DE102009061748B3

DE102009061748B3 - Verfahren, Vorrichtung und Mobiltelefon

Info

Publication number: DE102009061748B3
Application number: DE102009061748.5A
Authority: DE
Inventors: Frank Dietrich
Original assignee: Intel Deutschland GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2029-07-18
Also published as: DE102009033595A1; US20120275533A1; US8204453B2; US20180131432A1; US8761692B2; US20160308596A1; US20150270886A1; US10644779B2; US20100048148A1; US20120236921A1; DE102009033595B4; US20140254714A1; US20190296816A1; US9065719B2; DE102009061758B3; US10367567B2; US9413446B2; US8554157B2; US9900077B2

Abstract

Es werden ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Kommunikationseinheit zum Erzeugen von Vorcodierungs-Rückmeldungsinformationen in einem Mehrfrequenz-Funkübertragungssystem offenbart. Ein Rang für Vorcodierungsmatrizen, wobei der Rang über die mehreren Frequenzen hinweg konstant ist, wird ausgewählt und es werden mehrere Vorcodierungsmatrizen ausgewählt, die den ausgewählten Rang aufweisen. Für jede Frequenzteilmenge der mehreren Frequenzen wird eine andere Vorcodierungsmatrix ausgewählt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Erzeugen von Rückmeldungsinformationen in Funkübertragungssystemen, Einrichtungen zum Erzeugen von Rückmeldungsinformationen in Funkübertragungssystemen und Kommunikationseinheiten in Funkübertragungssystemen.
Kommunikationssysteme mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO) verwenden mehrere Datenströme. Es kann Vorcodierung vorgesehen werden, um mehrere Datenströme in MIMO-Kommunikationssystemen zu manipulieren, indem Vorcodierungsmatrizen auf die Datenströme angewandt werden.
US 2008 / 0 187 030 A1 beschreibt eine Signalisierung zum Vorkodieren in einem drahtlosen MIMO (Mehrfach Input Mehrfach Output) Kommunikationssystem, wobei Vorcodierungs-Rückmeldungsinformationen übermittelt werden, welche Ranginformationen, die eine Anzahl an MIMO-Kanälen angeben, aufweisen können.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Einrichtungen zum Erzeugen von Rückmeldungsinformationen in Funkübertragungssystemen anzugeben, mit welchen es ermöglicht werden kann, die Qualität der Übertragung zu verbessern.

1 zeigt schematisch ein Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
2 zeigt schematisch eine Einrichtung 20 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
3 zeigt schematisch eine Einrichtung 30 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
4 ist ein Graph eines Balkendiagramms.

