполнения блок получения информации о канале может дополнительно предназначаться для сбора информации обратной связи для сформированного луча второго опорного сигнала второго устройства связи в качестве первой информации о канале.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения первый опорный сигнал может быть узкополосным сигналом, а второй опорный сигнал может быть широкополосным сигналом.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения цикл передачи первого опорного сигнала может быть короче цикла передачи второго опорного сигнала.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения блок получения информации о канале может дополнительно предназначаться для получения первой информации о канале путем осуществления оценки канала в соответствии с третьим опорным сигналом от второго устройства связи.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения третий опорный сигнал может быть восходящим зондирующим опорным сигналом.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения первое устройство связи может быть базовой станцией, второе устройство связи может быть абонентской станцией, устройство может располагаться на стороне базовой станции, и устройство может дополнительно включать в себя: приемопередающее устройство, предназначенное для осуществления приемопередачи сигнала между базовой станцией и абонентской станцией.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения первая информация о канале может быть информацией о канале в первом пространственном направлении, а вторая информация о канале может быть информацией о канале во втором пространственном направлении.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения первое пространственное направление может быть высотным направлением, а второе пространственное направление может быть угловым направлением.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения первое пространственное направление может быть угловым направлением, а второе пространственное направление может быть высотным направлением.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения первая информация о канале может быть предварительной информацией о канале, а вторая информация о канале может быть дополнительной информацией о канале.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагается устройство в беспроводной системе связи, включающее в себя: блок измерения, предназначенный для измерения на основе информации о конфигурации измерения, поступающей для второго устройства связи от первого устройства связи, предварительного кодированного первого опорного сигнала от первого устройства связи, информации о конфигурации измерения, включающей в себя указания по измерению предварительного кодированного первого опорного сигнала; и блока генерирования информации обратной связи, предназначенного для генерирования на основе измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала информации обратной связи в качестве второй информации о канале между первым устройством связи вторым устройством связи для первого устройства связи для управления передачей сигнала данных.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагается система беспроводной связи, включающая в себя: первое устройство связи, предназначенное для получения первой информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи, предварительного кодирования первого опорного сигнала на основе первой информации о канале, генерирования информации о конфигурации измерения для второго устройства связи, включающей в себя указания по измерению предварительного кодированного первого опорного сигнала, и управления передачей сигнала данных на основе второй информации о канале, которая передана по каналу обратной связи для предварительно кодированного первого опорного сигнала вторым устройством связи в соответствии с информацией о конфигурации измерения; и второе устройство связи, предназначенное для: измерения предварительного кодированного первого опорного сигнала на основе информации о конфигурации измерения и генерирования информации обратной связи на основе измерения предварительного кодированного первого опорного сигнала в качестве второй информации о канале.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, кроме того, предлагается способ в беспроводной системе связи, включающий в себя: этап получения первой информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи; этап предварительного кодирования первого опорного сигнала на основе первой информации о канале; этап генерирования информации о конфигурации измерения, на котором генерируют информацию о конфигурации измерения для второго устройства связи, причем информация о конфигурации измерения включает в себя указания по измерению предварительно кодированного первого опорного сигнала; и этап управления, на котором управляют передачей сигнала данных на основе второй информации о канале, которая передается по каналу обратной связи для предварительного кодирования первого опорного сигнала вторым устройством связи в соответствии с информацией о конфигурации измерения.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, кроме того, предлагается способ в беспроводной системе связи, включающий в себя: этап измерения, на котором измеряют на основе информации о конфигурации измерения для второго устройства связи от первого устройства связи предварительно кодированный первый опорный сигнал от первого устройства связи, при этом информация о конфигурации измерения содержит указания по измерению предварительно кодированного первого опорного сигнала; и этап генерирования информации обратной связи на основе измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала в качестве второй информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи для первого устройства связи для управления передачей сигнала данных.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, кроме того, предлагается электронное устройство, включающее в себя один или более процессоров, предназначенных для осуществления способов в описанной выше беспроводной системе связи, предлагаемой в настоящем изобретении.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, кроме того, предлагаются коды компьютерной программы и компьютерный программный продукт для осуществления предлагаемых в настоящем изобретении способов, и машиночитаемый носитель данных, на котором записаны коды компьютерной программы для осуществления предлагаемых в настоящем изобретении способов.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения в беспроводной системе связи, оснащенной крупномасштабной антенной решеткой, например, в Massive 3D-MIMO системе, путем использования двухэтапной оценки канала и схемы обратной связи и соответствующей схемы предварительного кодирования удается практически исключить взаимные помехи, снизить сложность эксплуатации и улучшить общие рабочие характеристики системы.
Другие аспекты настоящего изобретения приведены в нижеследующих частях описания, в которых подробные иллюстрации использованы скорее для большей наглядности предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, чем для ограничения настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Изобретение может быть лучше понято при ссылке на подробное описание, приведенное ниже в сочетании с прилагаемыми к описанию чертежами, на которых идентичные или одинаковые компоненты обозначены идентичными или одинаковыми ссылочными позициями. Прилагаемые к описанию чертежи вместе с нижеследующим подробным описанием и включены в состав и формируют часть спецификации и служат для дополнительной иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления изобретения и в качестве примера для пояснения принципов и преимуществ изобретения. На чертежах показано:
на фиг. 1 - блок-схема примера функциональной конфигурации устройства в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 - блок-схема другого примера функциональной конфигурации устройства в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 - блок-схема другого примера функциональной конфигурации устройства в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 - блок-схема другого примера функциональной конфигурации устройства в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 5 - блок-схема другого примера функциональной конфигурации устройства в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 6 - блок-схема другого примера функциональной конфигурации устройства в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 7 - блок-схема другого примера функциональной конфигурации устройства в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 8 - схематическое представление примера потока взаимодействия в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 9 - схематическое представление другого примера потока взаимодействия в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 10 - блок-схема примера функциональной конфигурации устройства в беспроводной системе связи в другом варианте осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 11 - блок-схема примера функциональной конфигурации второго блока генерирования устройства в другом варианте осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 12 - блок-схема примера функциональной конфигурации блока предварительного кодирования в другом варианте осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 13 - схематическое представление примера потока взаимодействия в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 14 - структурная схема беспроводной системы связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 15 - блок-схема примера алгоритма способа в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 16 - блок-схема примера алгоритма способа в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 17 - блок-схема примера алгоритма способа в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 18 - блок-схема типичной структуры персонального компьютера в качестве устройства обработки информации, которая может быть принята в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 19 - схематическое представление примера распределения устройств в беспроводной системе связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 20 - схематическое представление сравнительного примера эффективности использования спектра в беспроводной системе связи, в которой использована традиционная технология, и эффективности использования спектра в беспроводной системе связи, в которой использована предлагаемая в настоящем изобретении технология;
на фиг. 21 - схематическое представление другого сравнительного примера эффективности использования спектра в беспроводной системе связи, в которой использована традиционная технология, и эффективности использования спектра в беспроводной системе связи, в которой использована предлагаемая в настоящем изобретении технология;
на фиг. 22 - блок-схема первого примера схемы конфигурации эволюционной базовой станции eNoteB, к которой может быть применена предлагаемая в настоящем изобретении технология;
на фиг. 23 - блок-схема второго примера конфигурации эволюционной базовой станции eNoteB, в которой может быть применена предлагаемая в настоящем изобретении технология;
на фиг. 24 - блок-схема примера конфигурации смартфона, в котором может быть применена предлагаемая в настоящем изобретении технология.
Осуществление изобретения
Примеры осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. Для ясности и лаконичности описания в нем раскрыты не все отличительные признаки практических вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако не следует думать, что при разработке любого из таких практических вариантов осуществления изобретения для достижения конкретной цели разработчика необходимо использовать многочисленные, характерные для конкретных вариантов осуществления изобретения решения, например, чтобы соответствовать ограничительным условиям, накладываемым системой и бизнесом, которые меняются от одного варианта осуществления к другому. Кроме того, следует также понимать, что такие проектно-конструкторские работы могут быть очень сложными и затратными по времени, но могут также представлять собой рутинную задачу для специалиста в данной области техники, воспользовавшегося настоящим изобретением.
Следует также отметить, что чертежами проиллюстрированы только те конструкции устройств и/или этапы способа, которые непосредственно относятся к решениям, использованным в настоящем изобретении, в то время как прочие подробности, в меньшей степени относящиеся к изобретению, опущены, чтобы не загромождать описание ненужными деталями.
Ниже варианты осуществления настоящего изобретения рассматриваются подробно в привязке к фиг. 1-24.
Перед рассмотрением вариантов осуществления настоящего изобретения кратко поясняется способ осуществления оценки канала и отправки опорного сигнала в 3D-MIMO системе согласно традиционной технологии.
В настоящее время в 3D-MIMO системе опорный сигнал может быть отправлен, как правило, двумя следующими способами. Первый способ представляет собой способ полного предварительного кодирования пространственного канала. Данный способ не требует дополнительной обработки, и каждый физический вход антенны соответствует опорному сигналу для оценки канала. Недостатком первого способа является большой заголовок опорного сигнала. Второй способ представляет собой способ отправки опорного сигнала на основе кронекерова умножения. В частности, выбирают группу горизонтальных антенн для отправки опорного сигнала для получения информации о горизонтальном канале, затем выбирают другую группу вертикальных антенн для отправки опорного сигнала для получения информации о вертикальном канале, а затем осуществляют ортогональную обработку информации о горизонтальном канале и информацию о вертикальном канале. Недостатком второго способа является то, что уровень приема абонентской станции является низким, т.к. опорный сигнал посылается ненаправленно, тем самым приводя к низкой точности оценки канала.
В предлагаемой в настоящем изобретении технологии предусматривается объединение информации обратной связи о канале от множества пользователей, и использование двухэтапной схемы оценки канала и обратной связи для существенного увеличения уровня приема опорного сигнала на стороне абонентской станции, тем самым обеспечивая более точную информацию о состоянии канала и улучшая рабочие характеристики системы.
Ниже со ссылкой на фиг. 1 сначала рассматривается блок-схема примера функциональной конфигурации устройства на стороне базовой станции в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения
Как показано на фиг. 1, устройство 100 согласно примеру может включать в себя блок 102 получения информации о канале, блок 104 предварительного кодирования, блок 106 генерирования информации о конфигурации измерения и блок 108 управления. Ниже по тексту примеры функциональной конфигурации соответствующих блоков рассматриваются более подробно. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутые выше соответствующие блоки могут реализовываться одним или несколькими процессорами без выделения отдельных компонентов.
Блок 102 сбора информации о канале может предназначаться для получения первой информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи.
В предпочтительном варианте осуществления первое устройство связи может быть базовой станцией, а второе устройство связи может быть абонентской станцией. Здесь следует отметить, что в данном варианте осуществления настоящего изобретения описание выполнено исходя из предположения, что первое устройство связи является базовой станцией, а второе устройство связи является абонентской станцией, но настоящее изобретение не ограничивается таким вариантом осуществления. В альтернативном варианте осуществления первое устройство связи может быть другим сетевым оборудованием или абонентской станцией, имеющим соответствующие функции базовой станции, а второе устройство связи может быть небольшой базовой станцией или другим сетевым оборудованием, имеющим соответствующие функции абонентской станции. Задачей настоящего изобретения является определение состояния канала между устройствами связи и, соответственно, осуществление обработки, такой как надлежащее предварительное кодирование, распределение ресурсов и т.д. для обеспечения эффективного обмена данными между устройствами связи.
Ниже соответственно описаны два типичных способа получения первой информации о канале блоком 102 получения информации о канале.
В одном из типичных способов в дуплексной системе с частотным разделением каналов блок 102 получения информации о канале может предназначаться для получения информации обратной связи для второго опорного сигнала второго устройства связи в качестве первой информации о канале.
