Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ/ПРИЕМА В МНОГОАНТЕННОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ КОДОВОЙ ТАБЛИЦЫ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству и способу передачи/приема. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству передачи/приема и способу выполнения обмена информацией с использованием кодовой таблицы.

Уровень техники

В последнее время, поскольку увеличивается потребность в высокоскоростной и высококачественной передаче данных, методика с множеством входов и множеством выходов (MIMO), которая использует множество передающих/приемных антенн, привлекает внимание в качестве методики для удовлетворения этой потребности. Методика MIMO может повысить пропускную способность канала по сравнению с системой с одиночной антенной путем выполнения обмена информацией с использованием множества каналов через множество антенн. Например, когда стороны передачи и приема используют M передающих антенн и приемных антенн, канал каждой антенны является независимым и полоса пропускания и вся мощность передачи постоянны, средняя пропускная способность канала увеличивается в M раз по сравнению с одиночной антенной.

Методику MIMO можно классифицировать на MIMO разомкнутого цикла (OL-MIMO) и MIMO замкнутого цикла (CL-MIMO) в зависимости от того, обеспечивается ли обратная связь в отношении информации канала. В CL-MIMO приемник возвращает передатчику информацию канала. CL-MIMO можно дополнительно классифицировать на два вида. Один вид CL-MIMO позволяет приемнику квантовать значение коэффициента канала и возвращает передатчику это значение коэффициента. В этом способе, хотя передатчик может распознавать более точное значение касательно канала, возникают издержки обратной связи. Другой вид CL-MIMO позволяет приемнику искать кодовую таблицу с использованием оцененного канала и возвращает передатчику индекс кодовой таблицы, соответствующий искомому весу. В этом способе издержки обратной связи можно уменьшить.

В изменяющейся во времени среде канала, вызванной перемещением терминала, сложно выполнять передачу по нисходящей линии связи на основе информации обратной связи. В этом случае можно полагаться на передачу по нисходящей линии связи на основе OL-MIMO. К тому же, чтобы поддерживать приемлемую производительность в этом случае, необходимо приспособиться к количеству пространственных потоков, передаваемых пользователем. Количество пространственных потоков или усиление пространственного мультиплексирования зависит не только от отношения сигнал-шум (SNR), обычно испытываемого приемником терминала, но также и от пространственной корреляции в канале. Количество переданных потоков обычно регулируется путем применения матрицы предварительного кодирования на передатчике. Матрица предварительного кодирования имеет размер NxM, где M - количество физических антенн, а N - количество пространственных потоков.

Матрица предварительного кодирования из кодовой таблицы, используемой для передачи CL-MIMO, повторно используется для передачи OL-MIMO. Однако, поскольку терминал не сообщает по обратной связи конкретную информацию о матрице канала в OL-MIMO, неясен способ для фактического выбора матрицы предварительного кодирования из кодовой таблицы.

Соответственно, имеется потребность в устройстве и способе для разработки кодовой таблицы в среде, где кодовая таблица, используемая в системе CL-MIMO, повторно используется в системе OL-MIMO.

Раскрытие изобретения

Решение проблемы

Аспект настоящего изобретения направлен на решение по меньшей мере вышеупомянутых проблем и/или недостатков и обеспечение по меньшей мере описанных ниже преимуществ. Соответственно, аспект настоящего изобретения направлен на создание устройства и способа формирования кодовой таблицы для системы разомкнутого цикла с множеством входов и множеством выходов (OL-MIMO) из кодовой таблицы для системы замкнутого цикла с MIMO (CL-MIMO) в системе MIMO на основе кодовой таблицы.

