Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНДЕКСА МАТРИЦЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ И ВЫПОЛНЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области техники связи и более конкретно к способу и устройству для передачи PMI (индекс матрицы предварительного кодирования) и предварительного кодирования.

Уровень техники

В системе согласно стандарту группы 3GPP (Проект партнерства третьего поколения) LTE (Долговременная эволюция) R10 в состав BS (базовой станции) введены восемь антенн. Имеются два варианта конфигурации расположения антенн: конфигурация ULA (линейная антенная решетка), как показано на фиг.1, и конфигурация с двумя поляризациями, как показано на фиг.2. Относительно дискуссий по вопросам кодовых таблиц для действующей системы из 8 антенн в группе 3GPP достигнуто согласие о следующем. Текущий алгоритм предварительного кодирования составлен из двух секций:

где W₁ принадлежит группе C₁ кодовых таблиц, W₁ принадлежит другой группе C₂ кодовых таблиц. W₁ главным образом представляет широкополосную/долговременную характеристику канала; W₂ представляет поддиапазон/кратковременную характеристику каналу.

В стандарте 3GPP LTE R8 информацию PMI (индекс матрицы предварительного кодирования) можно передать по каналу PUCCH (физический восходящий канал управления) или PUSCH (физический восходящий совместно используемый канал), где информация PMI включает самое большое 4 бит.

В известных устройствах невозможно добиться гибкого конфигурирования или использования параметра PMI в соответствии с условиями в канале связи.

Раскрытие изобретения

В качестве одного из аспектов настоящего изобретения предложен способ передачи PMI, позволяющий добиться гибкого конфигурирования и использования PMI, способ включает: выбор первой матрицы предварительного кодирования из второй группы кодовых таблиц посредством пользовательского устройства (UE), при этом вторую группу кодовых таблиц задают в соответствии со способностью канала передачи переносить PMI; передачу посредством UE индексного объекта, соответствующего указанной первой матрице предварительного кодирования, на базовую станцию (BS) по каналу связи так, чтобы базовая станция BS могла осуществить поиск первой матрицы предварительного кодирования в соответствии с указанным индексным объектом и выполнить предварительное кодирование данных в соответствии с указанной первой матрицей предварительного кодирования.

В качестве другого аспекта настоящего изобретения предложен способ передачи PMI, позволяющий добиться гибкого конфигурирования и использования PMI, способ включает: прием на базовой станции (BS) индексного объекта, соответствующего первой матрице предварительного кодирования и переданного посредством пользовательского устройства (UE) по каналу связи, так что первую матрицу предварительного кодирования из второй группы кодовых таблиц выбирают посредством UE, причем вторую группу кодовых таблиц задают в соответствии со способностью канала передачи к переносу PMI; поиск на базовой станции BS первой матрицы предварительного кодирования в локально сохраненной третьей группе кодовых таблиц в соответствии с индексным объектом и выполнение предварительного кодирования данных в соответствии с указанной первой матрицей предварительного кодирования, причем третья группа кодовых таблиц идентична второй группе кодовых таблиц.

В качестве еще одного аспекта настоящего изобретения предложено UE, позволяющее добиться гибкого конфигурирования и использования PMI, включающее: модуль выбора, выполненный с возможностью выбора первой матрицы предварительного кодирования из второй группы кодовых таблиц, так что вторую группу кодовых таблиц задают в соответствии со способностью канала передачи к переносу PMI; передающий модуль, выполненный с возможностью передачи индексного объекта, соответствующего первой матрице предварительного кодирования, на базовую станцию (BS) по каналу связи так, чтобы базовая станция могла осуществить поиск первой матрицы предварительного кодирования в соответствии с индексным объектом и выполнить предварительное кодирование данных в соответствии с указанной первой матрицей предварительного кодирования.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения предложена базовая станция BS, включающая: приемный модуль для приема индексного объекта, соответствующего первой матрице предварительного кодирования и передаваемого пользовательским устройством (UE) по каналу связи, при этом первую матрицу предварительного кодирования выбирают из второй группы кодовых таблиц посредством UE, так что вторую группу кодовых таблиц устанавливают в соответствии со способностью канала передачи к переносу PMI; модуль предварительного кодирования для поиска первой матрицы предварительного кодирования в третьей группе кодовых таблиц, локально хранящейся на базовой станции BS, в соответствии с индексным объектом, принятым посредством приемного модуля и выполнения предварительного кодирования данных в соответствии с указанной первой матрицей предварительного кодирования, причем третья группа кодовых таблиц идентична второй группе кодовых таблиц.