В частности, например, первое устройство связи (например, базовая станция) может отправлять второй опорный сигнал (например, опорный сигнал указателя состояния канала (CSI-RS), специфичный для соты опорный сигнал (CRS) или т.п.) второму устройству связи (например, базовой станции), и, таким образом, абонентская станция может измерять второй опорный сигнал согласно соответствующей информации о конфигурации измерения (которая может включать в себя указания по измерению второго опорного сигнала) и сообщать базовой станции по каналу обратной связи результат измерения с использованием, например, индикации качества канала (CQI), матрицы предварительного кодирования (PMI), индикации ранга (RI) или т.п., в качестве первой информации о канале, отражающей состояние канала. Пример такого случая описан ниже со ссылкой на схематическое представление потока взаимодействия, показанное на фиг. 8.
В качестве примера, второй опорный сигнал может быть опорным сигналом (например, опорным сигналом указателя состояния канала (CSI-RS), специфичным для соты опорным сигналом (CRS) или т.п.) в высотном направлении (например, в вертикальном направлении), который адаптирован под случай, когда количество кластеров пользователей в угловом направлении (например, в горизонтальном направлении) мало, тем самым увеличивая мощность приема опорного сигнала пользователя в угловом направлении; кроме того, в таком случае полученная первая информация о канале представляет собой информацию о канале, например, в вертикальном направлении. Однако следует понимать, что согласно текущему распределению антенной решетки и устройству связи и текущим требованиям к рабочим характеристикам, второй опорный сигнал может быть опорным сигналом в угловом направлении (например, в горизонтальном направлении) и адаптирован под случай, когда количество кластеров пользователей в высотном направлении мало, тем самым увеличивая мощность приема опорного сигнала пользователя в высотном направлении, что также применимо к технологии, описываемой в настоящем изобретении.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, учитывая корреляцию между положениями антенных элементов, второй опорный сигнал может передаваться только частью антенн (например, некоторой группой антенн) антенной решетки первого устройства связи (например, базовой станции), вместо того, чтобы передаваться всеми антенными элементами, т.к. в случае, если разнос между антенными элементами мал, отсутствует сильная корреляция между векторами коэффициентов канала, соответствующими различным группам антенной решетки, эффективная информация для предварительного кодирования может быть получена путем оценки коэффициента канала, соответствующего только одной группе антенн. Например, базовая станция может получать путем отправки опорного сигнала указателя состояния канала (CSI-RS) с использованием колонки антенн в вертикальном направлении результат оценки состояния канала в вертикальном направлении от абонентской станции. Таким образом, может быть снижена потребность в ресурсе для опорного сигнала.
В качестве другого примера второй опорный сигнал может не ограничиваться опорным сигналом в некотором фиксированном направлении. В таком случае предпочтительно может формироваться луч второго опорного сигнала. Следовательно, в данном примере устройство может дополнительно включать в себя блок формирования луча, предназначенный для осуществления формирования статичного/полустатичного луча второго опорного сигнала, который отличается от процесса предварительного кодирования на основе кодовой комбинации. Блок 102 сбора информации о канале может дополнительно предназначаться для сбора информации обратной связи для формирования луча второго опорного сигнала второго устройства связи (например, абонентской станции) в качестве первой информации о канале. Следует понимать, что в таком случае полученная информация о канале может быть предварительной оценкой информации о канале, например, грубым направлением канала абонентской станции. Следует понимать, что в случае формирования луча второго опорного сигнала формирование луча может осуществляться в пределах относительно широкого диапазона (т.е. охватывая больше абонентских станций) для получения предварительной информации о канале.
В качестве другого примера второй опорный сигнал может перекрывать нисходящую полосу частот и иметь относительно длительный цикл передачи. В частности, второй опорный сигнал может распределяться равномерно или приблизительно равномерно по всей полосе частот и перекрывать всю полосу частот. Соответственно, абонентская станция передает по каналу обратной связи информацию о состоянии долгосрочного/широкополосного канала для второго опорного сигнала в качестве предварительной информации о канале для базовой станции для обработки первого опорного сигнала, перекрывающего узкую нисходящую полосу частот, таким образом получая более точную вторую информацию о канале.
В качестве другого типичного способа в дуплексной системе с временным разделением каналов блок 102 сбора информации о канале может дополнительно предназначаться для осуществления оценки канала по третьему опорному сигналу от второго устройства связи, чтобы таким образом получать информацию о канале. Предпочтительно, в качестве примера, третий опорный сигнал может быть восходящим зондирующим опорным сигналом SRS.
В частности, например, второе устройство связи (например, абонентская станция) может посылать третий опорный сигнал (например, восходящий зондирующий опорный сигнал (SRS)) первому устройству связи (например, базовой станции) и таким образом базовая станция может осуществлять оценку канала по третьему опорному сигналу, чтобы получить первую информацию о канале. Конкретный способ оценки канала тот же, что и способ, используемый в традиционной технологии, и здесь подробно не рассматривается. Пример такого случая подробно описан ниже со ссылкой на схематическое представление потока взаимодействия, приведенное на фиг. 9.
Подводя итог вышесказанному, в примере, когда первое устройство связи представляет собой базовую станцию, а второе устройство связи представляет собой абонентскую станцию, базовая станция может посылать нисходящий опорный сигнал, не имеющий предварительного кодирования, и затем получать сообщение с информацией, полученное путем измерения нисходящего опорного сигнала абонентской станцией, чтобы определить предварительную информацию о состоянии нисходящего канала. Альтернативно, исходя из взаимосвязи между восходящим/нисходящим каналами, базовая станция оценивает предварительную информацию о состоянии нисходящего канала при приеме восходящего опорного сигнала от абонентской станции.
Блок 104 предварительного кодирования может предназначаться для предварительного кодирования первого опорного сигнала на основе первой информации о канале. Например, предварительное кодирование осуществляют таким образом, что первый опорный сигнал передается в некотором направлении или в некотором луче. В предпочтительном варианте осуществления изобретения способ предварительного кодирования может представлять собой предварительное кодирование, не основанное на кодовой комбинации, например, ZF предварительное кодирование и MMSE предварительное кодирование, чтобы улучшить уровень приема первого опорного сигнала абонентской станцией. Альтернативно способ предварительного кодирования может также быть предварительным кодированием на основе кодовой комбинации.
В случае, когда первая информация о канале представляет собой информацию о канале в высотном направлении (например, в вертикальном направлении) первый опорный сигнал может быть опорным сигналом (например, опорным сигналом указателя состояния канала (CSI-RS), специфичным для соты опорным сигналом (CRS) или т.п.) в угловом направлении (например, в горизонтальном направлении), а процесс предварительного кодирования может быть предварительным кодированием в вертикальном направлении, нацеленным на улучшение уровня приема опорного сигнала в горизонтальном направлении на различных высотах. По сравнению со вторым опорным сигналом первый опорный сигнал может передаваться на все антенные элементы.
Следует отметить, что первый опорный сигнал и второй опорный сигнал не ограничены опорным сигналом в угловом направлении и в высотном направлении и могут представлять собой опорный сигнал в любом направлении, исходя из текущей ситуации. В таком случае процесс предварительного кодирования может быть адаптирован для улучшения уровня приема опорного сигнала абонентской станцией в соответствующем направлении.
Альтернативно, в соответствии с вышеприведенным описанием в случае, когда второй опорный сигнал представляет собой широкополосный/длительный сигнал, первый опорный сигнал может передаваться в одном или нескольких узких полосах (например, в поддиапазонах) и имеет относительно короткий цикл передачи. В частности, первый опорный сигнал может распределяться по одной или более узким полосам (например, поддиапазонам) и не перекрывать весь диапазон частот. Соответственно, абонентская станция осуществляет кратковременную/узкополосную (в поддиапазоне) обратную связь для опорного сигнала, чтобы получать дополнительную информацию о канале.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения блок 104 предварительного кодирования может дополнительно предназначаться для предварительного кодирования первого опорного сигнала на основе информации о канале, относящейся к другому устройству связи. В частности, в дополнение к первой информации о канале, относящейся к текущей абонентской станции, блок 104 предварительного кодирования может предварительно кодировать первый опорный сигнал для текущей абонентской станции на основе информации о канале, относящейся к другой абонентской станции (например, информации обратной связи о канале, относящейся к другой абонентской станции, полученной двумя описанными выше типичными способами). При учете информации о канале, переданной совместно многими абонентскими станциями, становится возможным дополнительно эффективно увеличить уровень приема первого опорного сигнала абонентской станции, улучшить точность обратной связи и снизить сложность операции предварительного кодирования на стороне базовой станции.
Блок 106 генерирования информации о конфигурации измерения может предназначаться для генерирования информации о конфигурации измерения для второго устройства связи, при этом информация о конфигурации измерения может включать в себя данные измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала.
Следует понимать, что в вышеприведенных примерах, когда базовая станция посылает абонентской станции второй опорный сигнал, базовая станция должна также посылать абонентской станции данные измерения второго опорного сигнала. То есть, базовая станция может указывать абонентской станции посредством сигнализации, например, информацию управления нисходящей линии связи (DCI) или т.п. и таким образом абонентская станция может измерять опорный сигнал и осуществлять соответствующее управление по оценке в ответ на указание. Кроме того, базовая станция может использовать, например, сигнализацию управления радиоресурсами (RRC) для передачи информации о конфигурации измерения, например, сообщать абонентской станции номера входов антенны для отправки соответствующих опорных сигналов.
Блок 108 управления может предназначаться для управления передачей сигнала данных на основе второй информации о канале, которая передана по каналу обратной связи для предварительно кодированного первого опорного сигнала вторым устройством связи в соответствии с информацией о конфигурации измерения.
В частности, например, в ответ на информацию о конфигурации измерения второе устройство связи (например, абонентская станция) может осуществить соответствующее измерение и передать по каналу обратной связи результат измерения первому устройству связи (например, базовой станции) посредством индикации качества канала (CQI), матрицы предварительного кодирования (PMI), индикации ранга (RI) и т.п. в качестве второй информации и таким образом базовая станция может осуществлять действия, относящиеся к передаче сигнала данных, например, восстановление канала, предварительное кодирование, планирование очередности обслуживания, установку кодовой схемы модуляции и т.п. в соответствии с принятой второй информацией о канале.
В качестве предпочтительного примера блок 108 управления может дополнительно предназначаться для управления передачей сигнала данных, кроме того, на основе информации о канале, относящейся к другому устройству связи. В частности, блок 108 управления может управлять действиями, относящимися к передаче сигнала данных, например, подбор пар пользователей, распределение ресурса и т.п. при многопользовательской обработке с многоканальным входом и многоканальным выходом (MU-MIMO обработке), кроме того, на основе результата измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала, переданного по каналу обратной связи от другого устройства связи (например, от другой абонентской станции), т.е. второй информации о канале, переданной, например, базовой станции по каналу обратной связи от другого устройства связи.
В предпочтительном варианте осуществления, в соответствии с первой информацией о канале вторая информация о канале может быть информацией о канале в угловом направлении (например, в горизонтальном направлении) или дополнительной информацией о канале (например, более точной информацией о канале). Например, в случае, когда вторая информация о канале представляет собой информацию о канале в горизонтальном направлении, в последующих действиях блок 108 управления может предварительно кодировать в горизонтальном направлении на основе второй информации о канале. Предварительное кодирование в горизонтальном направлении может осуществляться путем адаптации способа предварительного кодирования, который не основан на использовании сборника кодов (например, ZF предварительное кодирование, MMSE предварительное кодирование и т.п.), чтобы таким образом дополнительно эффективно увеличить уровень приема первого опорного сигнала абонентской станции, улучшить точность обратной связи и уменьшить сложность операции предварительного кодирования на стороне базовой станции. Альтернативно может также адаптироваться способ предварительного кодирования на основе сборника кодов, и сборник кодов может представлять собой сборник кодов в существующей системе улучшенного стандарта "Долгосрочное развитие сетей связи" LTE-A.