Другой аспект настоящего изобретения направлен на создание устройства и способа выполнения обмена информацией с использованием кодовой таблицы для OL-MIMO из кодовой таблицы для CL-MIMO в системе MIMO на основе кодовой таблицы.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения предложен способ передачи в системе MIMO на основе кодовой таблицы. Способ включает в себя прием информации обратной связи от приемника, определение поднабора кодовой таблицы системы MIMO разомкнутого цикла с одним пользователем (OL SU-MIMO) нисходящей линии связи в основной кодовой таблице на основе информации обратной связи, и передачу по меньшей мере одного потока данных по меньшей мере через одну антенну, используя определенный поднабор кодовой таблицы OL SU-MIMO нисходящей линии связи.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ приема в системе MIMO на основе кодовой таблицы. Способ включает в себя передачу информации обратной связи к передатчику, причем информацию обратной связи используют для определения поднабора кодовой таблицы системы MIMO разомкнутого цикла с одним пользователем (OL SU-MIMO) нисходящей линии связи в основной кодовой таблице, прием по меньшей мере одного потока данных от передатчика по меньшей мере через одну антенну, используя определенный поднабор кодовой таблицы OL SU-MIMO нисходящей линии связи.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложено устройство передачи в системе MIMO на основе кодовой таблицы. Устройство включает в себя приемник обратной связи для приема информации обратной связи от приемника, блок определения поднабора кодовой таблицы для определения поднабора кодовой таблицы системы MIMO разомкнутого цикла с одним пользователем (OL SU-MIMO) нисходящей линии связи в основной кодовой таблице на основе информации обратной связи и блок предварительного кодирования для передачи по меньшей мере одного потока данных по меньшей мере через одну антенну, используя определенный поднабор кодовой таблицы OL SU-MIMO нисходящей линии связи.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложено устройство приема в системе MIMO на основе кодовой таблицы. Устройство включает в себя передатчик обратной связи для передачи информации обратной связи к передатчику, причем информацию обратной связи используют для определения поднабора кодовой таблицы системы MIMO разомкнутого цикла с одним пользователем (OL SU-MIMO) нисходящей линии связи в основной кодовой таблице, и детектор MIMO для обнаружения по меньшей мере одного потока данных от передатчика по меньшей мере через одну антенну, используя определенный поднабор кодовой таблицы OL SU-MIMO нисходящей линии связи.

Другие аспекты, преимущества и характерные признаки изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники из нижеследующего подробного описания изобретения, которое в сочетании с приложенными чертежами раскрывает примерные варианты осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые и другие аспекты, признаки и преимущества некоторых типовых вариантов осуществления настоящего изобретения станут более очевидными из нижеследующего описания в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг. 1 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ для формирования кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая работу приемника в системе MIMO на основе кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая работу передатчика в системе MIMO на основе кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая передатчик в системе MIMO на основе кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая приемник в системе CL MIMO на основе кодовой книги в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На всех чертежах подразумевается, что одинаковые номера ссылочных позиций обозначают одинаковые части, компоненты и структуры.

Осуществление изобретения

Нижеследующее описание со ссылкой на сопровождающие чертежи приведено для помощи в комплексном понимании примерных вариантов осуществления изобретения, которое определено формулой изобретения и ее эквивалентами. Оно включает в себя различные специальные подробности для помощи в понимании, но эти подробности должны рассматриваться всего лишь как примерные. Соответственно, обычные специалисты в данной области техники признают, что можно внести различные изменения и модификации вариантов осуществления, описанных в этом документе, без отклонения от объема и сущности изобретения. Также описания общеизвестных функций и конструкций пропускаются для ясности и краткости.

Термины и слова, используемые в нижеследующем описании и формуле изобретения, не ограничиваются библиографическими значениями, а всего лишь используются автором изобретения, чтобы сделать возможным четкое и согласованное понимание изобретения. Соответственно, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что нижеследующее описание примерных вариантов осуществления настоящего изобретения предоставляется только с целью иллюстрации, а не с целью ограничения изобретения, которое задано прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

Нужно понимать, что формы единственного числа включают в себя множественные объекты ссылки, пока контекст явно не предписывает иное. Таким образом, например, ссылка на "поверхность компонента" включает в себя ссылку на одну или несколько таких поверхностей.

Примерные варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют альтернативу для разработки кодовой таблицы в системе разомкнутого цикла с множеством входов и множеством выходов (OL-MIMO) путем повторного использования кодовой таблицы в системе замкнутого цикла MIMO (CL-MIMO) в системе MIMO на основе кодовой таблицы. К тому же примерные варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют систему (передатчик и приемник) для выполнения обмена информацией с использованием кодовой таблицы OL-MIMO, созданной путем повторного использования кодовой таблицы CL-MIMO.

Хотя настоящее изобретение описывается как примененное к системе, использующей в качестве примера систему беспроводной связи с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM)/множественным доступом с ортогональным частотным разделением (OFDMA), настоящее изобретение применимо к любой системе, использующей доступ на основе кодовой таблицы (например, к системе на основе множественного доступа с кодовым разделением (CDMA)).

К тому же ниже описываются примерные способы для разработки кодовой таблицы для восьми, четырех и двух антенн. Однако настоящее изобретение легко расширяется в соответствии с любым количеством передающих антенн, любым количеством потоков, любым количеством разрядов индекса кодовой таблицы и т.п.