В соответствии с указанными выше аспектами настоящего изобретения матрицы предварительного кодирования, обладающие различной точностью, можно выбрать в соответствии со способностью канала передачи к переносу PMI так, чтобы выполнить предварительное кодирование данных, передаваемых от базовой станции BS на UE, с целью реализовать гибкое конфигурирование и использование PMI.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет упрощенную структурную схему известной антенны ULA;

фиг.2 представляет упрощенную структурную схему известной антенной системы с двумя поляризациями;

фиг.3 представляет логическую схему способа передачи PMI согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.4 представляет логическую схему способа предварительного кодирования согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.5 представляет структурную схему пользовательского устройства (UE) согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.6 представляет структурную схему базовой станции (BS) согласно одному из вариантов настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Здесь будет дано четкое полное описание технических решений для вариантов настоящего изобретения в сочетании с прилагаемыми чертежами этого варианта. Очевидно, что описываемые здесь варианты являются всего лишь частными вариантами, но не представляют всех возможных вариантов изобретения. На основе рассмотренных здесь вариантов настоящего изобретения специалисты в рассматриваемой области могут создать другие варианты без каких-либо особых творческих усилий, так что все вновь созданные варианты попадают в пределы объема настоящего изобретения.

Фиг.3 представляет логическую схему способа передачи параметра PMI согласно одному из вариантов настоящего изобретения, включающего следующие этапы.

Этап 301. UE определяет способность канала передачи к переносу PMI.

В этом варианте под каналом связи понимают канал, который передает или несет PMI, включая, например, канал PUCCH, канал PUSCH и т.п. Способ определения способности канала передачи к переносу PMI может включать: прием сигнала для извещения о способности канала передачи к переносу PMI, передаваемый базовой станцией BS, или получение необходимой информации из локально хранящегося списка о возможности канала передачи к переносу PMI. Под способностью канала передачи к переносу PMI понимают максимальное число бит, выделяемое для передачи PMI в канале связи, например, в канале PUCCH выделено самое большее 4 бит для передачи PMI, а в канале PUSCH выделено самое большее 6 бит для передачи PMI. Эту способность можно предварительно конфигурировать согласно требованиям к передаче данных.

В некоторых вариантах, на этапе 302 UE может выбрать матрицу предварительного кодирования из первой группы кодовых таблиц, хранящейся локально, для формирования второй группы кодовых таблиц в соответствии со способностью канала передачи к переносу PMI.

В частности, можно выбрать или подгруппу таблиц из первой группы кодовых таблиц в качестве второй группы кодовых таблиц в соответствии с реальным состоянием канала передачи. Первая группа кодовых таблиц может представлять собой совокупность всех кодовых таблиц, используемых для предварительного кодирования передач данных UE и локально хранящихся на базовой станции BS или UE, отдельно.

Матрица предварительного кодирования из первой группы кодовых таблиц может быть в следующем виде:

В уравнении (2), в предположении, что число передающих антенн равно четному числу, ранг матрицы равен R, W₁ представляет собой матрицу N_t×2R, W₂ представляют собой матрицу 2R×R. I представляет собой единичную матрицу RxR, X представляет собой диагональную матрицу R×R, D представляет собой диагональную матрицу N_t/2×N_t/2, A представляет собой матрицу N_t/2×R, Λ представляет собой диагональную матрицу R×R. Здесь:

В случае антенной системы с двумя поляризациями, показанной на фиг.2, матрицы Λ и X используют для подстройки фазовых соотношений между двумя группами поляризованных антенн. α_i, β_i(i=1, …R) представляют собой скаляры, модуль которых равен 1.