Как видно из предшествующего описания, в варианте осуществления настоящего изобретения при осуществлении предварительного кодирования в вертикальном направлении можно в достаточной мере использовать степень свободы в вертикальном направлении, тем самым эффективно увеличивая уровень приема опорного сигнала в горизонтальном направлении абонентской станцией и снижая сложность эксплуатации. Кроме того, путем осуществления двухэтапной оценки канала и обратной связи (т.е. сначала получая предварительную информацию о канале, а затем получая дополнительную информацию о канале) можно получить относительно точную информацию о канале, тем самым оптимизируя рабочие характеристики системы.
В предпочтительном варианте осуществления блок предварительного кодирования может выбрать рассмотрение информации о канале, переданной по каналу обратной связи несколькими, а не всеми абонентскими станциями изобретения на отличающихся радиоресурсах при осуществлении операции предварительного кодирования. То есть, если нет необходимости рассматривать информацию о канале, переданную по каналу обратной связи некоторыми из абонентских станций на том же радиоресурсе, нет необходимости посылать предварительно кодированный первый опорный сигнал этим абонентским станциям. Соответственно, пример в данном случае описывается со ссылкой на фиг. 2. На фиг. 2 показана блок-схема другой функциональной конфигурации примера устройства в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 2, устройство 200 в данном примере может включать в себя блок 202 получения информации о канале, блок 204 определения, блок 206 предварительного кодирования, блок 208 генерирования информации о конфигурации измерения и блок 210 управления. Примеры функциональной конфигурации блока 202 получения информации о канале, блока 206 предварительного кодирования, блока 208 генерирования информации о конфигурации измерения и блока 210 управления по существу такие же, что и примеры функциональной конфигурации блоков, описанных выше со ссылкой на фиг. 1 и здесь повторно не рассматриваются. Ниже подробно описывается только пример функциональной конфигурации блока 204 определения.
В данном примере блок 202 получения информации о канале предпочтительно может предназначаться для получения первой информации о канале от множества вторых устройств связи соответственно.
Блок 204 определения может предназначаться для определения на основе первой информации о канале от множества вторых устройств связи, должно ли первое устройство связи посылать предварительно кодированный первый опорный сигнал соответствующему второму устройству связи. Таким образом, на основе результата определения блока 204 определения базовая станция может выборочно посылать предварительно кодированный первый опорный сигнал абонентской станции. То есть в соответствии с полученной по каналу обратной связи информацией о канале базовая станция может выбирать абонентскую станцию, на которую должен быть послан предварительно кодированный первый опорный сигнал. Таким образом, в определенной степени может быть снижено ресурсопотребление на передачу опорного сигнала. Далее, в качестве предпочтительного примера блок 204 определения может дополнительно определять в соответствии с конкретной целью оптимизации, какому из множества вторых устройств связи необходимо послать предварительно кодированный первый опорный сигнал.
В предпочтительном варианте осуществления блок 206 предварительного кодирования может дополнительно предназначаться для предварительного кодирования на основе результата определения блока 204 определения первого опорного сигнала для первой информации о канале одного или более вторых устройств связи.
Например, если определено, что качество канала между абонентской станцией и базовой станцией плохое согласно информации о канале, переданной абонентской станцией по каналу обратной связи, то блок 204 определения определяет, что на этих абонентских станциях соответственно не осуществляется MU-MIMO обработка, и нет необходимости в дополнительной информации о канале, таким образом, блок 206 предварительного кодирования может осуществлять операцию предварительного кодирования без учета этих абонентских станций.
В частности, в качестве примера блок 206 предварительного кодирования может вычислять матрицы предварительного кодирования соответствующих вторых устройств связи для первой информации о канале одного или более из множества вторых устройств связи, и предварительно кодировать первый опорный сигнал, используя суперпозицию матриц предварительного кодирования. В данном примере общую матрицу предварительного кодирования генерируют путем суперпозиции матриц предварительного кодирования выбранных вторых устройств связи, осуществляют весовую обработку первого опорного сигнала, подлежащего отправке на соответствующие антенны с использованием общей матрицы предварительного кодирования, чтобы таким образом полностью мультиплексировать те же ресурсы физической передачи, тем самым обеспечивая направленную передачу во множестве направлений.
Альтернативно, в качестве другого примера, блок 206 предварительного кодирования может вычислять матрицы предварительного кодирования соответствующих вторых устройств связи для первой информации о канале одного или более из множества вторых устройств связи и предварительно кодировать первый опорный сигнал с помощью матриц предварительного кодирования соответственно. В предпочтительном варианте осуществления устройство 200 может выделять различные кодовые комбинации, время или частотные ресурсы первому опорному сигналу для одного или более из множества вторых устройств связи для осуществления мультиплексирования. В данном примере устройство 200 посылает первый опорный сигнал выбранным вторым устройствам связи способом кодового разделения, временного разделения или частотного разделения. В другом примере устройство 200 может выбирать различные, например, ортогональные последовательности опорных сигналов для вторых устройств связи, чтобы снизить взаимные помехи
Далее со ссылкой на фиг. 3 описывается пример другой функциональной конфигурации устройства в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3 показана блок-схема примера другой функциональной конфигурации устройства в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 3, устройство 300 в данном варианте осуществления может включать в себя блок 302 получения информации о канале, блок 304 определения, блок 306 выделения радиоресурсов, блок 308 предварительного кодирования, блок 310 генерирования информации о конфигурации измерения и блок 312 управления. Примеры функциональной конфигурации блока 302 получения информации о канале, блок 304 определения, блока 308 предварительного кодирования, блока 310 генерирования информации о конфигурации измерения и блока 212 управления по существу такие же, что и примеры функциональной конфигурации блоков, описанных выше со ссылкой на фиг. 2, и здесь повторно не рассматриваются. Ниже подробно описывается только пример функциональной конфигурации блока 306 выделения радиоресурсов.
Блок 306 выделения радиоресурсов может предназначаться для выделения радиоресурсов для передачи предварительно кодированного первого опорного сигнала и/или сигнала данных на первой информации о канале.
В частности, в качестве предпочтительного примера, в соответствии с результатом определении блока 304 определения, если блок 304 определения определит, что нет необходимости посылать предварительно кодированный первый опорный сигнал некоторым абонентским станциям, т.е. нет нужды в дополнительной точной информации о канале для некоторых абонентских станций, блок 306 выделения радиоресурсов может выделять радиоресурсы для передачи данных этим абонентским станциям на основе текущей первой информации о канале.
В данном варианте осуществления настоящего изобретения вместо выделения радиоресурсов на основе информации о канале, окончательно переданной по каналу обратной связи при традиционной технологии, радиоресурсы выделяют абонентским станциям на основе информации о канале в некотором пространственном направлении или предварительной информации о канале, тем самым улучшая эффективность использования ресурсов.
В качестве примера, устройства 100-300 в вышеописанных вариантах осуществления настоящего изобретения могут находиться на стороне базовой станции, и в таком случае устройство может дополнительно включать в себя приемопередающий блок, предназначенный для осуществления связи с абонентской станцией. Далее со ссылкой на фиг. 4 описывается пример другой функциональной конфигурации устройства. На фиг. 4 показана блок-схема примера другой функциональной конфигурации устройства в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 4, устройство 400 в данном варианте осуществления может включать в себя приемопередающий блок 402, блок 404 получения информации о канале, блок 406 предварительного кодирования, блок 408 генерирования информации о конфигурации измерения и блок 410 управления. Примеры функциональной конфигурации блока 404 получения информации о канале, блока 406 предварительного кодирования, блока 408 генерирования информации о конфигурации измерения и блока 410 управления по существу такие же, что и примеры функциональной конфигурации блоков, описанные выше со ссылкой на фиг. 1, и здесь повторно не рассматриваются. Ниже подробно описывается только пример функциональной конфигурации приемопередающего блока 402.
Приемопередающий блок 402 может предназначаться для осуществления передачи сигнала между базовой станцией и абонентской станцией. В частности, например, приемопередающий блок 402 может предназначаться для отправки второго опорного сигнала абонентской станции, приема первой информации о канале, переданной по каналу обратной связи абонентской станцией, отправки предварительно кодированного первого опорного сигнала и соответствующий информации о конфигурации измерения абонентской станции и приема второй информации о канале, переданной по каналу обратной связи абонентской станцией. Дополнительно приемопередающий блок 402 может также предназначаться для приема третьего опорного сигнала от абонентской станции для оценки канала. Кроме того, приемопередающий блок 402 может дополнительно предназначаться для приема информации обратной связи о канале от абонентской станции.
На фиг. 5 показана блок-схема примера функциональной конфигурации устройства в системе беспроводной связи в другом варианте осуществления настоящего изобретения. Устройство может находиться, например, на стороне абонентской станции, однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Устройство может также находиться на небольшой базовой станции или в другом сетевом оборудовании, имеющем функцию абонентской станции.
Как показано на фиг. 5, устройство 500 в данном варианте осуществления может включать в себя блок 502 измерения и блок 504 генерирования информации обратной связи. Ниже примеры функциональной конфигурации соответствующих блоков рассматриваются подробно.
Блок 502 измерения может предназначаться для измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала от первого устройства связи на основе информации о конфигурации измерения для второго устройства связи от первого устройства связи, при этом информация о конфигурации измерения может включать в себя указания по измерению предварительно кодированного первого опорного сигнала. В качестве примера, первое устройство связи может быть базовой станцией, а второе устройство связи может быть абонентской станцией.
Блок 504 генерирования информации обратной связи может предназначаться для генерирования на основе измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала информации обратной связи в качестве второй информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи для первого устройства связи для управления передачей сигнала данных. В частности, после оценки канала в соответствии с предварительно кодированным первым опорным сигналом блок 504 генерирования информации обратной связи может осуществлять аналого-цифровое преобразование в соответствии со сборником кодов, чтобы сгенерировать вторую информацию о канале. Вторая информация о канале может представлять собой информацию о канале в угловом направлении или дополнительную информацию о канале, как это описано выше. В частности, в качестве примера, в соответствии с описанием устройства на стороне базовой станции блок 504 генерирования информации обратной связи может оценивать узкополосный канал на основе предварительно кодированного первого опорного сигнала и передавать по каналу обратной связи информацию об узкополосном канале (например, о поддиапазоне).
В соответствии с данным случаем, в описанной выше системе с частотным разделением каналов блок измерения 502 предпочтительно может дополнительно предназначаться для измерения второго опорного сигнал от первого устройства связи. Второй опорный сигнал может представлять собой, например, опорный сигнал в высотном направлении, так что базовая станция получает информацию о состоянии нисходящего канала в высотном направлении, при этом предварительно кодируя горизонтальный опорный для увеличения уровня приема горизонтального опорного сигнала второго устройства связи и преимущественного исключения взаимных помех в высотном направлении, когда первое устройство связи осуществляет предварительное кодирование. Следует понимать, что в данном случае блок 502 измерения также должен измерять второй опорный сигнал в соответствии с информацией о конфигурации измерения от первого устройства связи, которая включает в себя указания по измерению для второго опорного сигнала.
Блок 504 генерирования информации обратной связи может дополнительно предназначаться для генерирования информации обратной связи в виде первой информации о канале на основе измерения второго опорного сигнала для использования первым устройством связи. В частности, после оценки канала на основе второго опорного сигнала блок 504 генерирования информации обратной связи может осуществлять аналого-цифровое преобразование в соответствии со сборником кодов, чтобы генерировать первую информацию о канале для базовой станции, чтобы, например, осуществлять предварительное кодирование в высотном направлении, выделять радиоресурсы абонентской станции и т.п. для увеличения уровня приема горизонтального опорного сигнала второго устройства связи, и взаимные помехи в высотном направлении могут быть преимущественно исключены, когда первое устройство связи осуществляет предварительное кодирование, тем самым улучшая эффективность использования ресурсов. В качестве примера, в соответствии с описанием устройства на стороне базовой станции блок 504 генерирования информации обратной связи может оценивать широкополосный канал на основе второго опорного сигнала и передавать по каналу обратной связи информацию о широкополосном канале.