Разработка поднабора кодовой таблицы, используемого для предварительного кодирования в OL-MIMO, отличается от разработки поднабора кодовой таблицы, используемого для предварительного кодирования в CL-MIMO. Основная кодовая таблица, используемая для предварительного кодирования CL-MIMO, имеет цель минимизации ошибки квантования между фактическими каналами и их квантованными каналами через поддиапазон, включающий в себя смежные поднесущие в матрице кодовой таблицы.

Однако во время предварительного кодирования OL-MIMO поднабор кодовой таблицы нужно оптимизировать для распределения ресурсов, включающих в себя смежные или рассредоточенные поднесущие. В примерной реализации две цели должны достигаться одновременно. Две цели включают в себя обеспечение пространственного разнесения при рассредоточенном распределении ресурсов и обеспечение выигрыша от приспосабливающегося планирования при локализованном распределении. Кроме того, поднабор кодовой таблицы должен быть устойчив к ряду условий распространения в канале, включая пространственно некоррелированные и коррелированные каналы.

Можно добавить ограничения, например характеристику (называемую «вложенным свойством»), которая гарантирует, что предварительный кодер с меньшим рангом содержится в виде упорядоченных или неупорядоченных столбцов в предварительном кодере с большим рангом на таком же наборе поднесущих, чтобы снизить сложность работы системы. Это свойство допускает большую гибкость при распределении ресурсов, так как пользователи с разными рангами могут повторно использовать одни и те же предварительно кодированные контрольные сигналы. Это также упрощает адаптацию ранга на терминале, поскольку вычисление индикатора качества канала (CQI) для больших рангов может повторно использоваться для вычисления CQI для меньших рангов.

Примерные варианты осуществления настоящего изобретения описываются с использованием следующих обозначений:

N: количество матриц в основной кодовой таблице с заданным рангом

N _t: количество передающих антенн

N _w: размер поднабора кодовой таблицы с заданным рангом

w _k: кодовое слово (матрица) с индексом k в основной кодовой таблице с заданным рангом

θ_t: угол, имеющий значение в пределах [0, 2π]

w ^T: транспозиция матрицы w

w ^H: эрмитово сопряжение матрицы w

λ: длина волны

d: интервал элементов антенной решетки (в длинах волн)

в нижеследующем описании используется основная кодовая таблица, применяемая стандартом 802.16 Института инженеров по электронике и электротехнике (IEEE).

В дальнейшем основная кодовая таблица обозначает кодовую таблицу для CL-MIMO и примерный способ для формирования основной кодовой таблицы в качестве кодовой таблицы для OL-MIMO описывается со ссылкой на фиг. 1.

Фиг. 1 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ для формирования кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 1, процессор выбирает размер поднабора кодовой таблицы для каждого ранга, чтобы обеспечить полное пространственное разнесение при рассредоточенном распределении ресурсов на этапе 100. Как правило, процессор выбирает N _w так, что количество уникальных столбцов среди всех матриц по меньшей мере равно N _t.

На этапе 102 процессор выбирает поднаборы кодовой таблицы, так что они максимизируют минимальное хордальное расстояние между всеми предварительными кодерами с заданным рангом в основной кодовой таблице, чтобы оптимизировать производительность в пространственно некоррелированных каналах. Минимальное хордальное расстояние определяется с использованием Уравнения (1).

На этапе 104 процессор выбирает поднаборы кодовой таблицы для ранга-1 таким образом, что они максимизируют расстояние минимального произведения между всеми предварительными кодерами с заданным рангом, чтобы оптимизировать производительность в пространственно коррелированных каналах. Расстояние минимального произведения определяется с использованием Уравнения (2).

На этапе 106 процессор выбирает поднаборы кодовой таблицы с разными рангами таким образом, что они соответствуют вложенному свойству, которое гарантирует, что предварительный кодер с меньшим рангом содержится в виде упорядоченных или неупорядоченных столбцов в предварительном кодере с большим рангом. Поэтому пользователям с разными рангами распределяются разные поднесущие в ресурсе, который совместно использует одни и те же предварительно кодированные контрольные сигналы. Эти контрольные сигналы среди всех пользователей, которым распределяются поднесущие в ресурсе, предварительно кодируются вместе с помощью предварительного кодера с наибольшим рангом.

Процессор выбирает поднаборы кодовой таблицы с разными рангами таким образом, что они минимизируют количество разных матриц и столбцов в матрицах на этапе 108.