Принимая в качестве примера 8 передающих антенн и матрицу предварительного кодирования, имеющую ранг 1, в схеме, показанной на фиг.2, D представляет собой диагональную матрицу 4*4, которая может быть представлена посредством b бит, так что имеются T=2^b возможных значений:

Матрицу A можно получить из существующей структуры кодовых таблиц на основе существующего преобразования DFT (дискретного косинусного преобразования) посредством следующего уравнения:

Здесь М представляет собой число измерений (размерность) преобразования DFT, m=0, 1, …M-1; n=0, 1…M-1. В случае преобразования DFT для случая 4 антенн, M=4.

Параметр G представляет число групп преобразования DFT, g=0, 1, …, G-1. Параметр представляет собой вектор предварительного кодирования в группе кодовых таблиц, представляет различные элементы вектора . Например, в случае G=2, четыре вектора предварительного кодирования размерностью 4×1 могут быть получены из каждой 4-мерной DFT-структуры, а две DFT-структуры могут дать в результате восемь векторов предварительного кодирования размерностью 4×1. Далее, если величины A могут быть представлены посредством 3 бит, эти величины A можно получить из восьми векторов предварительного кодирования размерностью 4×1. Матрица Λ представляет^-собой матрицу 1×1, значения точек которой лежат на единичной окружности и представлены посредством b бит, например. Таким образом, имеют место всего T=2 возможных значений, составляющих группу . Например, при 1-битовом представлении получаются значения (1, -1). Матрицы Λ и X обе представляют собой матрицы 1×1, значения точек которых лежат на единичной окружности и представлены посредством b бит, например. Таким образом, имеют место всего T=2b возможных значений, составляющих группу .

Предположим, что первая группа кодовых таблиц представлена посредством 7 бит. Поскольку функция матриц D, A состоит в подстройке направления передачи луча, они совместно представлены посредством 5 бит. Предположим, что матрица D представлена посредством 1 bit, в уравнении (3), g устанавливают постоянно на 1 или -1:

Матрица A представлена посредством 4 бит. Поскольку обе матрицы Λ, X представляют подстройку фазы между двумя группами антенн с разными поляризациями, они могут быть представлены посредством 2 бит в целом.

Посредством подстройки числа бит в матрицах D, A, Λ, X общее число бит PMI может быть установлено в соответствии с несущей способностью канала передачи. Слова "в соответствии с" здесь означают, что общее число бит, представляющих матрицы D, A, Λ, X, идентично числу бит, которое канал связи способен передать. Например, в канале PUCCH, если PMI может быть передан посредством самое большее 4 бит, общее число бит в матрицах D, A, Λ, X равно 4. Здесь UE может иметь постоянные матрицы D=I (единичная матрица), X=1. Если устанавливают 3 бит для матрицы A и 1 бит для матрицы Λ, параметр PMI имеет в целом 4 бит. Если параметр PMI передают по каналу PUSCH, указанный PMI может иметь 6 бит, и общее число бит для матриц D, A, Λ, X равно 6. В этом контексте матрица D может быть представлена посредством 1 бит, а матрица Λ может быть задана равной I. Матрица A может быть представлена посредством 3 бит, матрица X посредством 2 бит и таким образом, всего 6 бит. Если по каналу PUSCH передают PMI размером 7 бит, матрица A может быть представлена посредством 4 бит, матрица D посредством 1 бит и матрица X посредством 2 бит.Вторую группу кодовых таблиц выбирают из первой группы кодовых таблиц. Когда вторая группа кодовых таблиц является подгруппой первой группы кодовых таблиц, критерий выбора второй группы кодовых таблиц ориентирован на максимально равномерное разбиение пространства сигналов. Например, если первая группа кодовых таблиц включает всего 7 бит, тогда как вторая группа кодовых таблиц может быть представлена посредством только 4 бит, мы можем иметь D=I, матрица A может быть представлена посредством 3 бит, указывающих 8 направлений (первая группа кодовых таблиц может указывать 32 направления). В уравнении (5), сделав g=0, g=2, G=4, можно получить 8 приблизительно однородных направлений. Пусть в это же время X=1 (или Λ=I, матрица X представлена посредством 1 бит), матрица Λ представлена посредством 1 бит, при диапазоне значений 1 или -1 (в случае 2 бит диапазон 1, -1, j, -j).