В предпочтительном варианте осуществления цикл, в ходе которого блок 504 генерирования информации обратной связи осуществляет оценку канала на основе предварительно кодированного первого опорного сигнала и передает информацию о канале по каналу обратной связи, короче цикла, в ходе которого блок 504 генерирования информации обратной связи осуществляет оценку канала на основе второго опорного сигнала и передает информацию о канале по каналу обратной связи.
Следует отметить, что блок 504 генерирования информации обратной связи может применять при осуществлении аналого-цифрового преобразования отличающиеся сборники кодов обратной связи для предварительно кодированного первого опорного сигнала и второго опорного сигнала. Например, абонентская станция измеряет второй опорный сигнал, который не подвергался предварительному кодированию, с целью получения предварительной оценки состояния канала, и может определять первую матрицу предварительного кодирования на основе первого сборника кодов и отправлять обратно базовой станции матрицу предварительного кодирования (PMI) из двух бит. Абонентская станция измеряет предварительно кодированный первый опорный сигнал с целью получения дополнительной информации о состоянии канала и может определять вторую матрицу предварительного кодирования на основе второго сборника кодов и отправлять обратно базовой станции матрицу предварительного кодирования (PMI2) из двух бит. Базовая станция может определять точное состояние канала путем совместного рассмотрения матриц предварительного кодирования (PMI1), (PMI2) (эквивалентно значению в 4 бита) и соответствующих сборников кодов.
Далее со ссылкой на фиг. 6 описывается пример функциональной конфигурации устройства на стороне абонентской станции, соответствующий вышеупомянутому случаю в системе с временным разделением каналов. На фиг. 6 показана блок-схема примера другой функциональной конфигурации устройства в системе беспроводной связи в другом варианте осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 6, устройство 600 в данном варианте осуществления может включать в себя блок 602 передачи, блок 604 измерения и блок 604 генерирования информации обратной связи. Примеры функциональной конфигурации блока 604 измерения и блока 606 генерирования информации обратной связи по существу такие же, что и примеры функциональной конфигурации соответствующих блоков, описанных выше со ссылкой на фиг. 5, и здесь повторно не рассматриваются. Ниже подробно описывается только пример функциональной конфигурации блока 602 отправки опорного сигнала.
Блок 602 передачи опорного сигнала может предназначаться для отправки третьего опорного сигнала первому устройству связи, чтобы первое устройство связи осуществляло оценку канала для получения первой информации о канале.
В частности, как описано выше, блок 602 передачи опорного сигнала может передавать, например, восходящий зондирующий опорный сигнал (SRS) первому устройству связи (например, базовой станции). Базовая станция может осуществлять оценку канала в соответствии с принятым восходящим зондирующим опорным сигналом (SRS) для получения первой информации о канале, и затем базовая станция может использовать первую информацию о канале, например, для осуществления предварительного кодирования в вертикальном направлении, выделения радиоресурсов и т.п.
В качестве примера, устройства 500 и 600 в описанных выше вариантах осуществления изобретения могут находиться на стороне абонентской станции, и в этом случае устройство может дополнительно включать в себя приемопередающий блок, предназначенный для осуществления связи, например, с базовой станцией. Далее со ссылкой на фиг. 7 описывается пример функциональной конфигурации устройства. На фиг. 7 показана блок-схема другого примера функциональной конфигурации устройства в системе беспроводной связи в другом варианте осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 7, устройство 700 в данном варианте осуществления может включать в себя приемопередающий блок 702, блок 704 измерения и блок 604 генерирования информации обратной связи. Примеры функциональной конфигурации блока 704 измерения и блока 706 генерирования информации обратной связи по существу такие же, что и примеры функциональной конфигурации соответствующих блоков, описанных выше со ссылкой на фиг. 5, и здесь повторно не рассматриваются. Ниже подробно описывается только пример функциональной конфигурации приемопередающего блока 702.
Приемопередающий блок 702 может предназначаться для осуществления приемопередачи сигнала между абонентской станцией и базовой станцией. В частности, приемопередающий блок 702 может предназначаться для приема второго опорного сигнала и соответствующей информации о конфигурации измерения от базовой станции, отправки результата измерения второго опорного сигнала на базовую станцию в качестве первой информации о канале, приема предварительно кодированного первого опорного сигнала и соответствующей информации о конфигурации измерения от базовой станции и отправки результата измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала в базовую станцию в качестве второй информации о канале. Кроме того, приемопередающий блок 702 может дополнительно предназначаться для отправки третьего опорного сигнала в базовую станцию, чтобы базовая станция осуществляла оценку канала. В таком случае блок отправки опорного сигнала, описанный со ссылкой на фиг. 6, может быть реализован приемопередающим блоком 702. Кроме того, следует понимать, что приемопередающий блок 702 может также предназначаться для осуществления приемопередачи сигнала между абонентской станцией и другими внешними устройствами.
Следует отметить, что описанное здесь устройство на стороне абонентской станции соответствует описанному выше устройству на стороне базовой станции, и поэтому детали, не описанные здесь подробно, могут быть взяты из вышеприведенного описания и поэтому подробно не рассматриваются.
Для облегчения понимания вышеупомянутых процессов, процесс взаимодействия, относящийся к оценке канала и обратной связи между первым устройством связи (например, базовой станцией) и вторым устройством связи (например, абонентской станцией), описан ниже со ссылкой на схематические представления, показанные на фиг. 8 и 9.
На фиг. 8 показана блок-схема примера потока взаимодействия в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. Поток взаимодействия соответствует описанному выше случаю дуплексной системы с частотным разделением каналов. В данном случае описание выполнено на примере взаимодействия между базовой станцией и абонентской станцией, но следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается этим.
Как показано на фиг. 8, на этапе S801 базовая станция отправляет второй опорный сигнал (например, опорный сигнал указателя состояния канала (CSI-RS) в вертикальном направлении) и соответствующую информацию о конфигурации измерения (которая может включать в себя указания по измерению второго опорного сигнала) в абонентскую станцию для оценки физического канала в вертикальном направлении. На этапе S802 абонентская станция осуществляет оценку канала на основе второго опорного сигнала, а на этапе S803 абонентская станция осуществляет аналого-цифровое преобразование согласно второму сборнику кодов. Затем на этапе S804 абонентская станция передает на базовую станцию по каналу обратной связи первую информацию о канале, полученную в результате аналого-цифрового преобразования. На этапе S805 базовая станция может выбрать абонентскую станцию, на которую должен быть отправлен предварительно кодированный первый опорный сигнал согласно первой информации о канале, т.е. абонентскую станцию, информацию обратной связи о канале которой следует учитывать при последующей операции предварительного кодирования. На этапе S806, базовая станция предварительно кодирует, способом, например, ZF предварительного кодирования, MMSE предварительного кодирования или т.п., первый опорный сигнал (например, опорный сигнал указателя состояния канала (CSI-RS) в горизонтальном направлении) в соответствии с результатом выбора и в комбинации с первой информацией о канале для оценки эквивалентного канала в горизонтальном направлении. Предварительное кодирование в данном случае представляет собой предварительное кодирование в вертикальном направлении, что может исключить взаимные помехи между различными абонентскими станциями, например, в вертикальном направлении, а эквивалентный канал в горизонтальном направлении используется для описания эквивалентного канала в горизонтальном направлении относительно пользователя после предварительного кодирования в вертикальном направлении. Затем на этапе S807 базовая станция отправляет предварительно кодированный первый опорный сигнал и соответствующую информацию о конфигурации измерения (которая может содержать указания по измерению предварительно кодированного первого опорного сигнала) абонентской станции. Затем на этапе S808 абонентская станция может осуществлять оценку канала на основе предварительно кодированного первого опорного сигнала, а на этапе S809 абонентская станция осуществляет аналого-цифровое преобразование в соответствии с первым сборником кодов. Следует отметить, что в данном случае первый сборник кодов отличается от описанного выше второго сборника кодов. Затем на этапе S810 абонентская станция передает обратно вторую информацию о канале, полученную при аналого-цифровом преобразовании, на базовую станцию, чтобы базовая станция осуществляла последующие операции, такие как предварительное кодирование, планирование, установка модуляционного кода и т.п.
Следует понимать, что процесс взаимодействия, описанный со ссылкой на фиг. 8, является всего лишь примером, и специалист в данной области техники может сделать надлежащие изменения вышеописанного процесса взаимодействия в соответствии с принципами настоящего изобретения. Например, на этапе S801 перед отправкой второго опорного сигнала базовая станция может осуществлять статичное/полустатичное формирование луча второго опорного сигнала, так что абонентская станция может передавать обратно предварительную информацию о канале в качестве первой информации о канале. Кроме того, например, в дополнение к приему первой информации о канале и второй информации о канале, переданной обратно текущей абонентской станцией, базовая станция может также принимать первую информацию о канале и вторую информацию о канале, переданную обратно другой абонентской станцией для осуществления соответствующих действий, тем самым оптимизируя рабочие характеристики системы.
Далее со ссылкой на фиг. 9 описан другой пример потока взаимодействия в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. На фиг. 9 показано схематическое представление другого примера потока взаимодействия в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. Показанный на фиг. 9 процесс взаимодействия соответствует случаю описанной выше дуплексной системы с временным разделением каналов (TDD).
Как можно видеть, показанный на фиг. 9 процесс взаимодействия по существу такой же, что и показанный на фиг. 8 процесс взаимодействия, за исключением способа получения первой информации о канале, поэтому здесь подробно описывается только получение в процессе взаимодействия первой информации о канале.
Как показано на фиг. 9, на этапе S901 абонентская станция посылает на базовую станцию третий опорный сигнал, например, восходящий зондирующий опорный сигнал SRS. Затем на этапе S902 базовая станция осуществляет оценку канала в соответствии с принятым третьим опорным сигналом, чтобы получить первую информацию о канале, и определяет на последующем этапе S903, стоит ли посылать предварительно кодированный первый опорный сигнал абонентской станции в соответствии с первой информации о канале. Обработка на последующих этапах по существу такая же, что и обработка на соответствующих этапах, описанных со ссылкой на фиг. 8, и здесь повторно не рассматривается.
Далее со ссылкой на фиг. 10-13 описывается двухэтапная схема предварительного кодирования сигнала данных согласно предлагаемой в настоящем изобретении технологии.
На фиг. 10 показана блок-схема примера функциональной конфигурации устройства в системе беспроводной связи в другом варианте осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 10, устройство 1000 в одном из вариантов осуществления изобретения может включать в себя первый блок 1002 генерирования, второй блок 1004 генерирования и блок 1006 предварительного кодирования. Далее подробно описаны примеры функциональной конфигурации соответствующих блоков.
Первый блок 1002 генерирования может предназначаться для генерирования первой матрицы предварительного кодирования в соответствии с первой информацией о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи.
В качестве примера, первая информация о канале может представлять собой, например, информацию о канале в вертикальном направлении или предварительную информацию о канале, которая может быть получена путем двухэтапной оценки канала и схемы обратной связи в соответствии с описанным выше вариантом осуществления настоящего изобретения или другими способами, используемыми в традиционной технологии. В данном случае сгенерированная первая матрица предварительного кодирования может быть матрицей предварительного кодирования в вертикальном направлении.
Второй блок 1004 генерирования может предназначаться для генерирования второй матрицы предварительного кодирования в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй информацией о канале.