Между тем матрица предварительного кодирования w _k с размером N _t×M _t, примененная на поднесущей k, выбирается в качестве кодового слова с индексом i в поднаборе кодовой таблицы OL-MIMO с рангом M _t, где i имеет вид Уравнения (3):

где P _SC - количество смежных поднесущих, N - адаптивный параметр, который определяет число поднесущих в ресурсе, на которых предварительный кодер является постоянным, - функция для вывода целого значения, близкого к x, k - индекс поднесущей, и N _w - размер поднабора кодовой таблицы с заданным рангом. То есть в Уравнении (3) поднабор кодовой таблицы OL-MIMO применяется для каждого поддиапазона.

Примерные поднаборы кодовой таблицы OL-MIMO, сформированные из кодовых книг CL-MIMO с помощью способа формирования кодовой таблицы из фиг. 1, показаны в Таблицах с 1 по 12.

В случае восьми передающих антенн циклический период (N.P _SC) и размер поднабора N _w устанавливаются, как в Таблице 1.

В Таблице 1 N.P _SC может иметь значение, отличное от 4, но одинаковое на всех рангах. Одновременно индекс кодового слова в поднаборе задается, как в Таблице 2.

В стандарте IEEE 802.16 V8(:,:,1) и V8(:,:,3) задаются Уравнением (4) ниже.

где

Во время ранга с 4 по 8 индекс кодового слова в поднаборе такой же, как индекс такого же кодового слова в основной кодовой таблице.

Например, когда N _w=8 и ранг равен 1, имеется кодовое слово из набора ₁₆C₈=12870. Здесь два набора максимизируют минимальное хордальное расстояние, а расстояние минимального произведения у обоих наборов равно 0. Двумя наборами являются {0,3,5,7,9,11,13,15} и {0,2,4,6,8,10,12,15}. Однако, поскольку максимальная степень пространственного разнесения может быть получена из рассредоточенного распределения ресурсов, ищется поднабор небольшого размера. Преимущество небольшого размера поднабора в восемь передающих антенн в том, что он может минимизировать требования к памяти и обработке. То есть в ранге 1 индекс основной кодовой таблицы равен {0,3,5,7,9,11,13,15}, а соответствующий ему индекс столбца у V8(:,:,3) равен {1,4,6,8,10,12,14,16}. К тому же в ранге 2, когда {0,1,2,3} определяется в качестве индекса основной кодовой таблицы путем уменьшения размера поднабора, индексом столбца у V8(:,:,1) становится {1,5},{2,6},{3,7} и {4,8}. В ранге 3, когда {0,1,2,5} определяется в качестве индекса основной кодовой таблицы путем уменьшения размера поднабора, индексом столбца у V8(:,:,1) становится {1,3,5},{2,4,6},{2,3,7} и {4,6,8}.

Между тем, когда порядок кодовых слов наблюдается в частотной области, известно, что вложенное свойство выполняется по каждой поднесущей во время предварительных кодеров от ранга 2 до ранга 8. То есть верхний ранг включает в себя нижний ранг.

Первая строка представляет индекс предварительного кодера в поднаборе кодовой таблицы, а вторая строка представляет предварительный кодер, использующий столбец с рангом 1 в основной кодовой таблице.

Таблица 3 иллюстрирует пример циклической последовательности с вложенным свойством в поднаборах кодовой таблицы с восемью передающими антеннами.

То есть от поднесущей 0 до поднесущей N.P _SC -1 индекс столбца у V8(:,:,1) в ранге 2 равен {1,5} (то есть соответствует индексу 0 матрицы кодовой таблицы с рангом 2), индекс столбца у V8(:,:,1) в ранге 3 равен {1,3,5} (то есть соответствует индексу 1 матрицы кодовой таблицы с рангом 3), …, и индекс столбца у V8(:,:,1) в ранге 8 равен {1,2,3,4,5,6,7,8} (то есть соответствует индексу 1 матрицы кодовой таблицы с рангом 8). Также по отношению к поднесущей от N.P _SC до поднесущей 2N.P _SC -1, от поднесущей 2N.P _SC до поднесущей 3N.P _SC -1, от поднесущей 3N.P _SC до поднесущей 4N.P _SC -1 и т.д. выполняется "вложенное свойство".