В некоторых вариантах, на этом этапе UE может непосредственно выбрать группу кодовых таблиц применительно к способности канала связи передачи к переносу PMI в качестве описанной выше второй группы кодовых таблиц, как подробно рассмотрены в последующем варианте способа согласно настоящему изобретению.

Этап 303. UE выбирает первую матрицу предварительного кодирования для предварительного кодирования на базовой станции BS в соответствии с второй группой кодовых таблиц.

Когда UE выбирает предварительное кодирование из второй группы кодовых таблиц, выбор может быть сделан в соответствии с заданными критериями. Для определения конкретного критерия выбора могут быть использованы ссылки на известные способы и устройства. Например, в качестве первой матрицы предварительного кодирования может быть выбрана матрица, позволяющая получить максимальную величину отношения сигнал/шум (SNR) для данных.

Этап 304. Индекс, соответствующий первой матрицы предварительного кодирования передают на базовую станцию BS по каналу связи.

Поскольку индекс сгенерированной матрицы предварительного кодирования необходимо передать по каналу связи, различным матрицам предварительного кодирования во второй группе кодовых таблиц могут соответствовать разные индексы, что позволяет представлять различные матрицы предварительного кодирования таким образом, чтобы отличать их одну от другой. Индекс, соответствующий первой матрице предварительного кодирования, будет, после установления индексов для матриц предварительного кодирования во второй группе групп кодовых таблиц, индексным объектом, соответствующим первой матрице предварительного кодирования в установленном индексе. Например, при использовании канала PUCCH в качестве канала передачи, если первая группа кодовых таблиц содержит 32 матрицы кодовых таблиц и если канал PUCCH может использовать только 4 бит для передачи PMI, тогда из первой группы кодовых таблиц можно выбрать 16 матриц кодовых таблиц для получения второй группы кодовых таблиц, а в качестве индексов для этих 16 матриц кодовых таблиц можно использовать числа 0-15 (представлены посредством 4 бит). Если в качестве первой матрицы предварительного кодирования, описанной выше, выбрана матрица кодовой таблицы с индексным объектом 0, индексный объект, соответствующий указанной первой матрице предварительного кодирования, может быть представлен в виде 0000; либо если в качестве первой матрицы предварительного кодирования, описанной выше, выбрана матрица кодовой таблицы под номером 2, индексный объект, соответствующий этой первой матрице предварительного кодирования, может быть представлен в виде 0010.

В этом варианте, после того как UE определит возможности канала передачи, группа кодовых таблиц может быть конфигурирована в соответствии с возможностями канала, a PMI может быть передан по обратной связи на базовую станцию BS, так что базовая станция BS может получать параметры PMI с различной точностью в зависимости от возможностей каналов связи аппаратуры UE.