В качестве примера, вторая информация о канале может представлять собой, например, информацию о канале в горизонтальном направлении или дополнительную информацией о канале, которая может быть получена путем двухэтапной оценки канала и схемы обратной связи в соответствии с описанным выше вариантом осуществления настоящего изобретения или другими способами, используемыми в традиционной технологии. В данном случае сгенерированная вторая матрица предварительного кодирования может быть матрицей предварительного кодирования в горизонтальном направлении. Далее со ссылкой на фиг. 11 рассмотрен конкретный пример функциональной конфигурации второго блока 1004 генерирования, чтобы подробно описать генерирование второй матрицы предварительного кодирования. На фиг. 11 показана блок-схема примера функциональной конфигурации второго блока генерирования в устройстве в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 11, второй блок генерирования может дополнительно включать в себя модуль 1102 генерирования матрицы эквивалентного канала и модуль 1104 генерирования второй матрицы предварительного кодирования.
Модуль 1102 генерирования матрицы эквивалентного канала может предназначаться для генерирования матрицы эквивалентного канала в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй информацией о канале. В частности, модуль 1102 генерирования матрицы эквивалентного канала может генерировать матрицу эквивалентного канала в соответствии с внутренним произведением первой матрицы предварительного кодирования и второй информации о канале, и матрица эквивалентного канала используется для описания эквивалентного канала относительно пользователя после предварительного кодирования, например, в вертикальном направлении.
Модуль 1104 генерирования второй матрицы предварительного кодирования может предназначаться для генерирования второй матрицы предварительного кодирования в соответствии со сгенерированной матрицей эквивалентного канала. Вторая матрица предварительного кодирования может представлять собой, например, матрицу предварительного кодирования в горизонтальной плоскости.
Следует понимать, например, что сгенерированные первая матрица предварительного кодирования и вторая матрица предварительного кодирования могут использоваться для соответствующего исключения взаимных помех между различными абонентскими станциями в вертикальном и горизонтальном направлениях, что может быть достигнуто с помощью алгоритмов предварительного кодирования, которые не основаны на сборниках кодов, например, с помощью ZF предварительного кодирования, MMSE предварительного кодирования и т.п.
Далее, снова ссылаясь на фиг. 10, продолжается описание примера функциональной конфигурации блока 1006 предварительного кодирования.
Блок 1006 предварительного кодирования может предназначаться для предварительного кодирования сигнала данных в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй матрицей предварительного кодирования.
В частности, конкретный пример функциональной конфигурации блока 1006 предварительного кодирования описан со ссылкой на фиг. 12, чтобы показать, как предварительно кодировать сигнал данных в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй матрицей предварительного кодирования. На фиг. 12 показан пример функциональной конфигурации блока предварительного кодирования в устройстве в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 12, блок предварительного кодирования может дополнительно включать в себя модуль 1102 генерирования матрицы эквивалентного канала и модуль 1204 осуществления предварительного кодирования.
Модуль 1202 генерирования третьей матрицы предварительного кодирования может предназначаться для генерирования третьей матрицы предварительного кодирования в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй матрицей предварительного кодирования. В частности, модуль 1202 генерирования третьей матрицы предварительного кодирования может генерировать третью матрицу предварительного кодирования в соответствии с кронекеровым произведением первой матрицы предварительного кодирования и второй матрицы предварительного кодирования.
Модуль 1204 осуществления предварительного кодирования может предназначаться для предварительного кодирования сигнала данных с использованием третьей матрицы предварительного кодирования. Таким образом, путем предварительного кодирования сигнала данных с использованием третьей матрицы предварительного кодирования вышеописанным способом удается исключить взаимные помехи между абонентскими станциями, например, в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении, тем самым упрощая конструкцию для обнаружения сигнала на стороне приема (например, на абонентской станции) и оптимизируя рабочие характеристики системы.
Следует понимать, что, несмотря на то, что описании выполнено в предположении, что первая информация о канале и вторая информация о канале представляют собой информацию о канале в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении соответственно, настоящее изобретение не ограничивается этим. Альтернативно первая информация о канале может представлять собой предварительную информацию о канале, вторая информация о канале может представлять собой дополнительную информацию о канале без привязки к информации в определенном направлении, и предлагаемая в настоящем изобретении технология также применима в таком случае.
Далее по тексту описывается схема предварительного кодирования в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения на примере схемы предварительного кодирования в сценарии с одной сотой и многими пользователями.
Предполагается, что базовая станция имеет плоскую антенную решетку с равномерным шагом D, и ниже рассматривается узкополосная многолучевая модель в сценарии с одной сотой и многими пользователями:
где K означает количество пользователей, означает матрицу канала от базовой станции к k-тому пользователю, Mx и My означают количество антенн в антенной решетке в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении соответственно, а P означает количество возможных лучей. означает матрицу канала, соответствующую p-тому подлучу, а элемент в строке m и колонке n матрицы канала описывается выражением:
,
где означает угол прибытия в горизонтальном направлении, означает угол прибытия в вертикальном направлении, а λ означает длину волны сигнала. Матрица канала, соответствующая подлучу, может быть выражена в виде кронекерова произведения Кронекера (Kronecker) следующим образом:
,
где вектор канала в горизонтальном направлении и вектор канала в вертикальном направлении соответственно выражаются следующим образом: .
Отсюда матрица Hk канала описывается выражением: .
Чтобы использовать дополнительную степень свободы, возникающую в вертикальном направлении в 3D-MIMO системе, матрицу канала аппроксимируют следующим образом:
.
Пусть означает аппроксимированный вектор канала в вертикальном направлении. Операция предварительного кодирования может осуществляться в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении соответственно, используя вышеприведенное аппроксимированное выражение.
k
В одном из примеров базовая станция может измерять восходящий зондирующий опорный сигнал (SRS), отправленный абонентской станцией, и получать матрицу H канала на основе взаимосвязи восходящего/нисходящего каналов. Кроме того, базовая станция может принимать восходящий зондирующий опорный сигнал (SRS), используя только антенну в вертикальном направлении, чтобы получать вектор канала в вертикальном направлении. Альтернативно, как и в вышеописанных вариантах осуществления, базовая станция может получать соответствующую матрицу канала в соответствии с сообщением с кадром идентификации вызываемого абонента (CSI), которое передается обратно абонентской станцией при измерении нисходящего опорного сигнала.
Предлагаемая в настоящем изобретении двухэтапная схема предварительного кодирования кратко описывается следующим образом.
Сначала осуществляется предварительное кодирование в вертикальном направлении. В многопользовательском сценарии матрица канала в вертикальном направлении выглядит следующим образом:
.
Для матрицы канала могут использоваться различные способы предварительного кодирования, чтобы исключить взаимные помехи между пользователями в упомянутом вертикальном направлении. Например, если используется алгоритм предварительного кодирования с обращением в нуль незначащих коэффициентов, матрица предварительного кодирования (т.е. первая матрица предварительного кодирования) вычисляется как , где означает диагональную матрицу для обеспечения ограничения мощности вектора передачи. Матрица предварительного кодирования записывается в виде , где означает вектор предварительного кодирования в вертикальном направлении, соответствующий k-тому пользователю.
k
v,k
Затем вычисляют вектор эквивалентного канала в горизонтальном направлении. Согласно матрице H канала и вектору W предварительного кодирования в вертикальном направлении вычисляют эквивалентный канал в горизонтальном направлении k-того пользователя по формуле:
.
В заключение вычисляют матрицу предварительного кодирования в горизонтальном направлении (т.е. описанную выше вторую матрицу предварительного кодирования) в соответствии с эквивалентным каналом в упомянутом горизонтальном направлении. Матрица эквивалентного канала в горизонтальном направлении (т.е. описанная выше матрица эквивалентного канала) выглядит следующим образом: .
Операция предварительного кодирования осуществляется согласно матрице. Например, в случае использования предварительного кодирования с обнулением незначащих коэффициентов матрица предварительного кодирования в упомянутом горизонтальном направлении (т.е. вторая матрица предварительного кодирования) выглядит следующим образом: , где диагональная матрица используется для обеспечения того, что передающий вектор удовлетворяет условию ограничения мощности. Матрица предварительного кодирования в упомянутом горизонтальном направлении описывается выражением , где означает вектор предварительного кодирования в горизонтальном направлении k-того пользователя, тогда матрица предварительного кодирования k-того пользователя (т.е. описанная выше третья матрица предварительного кодирования) выглядит следующим образом:
.
Как можно видеть, с предлагаемой в настоящем изобретении схемой предварительного кодирования в достаточной мере может быть использована дополнительная степень свободы в упомянутом вертикальном направлении. Вследствие этого, по сравнению с традиционной схемой могут быть существенно снижены взаимные помехи между пользователями; и по сравнению со схемой предварительного кодирования всего пространства может быть значительно снижена сложность операции предварительного кодирования. Кроме того, в комбинации с описанной выше двухэтапной схемой оценки канала и схемой обратной связи, описанная выше схема предварительного кодирования может применяться в сценариях, например, дуплекса с временным разделение каналов, дуплекса с частотным разделением каналов и т.п., и также адаптирована под сценарий с множеством сот. Результат моделирования многосотового сценария описан ниже со ссылкой на фиг. 19-21.
Следует отметить, что, несмотря на то, что схема предварительного кодирования описана для случая осуществлении предварительного кодирования в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении соответственно, настоящее изобретение не ограничивается этим и двухэтапная схема предварительного кодирования может применяться к другим случаям согласно принципам настоящего изобретения, например, для случаев двух- и более этапной операции предварительного кодирования в направлениях, дополнительных к вертикальному направлению и горизонтальному направлению, или к случаю осуществления операции предварительного кодирования при создании соответствующей матрицы предварительного кодирования в соответствии с информацией обратной связи о канале, получаемой два раза (например, предварительной информации о канале и дополнительно информации о канале) без учета конкретных направлений.
Далее, для облегчения понимания вышеупомянутого процесса, со ссылкой на показанную на фиг. 13 блок-схему алгоритма описывается пример процесса взаимодействия, относящийся к оценке канала и обратной связи и последующему предварительному кодированию сигнала данных между первым устройством связи и вторым устройством связи. На фиг. 13 показано схематическое представление примера процесса взаимодействия в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. Здесь описание выполнено на примере взаимодействия между базовой станцией и абонентской станцией, но настоящее изобретение не ограничивается этим.
Как показано на фиг. 13, сначала на этапе S1301 базовая станция может получить первую информацию о канале любым традиционным способом, описанным со ссылкой на фиг. 8 или 9. Затем, на этапе S1302 базовая станция может выбрать абонентскую станцию, на которую должен быть послан предварительно кодированный первый опорный сигнал согласно первой информации о канале, на этапе S1303 вычисляет первую матрицу предварительного кодирования на основе результата выбора и на этапе S1304 предварительно кодирует первый опорный сигнал, используя первую матрицу предварительного кодирования. Затем на этапе S1305 базовая станция посылает предварительно первый кодированный опорный сигнал и соответствующую информацию о конфигурации измерения абонентской станции. На этапе S1306 абонентская станция осуществляет в ответ на информацию о конфигурации измерения оценку канала в соответствии с предварительно кодированным первым опорным сигналом, а на этапе S1307 абонентская станция передает обратно на базовую станцию вторую информацию о канале, полученную путем оценки. Затем на этапе S1308 базовая станция может вычислять с использованием вышеописанных способов вторую матрицу предварительного кодирования в соответствии со второй информацией о канале и первой матрицей предварительного кодирования. На этапе S1309 базовая станция вычисляет третью матрицу предварительного кодирования в соответствии с кронекеровым произведением первой матрицы предварительного кодирования и второй матрицы предварительного кодирования и на этапе S1310 предварительно кодирует сигнал данных с использованием третьей матрицы предварительного кодирования.
Следует понимать, что вышеописанный процесс взаимодействия является всего лишь примерным, и специалист в данной области техники может модифицировать вышеописанный процесс взаимодействия в соответствии с принципами настоящего изобретения. Например, операция выбора на этапе S1302 может быть опущена, предварительно кодированный первый опорный сигнал может непосредственно посылаться всем абонентским станциям, но это может приводить к непроизводительному расходованию ресурсов.