Ссылаясь на Таблицу 3, для ранга 1 кодовое слово, соответствующее индексу 0 матрицы кодовой таблицы с рангом 2, распределяется поднесущим с 0 по N.P _SC -1, кодовое слово, соответствующее индексу 1 матрицы кодовой таблицы с рангом 2, распределяется поднесущим с N.P _SC по 2N.P _SC -1, кодовое слово, соответствующее индексу 2 матрицы кодовой таблицы с рангом 2, распределяется поднесущим с 2N.P _SC по 3N.P _SC -1, и кодовое слово, соответствующее индексу 3 матрицы кодовой таблицы с рангом 2, распределяется поднесущим с 3N.P _SC по 4N.P _SC -1. Другими словами, когда определяется ранг и определяется поднесущая, определяется соответствующее кодовое слово среди поднаборов кодовой таблицы OL-MIMO.

Поэтому Таблицы 2 и 3 можно выразить еще с помощью Таблиц 4 и 5.

Здесь C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w) является индексом MIMO OL с одним пользователем (SU-MIMO) в нисходящей линии связи (DL), N_t - количество передающих антенн, M_t - количество потоков, а N_w - размер поднабора кодовой таблицы с заданным рангом. C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w,i) является i-ой записью кодовой таблицы в C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w).

Сначала в случае четырех передающих антенн циклический период (N.P _SC) и размер поднабора N_w устанавливаются, как в Таблице 6.

В Таблице 6 N.P _SC может иметь значение, отличное от 4, но одинаковое на всех рангах. Одновременно индекс кодового слова в поднаборе задается, как в Таблице 7.

Например, когда N_w=4 и ранг равен 1, имеется кодовое слово из набора ₆₄C₄=635376. Здесь восемь наборов максимизируют минимальное хордальное расстояние, и только 1 набор из восьми наборов максимизирует расстояние минимального произведения. Этим набором является {8,9,10,11}.

Кодовое слово 8 ранга 1 включается в индекс кодового слова {14,23,25,26} с рангом 2, кодовое слово 9 ранга 1 включается в индекс кодового слова {23,27,28,43} с рангом 2, кодовое слово 10 ранга 1 включается в индекс кодового слова {14,27,29,30,44,57} с рангом 2, и кодовое слово 11 ранга 1 включается в индекс кодового слова {25,29,51,59} с рангом 2. Поэтому, когда N_w=4 в ранге 2, существуют матрицы кодовых слов {8,9},{10,11},{9,10} и {8,11}.

Также, когда ранг равен 3 и N_w=2, матрицами кодовых слов являются {8,9,10} и {8,10,11}. Аналогичным образом,

кодовое слово 8 ранга 1 вкладывается в кодовые слова ранга 3 с индексом: {12,13}

кодовое слово 9 ранга 1 вкладывается в кодовые слова ранга 3 с индексом: {12}

кодовое слово 10 ранга 1 вкладывается в кодовые слова ранга 3 с индексом: {12,13}

кодовое слово 11 ранга 1 вкладывается в кодовые слова ранга 3 с индексом: {12}

Также, когда ранг равен 4 и N_w=1, матрицей кодовых слов является {8,9,10,11}.

Между тем, когда порядок кодовых слов наблюдается из частотной области, известно, что вложенное свойство выполняется по каждой поднесущей во время предварительных кодеров от ранга 1 до ранга 4. То есть верхний ранг включает в себя нижний ранг.

Первая строка представляет индекс предварительного кодера в поднаборе кодовой таблицы, а вторая строка представляет предварительный кодер, использующий столбец с рангом 1 в основной кодовой таблице.

Таблица 8 иллюстрирует пример циклической последовательности с вложенным свойством в поднаборах кодовой таблицы с четырьмя передающими антеннами.

Также, даже в случае четырех передающих антенн, когда определяется ранг и определяется поднесущая, определяется соответствующее кодовое слово в поднаборах кодовой таблицы OL-MIMO. Поэтому терминал или базовая станция могут определить кодовое слово в кодовой таблице OL-MIMO без отдельной информации обратной связи.

Поэтому, Таблицу 8 можно выразить еще с помощью Таблицы 9.

Здесь C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w) является индексом DL OL SU-MIMO, N_t - количество передающих антенн, M_t - количество потоков, а N_w - размер поднабора кодовой таблицы с заданным рангом. C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w,i) является i-ой записью кодовой таблицы в C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w).

Для другого примера в случае четырех передающих антенн циклический период (N.P _SC) и размер поднабора N_w устанавливаются, как в Таблице 10.

В Таблице 10 N.P _SC может иметь значение, отличное от 4, но одинаковое на всех рангах. Одновременно индекс кодового слова в поднаборе задается, как в Таблице 11.