Die folgenden Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen im Allgemeinen durchweg gleiche Bezugszahlen benutzt werden, um auf gleiche Elemente zu verweisen, und wobei die verschiedenen Strukturen nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind. In der folgenden Beschreibung werden zur Erläuterung zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis eines oder mehrerer Aspekte von Ausführungsformen der Erfindung zu gewährleisten. Für Fachleute ist jedoch erkennbar, dass ein oder mehrere Aspekte der Ausführungsformen der Erfindung mit einem geringeren Grad dieser spezifischen Einzelheiten ausgeübt werden können. In anderen Fällen wurden bekannte Strukturen und Einrichtungen in Blockdiagrammform gezeigt, um die Beschreibung eines oder mehrerer Aspekte der Ausführungsformen der Erfindung zu erleichtern. Die folgende Beschreibung ist deshalb nicht im einschränkenden Sinne aufzufassen und der Schutzumfang der Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Verfahren und Vorrichtungen wie hier beschrieben können für Funkübertragungssysteme benutzt werden, insbesondere bei einer Ausführungsform Systeme mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO), die im Orthogonal-Frequenzmultiplex-(OFDM-)Modus arbeiten. Die offenbarten Vorrichtungen können in Basisbandsegmenten von zum Empfang von Funksignalen verwendeten Geräten realisiert werden, wie etwa in Mobiltelefonen, Handgeräten und/oder Mobilfunkempfängern oder in Mobilfunk-Basisstationen, insbesondere Funksendern. Die beschriebenen Vorrichtungen können verwendet werden, um hier offenbarte Verfahren auszuführen, obwohl diese Verfahren auch auf beliebige andere Weise ausgeführt werden können, insbesondere außerhalb von Basisbandchips von Mobilfunkempfängern und/oder Mobiltelefonen.
Eine Funkübertragungsstrecke, insbesondere eine OFDM-Kommunikationsstrecke, kann mit einer Menge von N Hilfsträgern betreibbar sein, wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist. Hilfsträger solcher Funkübertragungssysteme können jeweils eine einzige Frequenz umfassen. Sie können auch mehrere Frequenzen umfassen, zum Beispiel angrenzende Frequenzen in einem Frequenzbereich oder eine beliebige Teilmenge von Frequenzen. Bei einer Ausführungsform muss die Anzahl der in einem Hilfsträger enthaltenen Frequenzen nicht auf irgendeine Anzahl von Frequenzen begrenzt werden. Zur Übertragung von Funksignalen wie etwa OFDM-Funksignalen, können N_T Sendeantennen, zum Beispiel im Übertragungs-Diversity-Modus, verwendet werden, um die Signale in N_S modulierten Datenströmen di zu senden, wobei i von 1 bis N reicht. Die Funksignale können von N_R Empfangsantennen empfangen werden. Unter Verwendung dieses Übertragungsverfahrens können bis zu N_S=min(N_T,N_R) modulierte Datenströme di gleichzeitig übertragen, d.h. räumlich gemultiplext, werden.
Bei einer Ausführungsform sind die Datenströme di möglicherweise in einer Übertragungseinrichtung, zum Beispiel einer Mobilfunk-Basisstation, unter Verwendung von Fachleuten bekannten Modulationstechniken moduliert worden. Die modulierten Datenströme di können unter Verwendung einer Vorcodierungsmatrix P_i mit N_T Zeilen und N_S Spalten vorcodiert und dann unter Verwendung der N_T Sendeantennen gesendet werden. Die Vorcodierungsmatrizen P_i können komplexe Werte aufweisen. Insbesondere können die Vorcodierungsmatrizen Pi so gewählt werden, dass sie aus dem Codebuch C stammen, das in der Norm 3GPP-LTE definiert wird. Das Codebuch C enthält Vorcodierungsmatrizen P, die der folgenden Sendeleistungs-Einschränkung genügen: ${‖ P ‖}^{2}_{F} = P_{T} .$