Далее, со ссылкой на фиг. 14 описывается пример структуры системы беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. На фиг. 14 показана блок-схема примера структуры системы беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 14, система 1400 беспроводной связи в данном варианте осуществления может включать в себя первое устройство 1402 связи и второе устройство 1404 связи.
Первое устройство 1402 связи может предназначаться для: получения первой информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи; предварительного кодирования первого опорного сигнала на основе первой информации о канале; генерирования информации о конфигурации измерения для второго устройства связи, при этом информации о конфигурации измерения содержит указания по измерению предварительно кодированного первого опорного сигнала; и управления передачей сигнала данных на основе второй информации о канале, которая передана обратно для предварительно кодированного первого опорного сигнала вторым устройством связи в соответствии с информацией о конфигурации измерения. Первое устройство 1402 связи может быть, например, базовой станцией, которая может включать в себя устройство, описанное со ссылкой на фиг. 1-4.
Второе устройство 1404 связи может предназначаться для: измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала на основе информации о конфигурации измерения; и генерирования информации обратной связи в качестве второй информации о канале на основе измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала. Второе устройство 1404 связи может быть, например, абонентской станцией, которая может включать в себя устройство, описанное со ссылкой, например, на фиг. 5-7.
Следует понимать, что, несмотря на то, что выше описаны примеры функциональной конфигурации устройств в системе беспроводной связи и системы беспроводной связи и примеры процесса взаимодействия между соответствующими устройствами связи в упомянутых вариантах осуществления настоящего изобретения, они носят исключительно иллюстративный характер и не накладывают каких-либо ограничений. Специалист в данной области техники может модифицировать вышеприведенные варианты осуществления согласно принципам настоящего изобретения, например, добавить, исключить и/или объединить функциональные модули в различных вариантах осуществления, и все такие модификации попадают в рамки объема настоящего изобретения.
В соответствии с вышеописанными вариантами выполнения устройств дополнительно предлагаются способы в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. Ниже со ссылкой на фиг. 15-17 соответственно подробно описаны примеры способов в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 15 показана блок-схема примера процесса способа в системе беспроводной связи в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. Способ в данном варианте осуществления соответствует описанному выше устройству на стороне базовой станции.
Как показано на фиг. 15, способ в данном варианте осуществления может включать в себя этап S1502 получения информации о канале, этап S1504 предварительного кодирования, этап S1506 генерирования информации о конфигурации измерения и этап S1508 управления. Далее соответственно описывается обработка на различных этапах.
На этапе S1502 получения информации о канале получают первую информацию о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи. Первая информация о канале может быть получена любым способом, описанным со ссылкой на фиг. 8 или 9, и может представлять собой информацию в высотном или угловом направлении или предварительную информацию о канале.
Далее, на этапе S1504 предварительного кодирования первый опорный сигнал может предварительно кодироваться на основе первой информации о канале. Процесс предварительного кодирования может осуществляться с использованием алгоритма предварительного кодирования, который не основан на сборнике кодов, например, ZF алгоритма предварительного кодирования, MMSE алгоритма предварительного кодирования и т.п., чтобы исключить взаимные помехи, например, между различными абонентскими станциями.
Далее, на этапе S1506 генерирования информации о конфигурации измерения может генерироваться информации о конфигурации измерения для второго устройства связи. Информация о конфигурации измерения может включать в себя указания по измерению предварительно кодированного первого опорного сигнала, чтобы указать второе устройство связи (например, абонентскую станцию), опорный сигнал которого должен быть измерен.
Далее, на этапе S1508 управления может быть проконтролирована передача сигнала данных на основе второй информации о канале, которая передана обратно для предварительно кодированного первого опорного сигнала вторым устройством связи в соответствии с информацией о конфигурации измерения. Например, операции, такие как предварительное кодирование сигнала данных, планирование и т.п. могут осуществляться на основе второй информации о канале.
На фиг. 16 показана блок-схема примера процесса способа в системе беспроводной связи в другом варианте осуществления настоящего изобретения. Упомянутый способ в данном варианте осуществления соответствует описанному выше устройству на стороне абонентской станции.
Как показано на фиг. 16, способ в данном варианте осуществления может включать в себя этап S1602 измерения и этап S1604 генерирования информации обратной связи.
На этапе S1602 измерения может быть измерен предварительно кодированный опорный сигнал от первого устройства связи может на основе информации о конфигурации измерения для второго устройства связи от первого устройства связи, при этом информация о конфигурации измерения может включать в себя указания по измерению предварительно кодированного опорного сигнала. В качестве примера, первый опорный сигнал может представлять собой опорный сигнал в угловом или высотном направлении, или опорный сигнал в любом направлении.
Далее, на этапе S1604 генерирования информации обратной связи может генерироваться информация обратной связи на основе измерения предварительно кодированного первого опорного сигнала в качестве второй информации о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи для первого устройства связи, чтобы управлять передачей сигнала данных. Вторая информация о канале может представлять собой информацию о канале, например, в угловом направлении или в высотном направлении, или дополнительную информацию о канале.
В предпочтительном варианте осуществления на этапе S1602 измерения может быть измерен второй опорный сигнал от первого устройства связи (например, опорный сигнал в высотном направлении или угловом направлении, или опорный сигнал в любом направлении), а на этапе S1604 генерирования информации обратной связи генерируют информацию обратной связи для второго опорного сигнала в качестве первой информации о канале для первого устройства связи, чтобы предварительно кодировать первый опорный сигнал, выделять радиоресурсы абонентским станциям и т.п.
На фиг. 17 показана блок-схема примера процесса способа в системе беспроводной связи в другом варианте осуществления настоящего изобретения. Упомянутый способ в данном варианте осуществления соответствует описанному выше устройству для предварительного кодирования сигнала данных на стороне базовой станции.
Как показано на фиг. 17, способ в данном варианте осуществления может включать в себя первый этап S1702 генерирования, второй этап S1704 генерирования и этап S1706 предварительного кодирования.
На первом этапе S1702 генерирования может генерироваться первая матрица предварительного кодирования в соответствии с первой информацией о канале между первым устройством связи и вторым устройством связи. Первая информация о канале может представлять собой первую информацию о канале, получаемую вышеописанными способами, или информацию о канале, получаемую другими способами.
Далее, на втором этапе S1704 генерирования может генерироваться вторая матрица предварительного кодирования в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй информацией о канале. Вторая информация о канале может представлять собой вторую информацию о канале, получаемую вышеописанными способами, или информацию о канале, получаемую другими способами.
Далее на этапе S1706 предварительного кодирования может предварительно кодироваться сигнал данных в соответствии с первой матрицей предварительного кодирования и второй матрицей предварительного кодирования. В частности, может генерироваться третья матрица предварительного кодирования в соответствии с кронекеровым произведением первой матрицы предварительного кодирования и второй матрицы предварительного кодирования, и сигнал данных предварительно кодируется с использованием третьей матрицы предварительного кодирования.
Следует отметить, что выше описаны примеры процессов способа в системе беспроводной связи в упомянутых вариантах осуществления настоящего изобретения, но эти варианты являются всего лишь иллюстративными и не накладывают каких-либо ограничений. Специалист в данной области техники может модифицировать вышеприведенные варианты осуществления согласно принципам настоящего изобретения, например, добавить, исключить и/или объединить этапы в различных вариантах осуществления или т.п., и все такие модификации попадают в рамки объема настоящего изобретения.
Кроме того, следует отметить, что варианты осуществления способа в данном документе соответствуют вариантам выполнения устройства, и по этой причине содержание, которое не описано подробно в вариантах осуществления способа, может быть почерпнуто из описания соответствующих позиций вариантов выполнения устройства и здесь повторно не приводится.
Кроме того, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагается электронное устройство. Упомянутое электронное устройство может включать в себя один или более процессоров, предназначенных для осуществления упомянутых способов в системе беспроводной связи в упомянутых вариантах осуществления настоящего изобретения.
Следует понимать, что исполняемые машиной команды на носителе данных и программный продукт в упомянутых вариантах осуществления настоящего изобретения могут также предназначаться для осуществления способов, соответствующих описанным выше вариантам выполнения устройства, по этой причине содержание, которое не описано подробно, может быть почерпнуто из предшествующего описания соответствующих позиций вариантов выполнения устройства и здесь больше повторно не приводится.
Соответственно, носитель данных, на котором записан вышеупомянутый программный продукт, хранящий исполняемые машиной команды, также включен в рамки объема изобретения. Носитель данных представляет собой, но не ограничивается этим, гибкий диск, оптический диск, магнитооптический диск, карту памяти, память на магнитных стержнях и т.п.
Кроме того, следует отметить, что вышеупомянутые группы процессов и устройств могут также реализовываться программными средствами и/или встроенным программным обеспечением. В случае реализации программными средствами и/или встроенным программным обеспечением программа, представляющая собой программное обеспечение, устанавливается с носителя данных или из сети на компьютер со специализированными аппаратными средствами, например, на универсальный персональный компьютер 1800, показанный на фиг. 18, который может выполнять различные функции в зависимости от установленных на нем программ.
На фиг. 18 центральный процессор 1801 осуществляет различные процессы согласно программе, хранящейся в ПЗУ 1802 или загружаемой с блока 1808 хранения данных в ОЗУ 1803, в котором при необходимости хранятся данные, требующиеся центральному процессору 1801 для выполнения различных процессов.
Центральный процессор 1801, ПЗУ 1802 и ОЗУ 1803 соединены друг с другом шиной 1804, к которой также подсоединен интерфейс 1805 ввода/вывода.
К интерфейсу 1805 ввода/вывода подсоединены следующие компоненты: блок 1806 ввода, включающий в себя клавиатуру, мышь и т.п.; блок 1807 вывода, включающий в себя дисплей, например, электронно-лучевую трубку, жидкокристаллический дисплей и т.п., громкоговоритель и т.п.; блок 1808 хранения данных, включающий в себя жесткий диск и т.п.; блок 1809 связи, включающий в себя плату сетевого интерфейса и т.п., LAN-плату, модем и т.п. Блок 1809 связи осуществляет процесс связи через сеть, например, через Интернет.
Накопитель 1810 при необходимости также соединяют с интерфейсом 1805 ввода/вывода. Съемный носитель 1811, например, магнитный диск, оптический диск, магнитооптический диск, полупроводниковое ЗУ и т.п., может при необходимости устанавливаться на накопителе 1810, так что компьютерная программа, вызванная из него, может при необходимости устанавливаться в блоке 1808 хранения данных.
В случае, когда вышеупомянутые группы процессов реализуются программным обеспечением, программу, представляющую собой программное обеспечение, устанавливают из сети, например, из Интернета и т.п., или с носителя данных, например, со съемного носителя 1811 и т.п.
Специалисту в данной области техники понятно, что такой носитель данных не ограничивается съемным носителем 1811, показанным на фиг. 18, на котором хранится программа и который распространяется отдельно от устройства, чтобы снабдить пользователя программой. Примеры съемного носителя 1811 включают в себя магнитный диск (в т.ч. Floppy Disk (зарегистрированная торговая марка)), магнитный диск (в т.ч. оптический диск (в т.ч. CD-ROM и DVD), магнитооптический диск (в т.ч. Mini Disk (MD)) (зарегистрированная торговая марка) и полупроводниковое ЗУ. Альтернативно, носитель данных может представлять собой ПЗУ 1802, жесткий диск, входящий в состав блока 1808 хранения данных и т.п., на которых хранится программа и которые распространяются пользователю вместе с содержащим их устройством.
Далее, со ссылкой на фиг. 19-21 описывается моделирование рабочих характеристик системы в случае применения предлагаемой в настоящем изобретении технологии, чтобы проиллюстрировать улучшение рабочих характеристик системы, обеспечиваемое применением предлагаемой в настоящем изобретении технологии по сравнению с традиционной технологией.