Например, когда N_w=4 и ранг равен 1, имеется кодовое слово из набора ₆₄C₄=635376. Здесь восемь наборов максимизируют минимальное хордальное расстояние, и только 1 набор из восьми наборов максимизирует расстояние минимального произведения. Этим набором является {8,9,10,11}. Это аналогично Таблице 5, но отличным моментом является то, что существуют матрицы кодовых слов {8,9} и {10,11}, когда N_w=2 в ранге 2.

Между тем, когда порядок кодовых слов наблюдается из частотной области, известно, что вложенное свойство выполняется по каждой поднесущей во время предварительных кодеров от ранга 1 до ранга 4. То есть верхний ранг включает в себя нижний ранг.

Первая строка представляет индекс предварительного кодера в поднаборе кодовой таблицы, а вторая строка представляет предварительный кодер, использующий столбец с рангом 1 в основной кодовой таблице.

Таблица 12 иллюстрирует пример циклической последовательности с вложенным свойством в поднаборах кодовой таблицы с четырьмя передающими антеннами.

Таблицу 12 можно выразить еще с помощью Таблицы 13.

Здесь C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w) является индексом DL OL SU-MIMO, N_t - количество передающих антенн, M_t - количество потоков, а N_w - размер поднабора кодовой таблицы с заданным рангом. C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w,i) является i-ой записью кодовой таблицы в C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w).

В случае двух передающих антенн циклический период (N.P _SC) и размер поднабора N_w устанавливаются, как в Таблице 14.

В Таблице 14 N.P _SC может иметь значение, отличное от 4, но одинаковое на всех рангах. Одновременно индекс кодового слова в поднаборе задается, как в Таблице 15.

Между тем, когда порядок кодовых слов наблюдается из частотной области, известно, что вложенное свойство выполняется по каждой поднесущей во время предварительных кодеров от ранга 1 до ранга 2. То есть верхний ранг включает в себя нижний ранг.

Первая строка представляет индекс предварительного кодера в поднаборе кодовой таблицы, а вторая строка представляет предварительный кодер, использующий столбец с рангом 1 в основной кодовой таблице.

Таблица 16 иллюстрирует пример циклической последовательности с вложенным свойством в поднаборах кодовой таблицы с двумя передающими антеннами.

Таблицу 16 можно выразить еще с помощью Таблицы 17.

Здесь C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w) является индексом DL OL SU-MIMO, N_t - количество передающих антенн, M_t - количество потоков, а N_w - размер поднабора кодовой таблицы с заданным рангом. C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w,i) является i-ой записью кодовой таблицы в C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w).

В другой реализации в случае, где N уменьшается еще больше в Таблице 15, для двух передающих антенн циклический период (N.P _SC) и размер поднабора N_w устанавливаются, как в Таблице 18.

В Таблице 18 N.P _SC может иметь значение, отличное от 4, но одинаковое на всех рангах. Одновременно индекс кодового слова в поднаборе задается, как в Таблице 19.

Таблица 20 иллюстрирует пример циклической последовательности с вложенным свойством в поднаборах кодовой таблицы с двумя передающими антеннами.

Таблицу 20 можно выразить еще с помощью Таблицы 21.

Здесь C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w) является индексом DL OL SU-MIMO, N_t - количество передающих антенн, M_t - количество потоков, а N_w - размер поднабора кодовой таблицы с заданным рангом. C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w,i) является i-ой записью кодовой таблицы в C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w).

В другой реализации в случае, где N уменьшается еще больше в Таблице 15, для двух передающих антенн циклический период (N.P _SC) и размер поднабора N_w устанавливаются, как в Таблице 22.

В Таблице 22 N.P _SC может иметь значение, отличное от 4, но одинаковое на всех рангах. Одновременно индекс кодового слова в поднаборе задается, как в Таблице 23.

Таблица 24 иллюстрирует пример циклической последовательности с вложенным свойством в поднаборах кодовой таблицы с двумя передающими антеннами.

Таблицу 24 можно выразить еще с помощью Таблицы 25.

Здесь C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w) является индексом DL OL SU-MIMO, N_t - количество передающих антенн, M_t - количество потоков, а N_w - размер поднабора кодовой таблицы с заданным рангом. C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w,i) является i-ой записью кодовой таблицы в C_DLOLSU (N_t,M_t,N_w).

В другой реализации для четырех передающих антенн циклический период (N.P _SC) и размер поднабора N_w устанавливаются, как в Таблице 26.