В другом варианте настоящего изобретения указанный выше способ может дополнительно включать подготовку заранее разных групп кодовых таблиц в соответствии с различными возможностями каналов связи по передаче PMI, что позволяет исключить операцию выбора на этапе 302 в описанном выше варианте. Иными словами, готовят несколько разных групп кодовых таблиц для выбора пользовательским устройством UE в исходном состоянии, например упомянутые выше первую группу кодовых таблиц и вторую группу кодовых таблиц. Этот способ отличается от описанного выше варианта тем, что вместо выбора второй группы кодовых таблиц из первой группы кодовых таблиц указанные первую группу кодовых таблиц или вторую группу кодовых таблиц можно выбрать непосредственно в соответствии с возможностями канала передачи к переносу PMI.

Фиг.4 представляет логическую схему способа предварительного кодирования согласно одному из вариантов настоящего изобретения, включающего следующие этапы:

Этап 401. Базовая станция BS принимает индекс, соответствующий первой матрице предварительного кодирования и переданный UE по каналу связи.

В этом варианте первую матрицу предварительного кодирования выбирают из второй группы кодовых таблиц, причем эту вторую группу кодовых таблиц формируют из матриц предварительного кодирования, выбранных из первой группы кодовых таблиц, сохраняемых локально на UE. Здесь может быть сделана ссылка на соответствующее описание в варианте, показанном на фиг.3, для конкретного способа получения второй группы кодовых таблиц.

Этап 402. Базовая станция BS находит первую матрицу предварительного кодирования согласно индексу, соответствующему такой первой матрице предварительного кодирования.

В этом варианте первая матрица предварительного кодирования может быть найдена из третьей группы кодовых таблиц, хранящейся локально, согласно указанному индексу, после чего может быть выполнено предварительное кодирование данных согласно первой матрице предварительного кодирования, причем эта третья группа кодовых таблиц идентична второй группе кодовых таблиц. Термин «идентична» здесь означает, что третья группа кодовых таблиц содержит те же самые объекты матриц предварительного кодирования, что и вторая группа кодовых таблиц, а матрицы предварительного кодирования, входящие в третью группу кодовых таблиц, являются такими же, как матрицы, входящие во вторую группу кодовых таблиц, и один и тот же индексный объект представляет одинаковые матрицы предварительного кодирования в третьей группе кодовых таблиц и во второй группе кодовых таблиц.

В этом варианте третья группа кодовых таблиц может быть предварительно задана базовой станцией BS в соответствии со способностью канала передачи к переносу PMI или типом канала передачи. Способ установки индексов, соответствующих различным матрицам предварительного кодирования в группе кодовых таблиц, является, по существу, таким же, как в варианте, показанном на фиг.3, так что описание способа здесь не повторяется.

Этап 403. Базовая станция BS осуществляет предварительное кодирование с использованием матрицы предварительного кодирования, полученной на этапе 403.

В этом варианте базовая станция BS осуществляет предварительное кодирование данных, передаваемых на UE, с использованием PMI, поступившего по обратной связи от UE. В зависимости от различных возможностей каналов связи UE можно получать матрицы предварительного кодирования с различными точностями, так что может быть гарантировано гибкое конфигурирование PMI и может быть достигнуто рациональное использование ресурсов канала передачи.

Специалисты в этой области могут понимать: некоторые или все этапы способа согласно описанному выше варианту могут быть реализованы с использованием программ и соответствующего оборудования, так что эти программы могут быть записаны на компьютерном носителе записи, таком как ПЗУ/ЗУПВ (ROM/RAM), магнитный диск, оптический диск и т.п.

Фиг.5 представляет структурную схему пользовательского устройства (UE) согласно одному из вариантов настоящего изобретения, позволяющему реализовать способ, предложенный в описанном выше варианте, UE включает:

модуль 501 получения данных для получения данных о способности канала передачи к переносу PMI;

модуль 502 выбора для выбора матриц предварительного кодирования из первой группы кодовых таблиц, хранящихся локально, для создания второй группы кодовых таблиц согласно способности канала передачи к переносу PMI, определенной посредством модуля 501 получения данных, и затем выбора первой матрицы предварительного кодирования для осуществления предварительного кодирования данных из второй группы кодовых таблиц;

передающий модуль 503 для передачи по каналу связи индекса, соответствующего первой матрице предварительного кодирования и выбранного селекторным модулем 502 выбора.