Рассматривается многосотовый многопользовательский сценарий. Пусть L=7 означает количество сот, а K=8 означает количество пользователей, обслуживаемых в одном и том же частотно-временном ресурсе. Базовая станция располагается в центре каждой соты, а абонентские станции распределены в произвольном порядке. На фиг. 19 показано схематическое представление примера распределения устройств связи при моделировании. Что касается размаха угла прибытия, то предполагается, что размах угла прибытия в горизонтальном направлении составляет 180 градусов, размах угла прибытия в вертикальном направлении составляет только 5 градусов, и угол прибытия подчиняется равномерному распределению.
Предполагается, что базовая станция получила информацию о состоянии канала с использованием двухэтапной схемы оценки канала и схемы обратной связи в описанном выше варианте осуществления настоящего изобретения. Предполагается, что означает матрицу канала от базовой станции в s-той соте до k-той абонентской станции в l-той соте. Для моделирования использована следующая узкополосная модель канала: ,
где P=10 означает количество лучей во множестве лучей. Матрица означает матрицу канала p-того подлуча. Элемент в строке m и колонке n матрицы описывается выражением:
,
где и означают углы прибытия в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении соответственно. означает масштабный коэффициент затухания и вычисляется согласно следующему уравнению: .
kls
z
где d означает расстояние от базовой станции в s-той соте до k-той абонентской станции в l-той соте, α означает потери при распространении сигнала, означает коэффициент затухания в зоне радиотени и починяется логарифму нормального распределения с дисперсией . При моделировании предполагается, что α=3,5, σ=8 дБ.
Оцененный канал, полученный на стороне базовой станции в l-той соте, описывается уравнением:
Базовая станция в l-той соте получает матрицу предварительного кодирования, используя оцененный согласно вышеприведенному уравнению канал, и использует ее для передачи данных в нисходящем направлении.
Моделирование осуществляют путем использования традиционной схемы и двухступенчатой схемы предварительного кодирования согласно настоящему изобретению для осуществления операции предварительного кодирования, и сравнивают различия между рабочими характеристиками системы при использовании различных схем предварительного кодирования. Ниже описаны результаты моделирования в двух типовых случаях.
Первый случай: радиус соты 200 м, а высота базовой станции 35 м. Предполагается, что высоты всех абонентской станцией в данном случае 1,5 м. На фиг. 20 показан результат моделирования в первом случае. На фиг. 20 показано схематическое представление примера сравнения между эффективностью использования спектра в системе беспроводной связи, в которой использована традиционная технология, и эффективностью использования спектра в системе беспроводной связи, в которой использована предлагаемая в настоящем изобретении технология. На фиг. 20 количество антенн в вертикальном направлении фиксировано на уровне My=8 и My=128, а количество антенн в горизонтальном направлении изменяется. Из фиг. 20 видно, что по сравнению с традиционной схемой при использовании двухступенчатой схемы предварительного кодирования достигаются лучшие рабочие характеристики системы. Например, в случае My=8 эффективность использования спектра при двухступенчатой схеме предварительного кодирования может достигать приблизительно 1,6 бит/сек/Гц, а при традиционной схеме - только приблизительно 0,6 бит/сек/Гц. При My=128 выигрыш, получаемый при использовании предлагаемой в настоящем изобретении схемы все еще превышает 0,2 бит/сек/Гц. Кроме того, из фиг. 20 можно видеть, что чем больше My (т.е. количество антенн в вертикальном направлении), тем выше эффективность использования спектра. Например, при увеличении My с 8 до 128 эффективность использования спектра, достигаемая при использовании предлагаемой в настоящем изобретении схемы, улучшается со значения менее чем 2 бит/сек/Гц до приблизительно 2,3 бит/сек/Гц, т.к. чем больше My, тем более точным является предварительное кодирование в вертикальном направлении, тем самым улучшая общие характеристики системы.
Для второго случая параметры моделирования выбирают со ссылкой на стандарт 3GPP TR 36.873. В частности, среда моделирования представляет собой большую соту в городе с высокой плотностью пользователей. Радиус соты равен 250 м, высота базовой станции составляет 25 м. Высоту абонентской станции получают из следующего уравнения: ,
UE
fl
fl
fl
в котором h означает высоту абонентской станции, n подчиняется равномерному распределению в пределах интервала [1, N], а N подчиняется равномерному распределению в пределах интервала [4, 8].
На фиг. 21 показан результат моделирования во втором случае. На фиг. 21 схематично представлен другой пример сравнения эффективности использования спектра в беспроводной системе связи, в которой использована традиционная технология, и эффективности использования спектра в беспроводной системе связи, в которой использована предлагаемая в настоящем изобретении технология. В виду того, что радиус соты стал больше, большее количество абонентских станций будет страдать от внутрисотовых помех, и вследствие этого усредненная эффективность использования спектра в некоторой мере снижается. Однако с помощью предлагаемой в настоящем изобретении схемы все еще обеспечиваются лучшие по сравнению традиционным решением рабочие характеристики системы. Аналогично, как это описано выше, характеристики системы, обеспечиваемые с помощью предлагаемой в настоящем изобретении схемы, улучшатся, если расположить в вертикальном направлении большее количество антенн.
Из вышеприведенных результатов моделирования можно видеть, что по сравнению с традиционной схемой при рассмотрении состояния канала между базовой станцией и всеми абонентскими станциями степень свободы, вносимая антеннами в вертикальном направлении, может быть лучше использована при предварительном кодировании в вертикальном направлении, т.к. существенно снижаются внутрисотовые помехи и улучшаются общие рабочие характеристики системы. Кроме того, в случае объединения традиционной технологии наклона антенны и технологии формирования луча, внутрисотовые помехи, возникающие из-за мультиплексирования пилотных сигналов, также снижаются, таким образом, дополнительно улучшая рабочие характеристики системы.
Кроме того, следует отметить, что согласно результату моделирования будет нелишним выбрать вектор дискретного преобразования Фурье в качестве сборника кодов в вертикальном направлении, и необходимо создать сборник кодов, который лучше адаптирован к Massive 3D-MIMO системе.
Далее со ссылкой на фиг. 22-24 рассматриваются примеры применения настоящего изобретения.
Пример применения, относящийся к эволюционной базовой станции eNodeB
Первый пример применения
На фиг. 22 показана блок-схема, иллюстрирующая первый пример схемотехнической конфигурации эволюционной базовой станции eNodeB, в которой может быть применена предлагаемая в настоящем изобретении технология. Эволюцонная базовая станция 2200 eNodeB имеет одну или более антенн 2210 и устройство 2220 базовой станции. Каждая антенна 2210 и устройство 2220 базовой станции могут соединяться друг с другом с помощью радиочастотного кабеля.
Каждая из антенн 2210 имеет один или множество антенных элементов (таких как множество антенных элементов, входящих в состав MIMO антенны), и используется аппаратурой 2220 базовой станции для передачи и приема радиосигналов. Эволюцонная базовая станция 2200 eNodeB может содержать множество антенн 2210, как это показано на фиг. 22. Например, множество антенн 2210 могут быть совместимыми с множеством частотных диапазонов, используемых эволюционной базовой станцией 2200 eNodeB. Хотя на фиг. 22 показан пример, в котором эволюционная базовая станция 2200 eNodeB содержит множество антенн 2210, она также может содержать одну антенну 2210.
Устройство 2220 базовой станции включает в себя контроллер 2221, память 2222, сетевой интерфейс 2223 и интерфейс 2225 радиосвязи.
Контроллер 2221 может быть, например, центральным процессором или процессором цифровой обработки сигналов, и выполняет различные функции высокого уровня в аппаратуре 2220 базовой станции. Например, контроллер 2221 генерирует пакет данных из данных, содержащихся в сигналах, обрабатываемых интерфейсом 2225 радиосвязи, и передает сгенерированный пакет через сетевой интерфейс 2223. Контроллер 2221 может объединять данные от множества сигнальных процессоров с целью генерирования объединенных пакетов и передачи сгенерированного объединенного пакета. Контроллер 2221 может иметь логические функции осуществления управления, такого как управление радиоресурсами, управление однонаправленным каналом, управление мобильностью, управление допуском и планирование. Управление может осуществляться во взаимодействии с эволюционной базовой станцией 2200 eNodeB или узлом базовой сети поблизости. Память 2222 включает в себя RAM и ROM и хранит выполняемую контроллером 2221 программу и различные типы данных управления (такие как список терминалов, данные о мощности передачи и данные планирования).
Сетевой интерфейс 2223 представляет собой связной интерфейс для соединения аппаратуры 2220 базовой станции с базовой сетью 2224. Контроллер 2221 может обмениваться данными с узлом базовой сети или другой эволюционной базовой станцией 2200 eNodeB посредством сетевого интерфейса 2223. В таком случае эволюционная базовая станция 2200 eNodeB и узел базовой сети или другая эволюционная базовая станция 2200 eNodeB могут соединяться друг с другом посредством логического интерфейса (такого как S1 интерфейс и X2 интерфейс). Сетевой интерфейс 2223 может также представлять собой проводной интерфейс связи или интерфейс радиосвязи для обратного соединения базовой станции с центром управления сетью. Если сетевой интерфейс 2223 представляет собой интерфейс радиосвязи, сетевой интерфейс 2223 может использовать более высокий частотный диапазон для радиосвязи, чем частотный диапазон, используемый интерфейсом 2225 радиосвязи.
Интерфейс 2225 радиосвязи поддерживает любую схему сотовой связи, такую как сеть стандарта "Долгосрочное развитие сетей связи" (LTE) и сеть четвертого поколения с расширенными возможностями (LTE-Advanced), и обеспечивает радиосвязь с терминалом, расположенным в соте эволюционной базовой станции 2200 eNodeB посредством антенны 2210. Интерфейс 2225 радиосвязи может, как правило, включать в себя, например, сигнальный процессор 2226 и радиочастотную схему 2227. Сигнальный процессор 2226 может осуществлять, например, кодирование/декодирование, модуляцию/демодуляцию и мультиплексирование/демультиплексирование и осуществляет различные типы обработки сигнала уровней (таких как L1, управление доступом к среде передачи (MAC), управление радиотрактами (RLC) и протокол конвергенции пакетных данных (PDCP)). Сигнальный процессор 2226 может выполнять часть или все вышеупомянутые логические функции вместо контроллера 2221. Сигнальный процессор 2226 может быть памятью, которая хранит программу управления передачей сообщений, или модулем, включающий в себя процессор и соответствующую цепь, предназначенную для выполнения программы. Обновление программы может обеспечить изменение функций сигнального процессора 2226. Модуль может быть картой или платой, которую вставляют в место установки в устройстве базовой станции 2220. Альтернативно, модуль может также быть микросхемой, которую монтируют на карте или плате. Между тем радиочастотная схема 2227 может включать в себя, например, смеситель, фильтр и усилитель и передает и принимает радиосигналы через антенну 2210.
Как показано на фиг. 22, интерфейс 2225 радиосвязи может содержать множество сигнальных процессоров 2226. Например, множество сигнальных процессоров 2226 могут быть совместимыми с множеством частотных диапазонов, используемых эволюционной базовой станцией 2200 eNodeB. Интерфейс 2225 радиосвязи может содержать множество радиочастотных схем 2227, как это показано на фиг. 22. Например, множество радиочастотных схем 2227 может быть совместимым с множеством антенных элементов. Хотя на фиг. 22 проиллюстрирован пример, в котором интерфейс 2225 радиосвязи содержит множество сигнальных процессоров 2226 и множество радиочастотных схем 2227, упомянутый интерфейс 2225 радиосвязи может также содержать один сигнальный процессор 2226 или одну радиочастотную схему 2227.