В Таблице 26 N.P _SC может иметь значение, отличное от 4, но одинаковое на всех рангах. Одновременно индекс кодового слова в поднаборе задается, как в Таблице 27.

Таблицу 28 можно выразить еще с помощью Таблицы 29.

Примерная система, которая использует сформированную кодовую таблицу, как описано выше, обсуждается ниже со ссылкой на фиг.2.

Фиг. 2 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая работу приемника в системе MIMO на основе кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. В нижеследующем описании термин "приемник" используется в качестве относительного концептуального элемента. Здесь для описания приемник считается терминалом.

Ссылаясь на фиг. 2, приемник оценивает коэффициент канала с использованием опорного сигнала (например, контрольного сигнала (пилот-сигнала)) относительно поднесущей в поддиапазоне n и образует матрицу канала между стороной передачи и стороной приема с использованием оцененного коэффициента канала на этапе 200.

На этапе 202 приемник ищет кодовую таблицу с использованием матрицы канала. В примерной реализации приемник определяет ранг k, который максимизирует CQI относительно поддиапазона n, из кодовой таблицы, определенной в Таблицах 1-12, и определяет вес для каждой антенны.

На этапе 204 приемник формирует сообщение обратной связи с использованием информации о ранге, CQI и информации об индексе поддиапазона и возвращает сообщение обратной связи.

Фиг. 3 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая работу передатчика в системе MIMO на основе кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. В нижеследующем описании термин «передатчик» используется в качестве относительного концептуального элемента. Здесь для описания передатчик считается базовой станцией.

Как показано на фиг. 3, передатчик передает опорный сигнал (например, контрольный сигнал DL) для оценки широкополосного канала к приемнику на этапе 300 и принимает информацию о ранге, CQI и информацию об индексе поддиапазона на этапе 302.

Когда принимается информация о ранге, информация CQI и информация об индексе поддиапазона, передатчик ищет кодовую таблицу с использованием информации о ранге, информации CQI и информации об индексе поддиапазона и на этапе 304 определяет вес формирования диаграммы направленности (весовой вектор или весовую матрицу), соответствующий индексу кодовой таблицы.

В примерной реализации при использовании кодовой таблицы OL-MIMO передатчик определяет вес с использованием информации о ранге и информации об индексе поддиапазона. Например, когда ранг равен 2 и поднесущие между 0 и N.P _SC-1 используются в Таблице 3, матрицей предварительного кодирования является {1,5}.

В отличие от этого при использовании кодовой таблицы CL-MIMO передатчик определяет информацию о ранге и информацию CQI в Таблице 2 и определяет матрицу предварительного кодирования.

Передатчик выполняет формирование диаграммы направленности над данными передачи, используя определенный вес формирования диаграммы направленности, и передает данные через множество антенн на этапе 306.

Фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая передатчик в системе MIMO на основе кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 4, передатчик включает в себя кодер 400, перемежитель 402, модулятор 404, блок 406 предварительного кодирования, множество блоков отображения поднесущих с 408-1 по 408-N_t, множество модуляторов OFDM с 410-1 по 410-N_t, множество радиочастотных (RF) передатчиков с 412-1 по 412-N_t, приемник 414 обратной связи и блок 416 определения поднабора кодовой таблицы.

Ссылаясь на фиг. 4, кодер 400 канально кодирует данные передачи и выводит их. Здесь кодер 400 может использовать Сверточный код (CC), турбо-код (TC), Сверточный турбо-код (CTC), код с низкой плотностью проверок на четность (LDPC) и т.д. Перемежитель 402 перемежает кодированные данные от кодера 400 и выводит их. Модулятор 404 модулирует данные от перемежителя 402 и формирует модулированные символы. Например, модулятор 404 может использовать квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK), 16-и позиционную квадратурную амплитудную модуляцию (16QAM), 64QAM и т.д. Здесь в случае, когда обслуживается множество потоков, множество потоков может модулироваться на одном и том же уровне Схемы модуляции и кодирования (MCS) или разных уровнях MCS.

Приемник 414 обратной связи считывает сообщение, переданное по обратной связи приемником (терминалом). В соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения приемник 414 обратной связи получает индекс кодовой таблицы (информация о ранге, информация CQI и информация об индексе поддиапазона) из сообщения обратной связи и предоставляет индекс кодовой таблицы блоку 416 определения поднабора кодовой таблицы. Блок 416 определения поднабора кодовой таблицы содержит кодовую таблицу в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, ищет кодовую таблицу (см. Таблицы 1-12) с использованием индекса кодовой таблицы (информация о ранге, информация CQI и информация об индексе поддиапазона), переданного по обратной связи терминалом, и предоставляет вес формирования диаграммы направленности (весовой вектор или весовую матрицу), соответствующий индексу кодовой таблицы, блоку 406 предварительного кодирования.