Die modulierten und vorcodierten Datenströme P_id_i können dann über Übertragungskanäle übertragen werden, die Kanalübertragungseigenschaften H_i aufweisen. Die Kanalübertragungseigenschaften H_i können im Sender und/oder im Empfänger geschätzt werden. Gemäß den Kanalübertragungseigenschaften H_i können die Vorcodierungsmatrizen P_i adaptiv ausgewählt werden. Zusätzlich können die modulierten, vorcodierten und kanalmodulierten Datenströme H_iP_id_i durch additives räumlich weißes Gaußsches Rauschen n_i verzerrt werden. Das Gaußsche Rauschen kann insbesondere von dem Rauschabstand der übertragenen Datenströme abhängen. Ein Empfangssignal y_i an N_R Antennen auf dem Hilfsträger i kann folgendermaßen lauten: $y_{i} = H_{i} P_{i} d_{i} + n_{i} .$
Vorcodierungsmatrizen P_i können abhängig von den Kanaleigenschaften H_i ausgewählt werden. Insbesondere können Vorcodierungsmatrizen Pi dergestalt ausgewählt werden, dass die Datenkapazität einer von dem Sender verwendeten MIMO-Kommunikationsstrecke optimal verwendet wird, d.h. die Datenrate F des Kommunikationskanals so hoch wie möglich ist. Die Datenrate F einer MIMO-Kommunikationsstrecke kann folgendermaßen ausgedrückt werden: $F (P_{i}; H_{i}) = {log}_{2} det (I + H_{i} P_{i} P_{i}^{H} H_{i}^{H} σ_{n}^{- 2}),$
wobei das hochgestellte H die adjungierte Matrix, d.h. die hermetische Transponierung der assoziierten Matrix bedeutet und σ_n die Stärke des additiven räumlich weißen Gaußschen Rauschens n_i bedeutet. Es können auch andere Wahlen für die die Datenrate beschreibende Funktion F anwendbar sein und solche Varianten werden als in den Schutzumfang der Erfindung fallend betrachtet.
Die Datenrate F kann von der Wahl der Vorcodierungsmatrizen Pi und den Kanalübertragungseigenschaften H_i abhängen. Es können verschiedene Optimierungstechniken benutzt werden, um die Datenrate F zu maximieren. Abhängig von dem zum Empfang des Empfangssignals verwendeten Empfänger können verschiedene Techniken verwendet werden, um die Daten aus dem Empfangssignal zu extrahieren, zum Beispiel serielle Störungslöschung (SIC) oder Minimierung des mittleren quadratischen Fehlers (MMSE). Die Optimierung der Datenrate kann deshalb gemäß dem Typ des Empfängers gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung zurechtgeschnitten werden. Bei einer Ausführungsform können Techniken, die den mittleren quadratischen Fehler minimieren, durch Verwendung eines linearen MIMO-Entzerrers (MMSE-Entzerrers) im Empfänger ausgeführt werden. Unter der Annahme eines MMSE-Entzerrers im Empfänger kann die zu optimierende Datenrate F_M folgendermaßen ausgedrückt werden: $F_{M} (P_{i}; H_{i}) = \sum_{k = 1}^{N_{S}} {log}_{2} (1 + S I N R_{i, k}) = - \sum_{k = 1}^{N_{S}} {log}_{2} (σ_{n}^{2} {[{(P_{i}^{H} H_{i}^{H} H_{i} P_{i} + σ_{n}^{2} I)}^{- 1}]}_{k, k}),$
wobei I die Einheitsmatrix und SINR_i,k das Verhältnis von Signal zu Störung und Rauschen des k-ten Datenstroms auf dem Hilfsträger i bedeutet. Die Optimierung kann bei einer Ausführungsform deshalb darauf abzielen, das Verhältnis von Signal zu Störung und Rauschen SINR_i,k nach der Entzerrung (Nach-Entzerrungs-SINR) zu maximieren.
Bei einer Ausführungsform können die Vorcodierungsmatrizen Pi so ausgewählt werden, dass für jeden Hilfsträger eine andere Vorcodierungsmatrix Pi gewählt wird. Zusätzlich kann für jeden Hilfsträger der Rang Ri der assoziierten Vorcodierungsmatrix Pi unabhängig von den Rängen der übrigen Hilfsträger ausgewählt werden. Wenn das Funkübertragungssystem gemäß dem LTE-Standard arbeitet, sind bei einer Ausführungsform die Ränge Ri der Vorcodierungsmatrizen P_i über das gesamte Frequenzband alle gleich R, d.h. der Rang R wird so gewählt, dass er für jede der Vorcodierungsmatrizen P_i konstant ist. Wenn der Rang R konstant gewählt wird, können die Vorcodierungsmatrizen Pi aus einer Teilmenge der Gesamtheit der Vorcodierungsmatrizen Pi ausgewählt werden. Anders ausgedrückt, wird der Auswahlprozess für die Vorcodierungsmatrizen P_i auf den Pool von Vorcodierungsmatrizen mit dem gewünschten Rang R beschränkt.