Второй пример применения
На фиг. 23 показана блок-схема, иллюстрирующая второй пример схемотехнической конфигурации эволюционной базовой станции eNodeB, в которой может быть использована предлагаемая в настоящем изобретении технология. Эволюцонная базовая станция 2330 eNodeB содержит одну или более антенн 2340, устройство 2350 базовой станции и удаленный радиоприемопередатчик 2360. Каждая антенна 2340 и удаленный радиоприемопередатчик 2360 могут соединяться друг с другом с помощью радиочастотного кабеля. Устройство 2350 базовой станции и удаленный радиоприемопередатчик 2360 могут соединяться друг с другом с помощью высокоскоростной линии, такой как волоконно-оптический кабель.
Каждая из антенн 2340 имеет один или множество антенных элементов (таких, как множество антенных элементов в составе MIMO антенны), и используется удаленным радиоприемопередатчиком 2360 для передачи и приема радиосигналов. Эволюцонная базовая станция 2330 eNodeB может иметь множество антенн 2340, как это показано на фиг. 23. Например, множество антенн 2340 могут быть совместимыми с множеством частотных диапазонов, используемых эволюционной базовой станцией 2330 eNodeB. Хотя на фиг. 23 проиллюстрирован пример, в котором эволюционная базовая станция 2330 eNodeB имеет множество антенн 2340, эволюционная базовая станция 2330 eNodeB может также иметь одну антенну 2340.
Устройство 2350 базовой станции включает в себя контроллер 2351, память 2352, сетевой интерфейс 2353, интерфейс 2355 радиосвязи и интерфейс 2357 подключения. Контроллер 2221, память 2222, сетевой интерфейс 2223 такие же, что и контроллер 2351, память 2352, сетевой интерфейс 2353, описанные со ссылкой на фиг. 22.
Интерфейс 2355 радиосвязи поддерживает любую схему сотовой связи, такую как LTE и LTE-Advanced, и обеспечивает радиосвязь с терминалом, расположенным в секторе, соответствующем удаленному радиоприемопередатчику 2360, через удаленный радиоприемопередатчик 2360 и антенну 2340. Интерфейс 2355 радиосвязи может, как правило, содержать, например, сигнальный процессов 2356. Упомянутый сигнальный процессор 2356 такой же, что и сигнальный процессор 2226, описанный со ссылкой на фиг. 22, за исключением того, что данный сигнальный процессор 2356 соединен с радиочастотной схемой 2364 удаленного радиоприемопередатчика 2360 посредством интерфейса 2357 подключения. Интерфейс 2355 радиосвязи может содержать множество сигнальных процессоров 2356, как это показано на фиг. 23. Например, множество сигнальных процессоров 2356 могут быть совместимыми с множеством частотных диапазонов, используемых эволюционной базовой станцией 2330 eNodeB. Хотя на фиг. 23 проиллюстрирован пример, в котором интерфейс 2355 радиосвязи содержит множество сигнальных процессоров 2356, упомянутый интерфейс 2355 радиосвязи может также содержать один сигнальный процессор 2356.
Интерфейс 2357 подключения представляет собой интерфейс для подключения аппаратуры 2350 базовой станции (интерфейса 2355 радиосвязи) к удаленному радиоприемопередатчику 2360. Интерфейс 2357 подключения может также представлять собой модуль связи для обеспечения связи в вышеупомянутой высокоскоростной линии, которая соединяет устройство 2350 базовой станции (интерфейс 2355 радиосвязи) с удаленным радиоприемопередатчиком 2360.
Удаленный радиоприемопередатчик 2360 содержит интерфейс 2361 подключения и интерфейс 2363 радиосвязи.
Интерфейс 2361 подключения представляет собой интерфейс для подключения удаленного радиоприемопередатчика 2360 (интерфейса 2363 радиосвязи) к аппаратуре 2350 базовой станции. Интерфейс 2361 подключения может также представлять собой модуль связи для обеспечения связи в вышеупомянутой высокоскоростной линии.
Интерфейс 2363 радиосвязи передает и принимает радиосигналы с помощью антенны 2340. Интерфейс 2363 радиосвязи может, как правило, содержать, например, радиочастотную схему 2364. Упомянутая радиочастотная схема 2364 может включать в себя, например, смеситель, фильтр и усилитель и передает и принимает радиосигналы с помощью антенны 2340. Интерфейс 2363 радиосвязи может содержать множество радиочастотных схем 2364, как это показано на фиг. 23. Например, множество радиочастотных схем 2364 могут поддерживать множество антенных элементов. Хотя на фиг. 23 проиллюстрирован пример, в котором интерфейс 2363 радиосвязи содержит множество радиочастотных схем 2364, упомянутый интерфейс 2363 радиосвязи может также содержать одну радиочастотную схему 2364.
Эволюцонная базовая станция 2200 eNodeB и эволюционная базовая станция 2330 eNodeB, проиллюстрированные на фиг. 22 и 23, приемопередающий блок 402, описанный со ссылкой на фиг. 4, могут быть реализованы интерфейсом 2255 радиосвязи и интерфейсом 2355 радиосвязи и/или интерфейсом 2363 радиосвязи. По меньшей мере часть функций устройства на стороне базовой станции в описанной выше системе беспроводной связи могут быть реализованы контроллером 2221 и контроллером 2351.
Пример применения, относящийся к абонентской станции
На фиг. 24 показана блок-схема, иллюстрирующая пример схемотехнической конфигурации смартфона 2400, в котором может использоваться предлагаемая в настоящем изобретении технология. Упомянутый смартфон 2400 включает в себя процессор 2401, память 2402, архив 2403, интерфейс 2404 для внешних соединений, камеру 2406, датчик 2407, микрофон 2408, устройство 2409 ввода, устройство 2410 отображения, громкоговоритель 2411, интерфейс 2412 радиосвязи, один или более антенных переключателей 2415, одну или более антенн 2416, шину 2417, аккумуляторную батарею 2418 и дополнительный контроллер 2419.
Процессор 2401 может быть, например, центральным процессором или системой на кристалле (SoC) и управляет функциями уровня приложения и другого уровня смартфона 2400. Память 2402 включает в себя RAM и ROM и хранит выполняемую процессором 2401программу и данные. Архив 2403 может включать в себя среду хранения данных, такую как полупроводниковое ЗУ или жесткий диск. Интерфейс 2404 для внешних соединений представляет собой интерфейс для подключения к смартфону 2400 внешних устройств, таких как карта памяти и USB устройство.
Камера 2406 содержит формирователь сигнала изображения, такой как прибор с зарядовой связью (CCD), и комплементарный металлооксидный полупроводник и генерирует зафиксированное изображение. Датчик 2407 может включать в себя группу датчиков, таких как измерительный датчик, гиродатчик, геомагнитный датчик и датчик ускорения. Микрофон 2408 преобразует звуки, являющиеся входными сигналами для смартфона 2400, в аудиосигналы. Устройство 2409 ввода включает в себя, например, сенсорный датчик, предназначенный для обнаружения прикосновения к экрану устройства 2410 отображения, кнопочную панель, клавиатуру, кнопку управления или выключатель и принимает входное воздействие или информацию от пользователя. Устройство 2410 отображения включает в себя экран, такой как жидкокристаллический дисплей (LCD) и органический светоизлучающий диодный дисплей (OLED), и отображает выходное изображение смартфона 2400. Громкоговоритель 2411 преобразует аудиосигналы, выдаваемые смартфоном 2400 в звуки.
Упомянутый интерфейс 2412 радиосвязи поддерживает любую схему сотовой связи, такую как LTE и LTE-Advanced, и осуществляет радиосвязь. Интерфейс 2412 радиосвязи может, как правило, включать в себя, например, сигнальный процессор 2413 и радиочастотную схему 2414. Сигнальный процессор 2413 может осуществлять, например, кодирование/декодирование, модуляцию/демодуляцию и мультиплексирование/демультиплексирование и осуществляет различные типы обработки сигнала для радиосвязи. Между тем, радиочастотная схема 2414 может включать в себя, например, смеситель, фильтр и усилитель и передает и принимает радиосигналы через антенну 2416. Интерфейс 2412 радиосвязи может быть однокристальным модулем, содержащим сигнальный процессор 2413 и интегрированную радиочастотную схему 2414. Упомянутый интерфейс 2412 радиосвязи может содержать множество сигнальных процессоров 2413 и множество радиочастотных схем 2414, как это показано на фиг. 24. Хотя на фиг. 24 показан пример, в котором интерфейс 2412 радиосвязи содержит множество сигнальных процессоров 2413 и множество радиочастотных схем 2414, упомянутый интерфейс 2412 радиосвязи может также содержать один сигнальный процессор 2413 и одну радиочастотную схему 2414.
Кроме того, в дополнение к схеме сотовой связи интерфейс 2412 радиосвязи может поддерживать другой тип схемы радиосвязи, такой как схема беспроводной связи на короткие расстояния, схема ближней бесконтактной связи и схема локальной радиосети (LAN). В таком случае интерфейс 2412 радиосвязи может включать в себя сигнальный процессор 2413 и радиочастотную схему 2414 для каждой схемы радиосвязи.
Каждый из антенных переключателей 2415 переключает антенны 2416 между множеством цепей (таких как цепи различных схем радиосвязи), входящих в состав интерфейса 2412 радиосвязи.
Каждая из антенн 2416 включает в себя один или более антенных элементов (таких как множество антенных элементов, входящих в состав MIMO антенны) и используется интерфейсом 2412 радиосвязи для передачи и приема радиосигналов. Смартфон 2400 может содержать множество антенн 2416, как это показано на фиг. 24. Хотя на фиг. 24 проиллюстрирован пример, в котором смартфон 2400 содержит множество антенн 2416, упомянутый смартфон 2400 может также содержать одну антенну 2416.
Кроме того, смартфон 2400 может иметь антенну 2416 для каждой схемы радиосвязи. В таком случае антенный переключатель может быть исключен из конфигурации смартфона 2400.
Шина 2417 соединяет друг с другом процессор 2401, память 2402, архив 2403, интерфейс 2404 для внешних соединений, камеру 2406, датчик 2407, микрофон 2408, устройство 2409 ввода, устройство 2410 отображения, громкоговоритель 2411, интерфейс 2412 радиосвязи и дополнительный контроллер 2419. Аккумуляторная батарея 2418 снабжает энергией блоки смартфона 2400, показанного на фиг. 24, посредством линий питания, которые на чертеже частично показаны пунктирной линией. Дополнительный контроллер 2419 выполняет минимально необходимые функции смартфона 2400, например, в режиме сна.
В смартфоне 2400, показанном на фиг. 24, блок отправки опорного сигнала или приемопередающий блок, описанные со ссылкой на фиг. 6 и 7, могут быть реализованы интерфейсом 2412 радиосвязи. По меньшей мере часть функций устройства на стороне описанной выше абонентской станции может быть реализована процессором 2401 или дополнительным контроллером 2419.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на вышеупомянутые чертежи, но настоящее изобретение, конечно, не ограничивается вышеприведенными примерами. Специалист в данной области техники может сделать различные изменения и модификации в рамках объема прилагаемой формулы измерения, и следует понимать, что такие изменения и модификации естественно попадают в рамки технического объема настоящего изобретения.
Например, в вышеописанных вариантах осуществления множество функций, осуществляемых одним блоком, может быть реализовано отдельными устройствами. Альтернативно, в вышеупомянутых вариантах осуществления множество функций, осуществляемых множеством блоков, может осуществляться отдельными устройствами. Само собой разумеется, что такая конфигурация включена в рамки технического объема настоящего изобретения.
При описании блок-схем алгоритмов этапы включают в себя не только обработку, осуществляемую в приведенной временной последовательности, но также обработку, осуществляемую параллельно или отдельно, но не обязательно постоянно. Кроме того, даже на этапах, выполняемых последовательно во времени, порядок следования, само собой разумеется, может быть изменен соответственно.