Блок 406 предварительного кодирования направленности формирует множество сигналов антенны путем умножения данных из модулятора 404 на вес формирования диаграммы направленности (весовой вектор или весовую матрицу) из блока 416 определения поднабора кодовой таблицы. В этот момент сигнал первой антенны предоставляется блоку 408-1 отображения поднесущих, а сигнал N_t-ой антенны предоставляется блоку 408-N_t отображения поднесущих.

Каждый из множества блоков отображения поднесущих с 408-1 по 408-N_t преобразует сигнал соответствующей антенны из блока 406 предварительного кодирования в поднесущую и выводит ее. Каждый из множества модуляторов OFDM с 410-1 по 410-N_t формирует данные во временной области путем выполнения Обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) над данными из соответствующего блока 408 отображения поднесущих и вставляет защитный участок (например, циклический префикс) в данные во временной области, чтобы сформировать символ OFDM. Каждый из множества РЧ-передатчиков с 412-1 по 412-N_t отображает данные из соответствующего модулятора OFDM в аналоговый сигнал, преобразует аналоговый сигнал в радиочастотный сигнал и передает радиочастотный сигнал через соответствующую антенну.

Фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая приемник в системе CL MIMO на основе кодовой таблицы в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 5, приемник включает в себя множество РЧ-приемников с 500-1 по 500-N_r, множество демодуляторов OFDM с 502-1 по 502-N_r, множество блоков восстановления поднесущих с 504-1 по 504-N_r, детектор 506 MIMO, обращенный перемежитель 508, декодер 510, блок 512 оценки канала, блок 514 поиска кодовой таблицы и передатчик 516 обратной связи.

Ссылаясь на фиг. 5, каждый из множества РЧ-приемников с 500-1 по 500-Nr преобразует радиочастотный сигнал, принятый по соответствующей антенне, в основополосный сигнал и преобразует основополосный аналоговый сигнал в цифровые выборочные данные. Каждый из множества демодуляторов OFDM с 502-1 по 502-N_r удаляет защитный участок из выборочных данных от РЧ-приемника и формирует данные в частотной области путем выполнения FFT над выборочными данными, из которых удален защитный участок. Каждый из множества блоков восстановления поднесущих с 504-1 по 504-N_r извлекает данные приема из данных от соответствующего демодулятора OFDM и предоставляет данные приема детектору 506 MIMO. К тому же каждый из множества блоков восстановления поднесущих с 504-1 по 504-N_r извлекает специальный сигнал (например, контрольный сигнал) для оценки канала и предоставляет этот сигнал блоку 512 оценки канала.

Детектор 506 MIMO формирует вектор приема с использованием данных от множества блоков восстановления поднесущих с 504-1 по 504-N_r и оценивает символ передачи с использованием вектора приема и матрицы канала из блока 512 оценки канала. В этот момент детектор 506 MIMO может использовать различные известные алгоритмы обнаружения MIMO. Здесь предполагается, что выходом детектора 506 MIMO являются данные логарифмического отношения правдоподобия (LLR). Обращенный перемежитель 508 устраняет перемежение из данных от детектора 506 MIMO. Декодер 510 декодирует данные из обращенного перемежителя 508 и восстанавливает информационные данные.

Блок 512 оценки канала оценивает коэффициенты канала с использованием контрольных сигналов из блоков восстановления поднесущих с 504-1 по 504-N_r, формирует матрицу канала с использованием коэффициентов канала и предоставляет матрицу канала блоку 514 поиска кодовой таблицы. Блок 514 поиска кодовой таблицы содержит кодовую таблицу в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, ищет кодовую таблицу с использованием матрицы канала из блока 512 оценки канала и предоставляет индекс кодовой таблицы (включающий информацию о ранге) передатчику 516 обратной связи.

Передатчик 516 обратной связи формирует сообщение обратной связи с использованием индекса кодовой таблицы из блока 514 поиска кодовой таблицы и передает сообщение обратной связи на базовую станцию.

Несмотря на то что изобретение показано и описано со ссылкой на его некоторые примерные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что в нем могут быть сделаны различные изменения в форме и деталях без отклонения от сущности и объема изобретения, которые определены прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.