К описанию соответствующих способов, показанных на фиг.3 и 4, можно обращаться для определения взаимодействия между различными модулями описываемых выше UE и базовой станции BS, а также конкретной реализации функций этих различных модулей.

В этом варианте после того как UE получает информацию о возможностях канала передачи, используемая здесь группа кодовых таблиц может быть конфигурирована согласно возможностям канала, a PMI может быть передан в качестве обратной связи на базовую станцию BS, так что базовая станция BS может получать значения параметра PMI с различной точностью в зависимости от возможностей каналов связи UE.

Фиг.6 представляет структурную схему базовой станции (BS) согласно одному из вариантов настоящего изобретения, способной реализовать способ, предложенный в варианте, описанном выше, эта базовая станция BS включает:

приемный модуль 601 для приема индекса, соответствующего первой матрице предварительного кодирования и передаваемого посредством UE по каналу связи, так что первую матрицу предварительного кодирования выбирают из второй группы кодовых таблиц в UЕ, причем вторая группа кодовых таблиц образована из матриц предварительного кодирования, выбранных из первой группы кодовых таблиц, хранящихся локально в UE;

модуль 602 предварительного кодирования для поиска первой матрицы предварительного кодирования в третьей группе кодовых таблиц, хранящейся локально, согласно индексу, полученному приемным модулем 601, и выполнения предварительного кодирования данных согласно первой матрице предварительного кодирования, причем третья группа кодовых таблиц идентична второй группе кодовых таблиц.

В другом варианте настоящего изобретения базовая станция BS дополнительно включает:

передающий модуль 603 для передачи на UE сигнала с целью извещения UE о способности канала передачи к переносу PMI, чтобы предоставить UE возможность выбрать матрицы предварительного кодирования из первой группы кодовых таблиц для формирования второй группы кодовых таблиц. UE и базовая станция BS могут также заранее определить способности каналов связи к передаче PMI.

К описанию соответствующих способов, показанных на фиг.3 и 4, можно обращаться для определения взаимодействия между различными модулями описываемых выше UE и базовой станции BS, а также конкретной реализации функций этих различных модулей.

В этом варианте базовая станция BS может задать возможности обратной связи различных каналов связи UE, как требуется, для передачи PMI, чтобы получать указанный PMI с различной точностью.

Отметим, что все или некоторые модули могут быть выполнены в одном кристалле интегральной схемы. Различные функциональные модули согласно каждому из вариантов настоящего изобретения могут быть интегрированы в одном процессорном модуле или же могут существовать в виде отдельных физических единиц, либо два или более модулей могут быть объединены в одном модуле. Интегральный модуль может быть реализован аппаратным способом либо может быть также реализован в форме программного функционального модуля. Когда интегральный модуль реализован в виде программного функционального модуля и продается или используется в качестве отдельного продукта, такой интегральный модуль может быть сохранен на компьютерном носителе записи. Упомянутый выше носитель записи может представлять собой ПЗУ (ROM), магнитный диск или оптический диск.

Прилагаемые чертежи и соответствующее описание предназначены только для иллюстрации принципов настоящего изобретения и не направлены на ограничение объема настоящего изобретения. Например, названия сообщений и объектов в различных вариантах могут варьироваться в зависимости от сетей, причем некоторые сообщения могут быть опущены. Любые модификации, замены и усовершенствования, сделанные в соответствии со смыслом и принципами настоящего изобретения, попадают в рамки объема настоящего изобретения.

Хотя настоящее изобретение проиллюстрировано и описано на некоторых предпочтительных вариантах настоящего изобретения, специалисты в рассматриваемой области могут понять, что возможны разнообразные изменения, которые могут быть внесены в общую форму и подробности настоящего изобретения, не отклоняясь от смысла и объема настоящего изобретения.