Bei einer Ausführungsform kann das Auswählen von Vorcodierungsmatrizen Pi die Lösung eines Optimierungsproblems umfassen. Für verschiedene Ränge Ri über jeden Hilfsträger kann das Optimierungsproblem auf das Folgende gesetzt werden: $max_{{P_{i} \in C}_{i = 1}^{N}} \sum_{i = 1}^{N} F (P_{i}; H_{i}) = max_{{R_{i}}_{i = 1}^{N}} max_{{P_{i} \in C_{R_{i}}}_{i = 1}^{N}} \sum_{i = 1}^{N} F (P_{i}; H_{i}) .$
Bei konstantem Rang R über jeden Hilfsträger vereinfacht sich das Optimierungsproblem auf $max_{R} max_{{P_{i} \in C_{R}}_{i = 1}^{N}} \sum_{i = 1}^{N} F (P_{i}; H_{i}) .$
Mit dem in Gleichung (6) für jedes mögliche R gegebenen Optimierungsproblem muss jede mögliche Kombination von Vorcodierungsmatrizen Pi mit dem entsprechenden Rang R ausgewertet werden.
1 zeigt ein Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Als Erstes können bei 100 Schätzungen für die Kanalübertragungseigenschaften H_i erzeugt werden. Die Schätzungen für die Kanalübertragungseigenschaften H_i können bei einer Ausführungsform durch Fachleuten gewöhnlich bekannte Mittel bereitgestellt werden. Die erzeugten Schätzungen können verwendet werden, um eine Breitband-Vorcodierungsmatrix P von 102 auszuwählen. Anders ausgedrückt, kann eine Vorcodierungsmatrix P bei einer Ausführungsform so ausgewählt werden, dass die Datenrate über das gesamte Frequenzband maximiert wird. Bei einer Ausführungsform kann die Vorcodierungsmatrix P so ausgewählt werden, dass der folgende Ausdruck optimiert wird: $max_{P \in C} \sum_{i = 1}^{N} F (P; H_{i}) .$
Die Lösung dieses konkreten Optimierungsproblems kann durch Verwendung einer Approximation für die Summe in Gleichung (7) durchgeführt werden: $\sum_{i = 1}^{N} F (P; H_{i}) \approx F_{C} (P^{H} R_{T x} P),$
wobei R_Tx die Maximum-Likelihood-Schätzung der Sendekorrelationsmatrix ist und F_c (M) zum Beispiel eine folgendermaßen definierte Kostenfunktion sein kann: $F_{C} (M) = {log}_{2} det (I + M σ_{n}^{- 2}) .$
Es können bei alternativen Ausführungsformen abhängig von der Art des das Empfangssignal empfangenden Empfängers auch andere Definitionen für die Kostenfunktion verwendet werden. Die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene konkrete Kostenfunktion F_c (M) kann für serielle Störungslöschung (SIC) oder Minimierung des mittleren quadratischen Fehlers (MMSE) in dem Empfänger betrachtet werden. R_Tx (die Maximum-Likelihood-Schätzung der Sendekorrelationsmatrix) kann ferner folgendermaßen definiert werden: $R_{T x} = N^{- 1} \sum_{i = 1}^{N} H_{i}^{H} H_{i} \approx E (H_{i}^{H} H),$
wobei E (X) die arithmetische Mittelwertfunktion des Werts X, d.h. der Erwartungswert der Variablen X, ist. Bei der Auswahl der Breitband-Vorcodierungsmatrix P kann das zu lösende Optimierungsproblem somit folgendermaßen lauten: $max_{P \in C} {log}_{2} det (I + P^{H} R_{T x} P σ_{n}^{- 2}) .$
Das in Gleichung (10) gegebene Optimierungsproblem kann ein System mit einem SIC-Empfänger beschreiben. Bei einem linearen MMSE-Empfänger kann das Optimierungsproblem zu dem Folgenden werden: $min_{P \in C} \sum_{k = 1}^{N_{S}} {log}_{2} ({(I + P^{H} R_{T x} P σ_{n}^{- 2})}^{- 1}_{k, k}),$
das in ein Minimierungsproblem des geometrischen Mittelwerts von Minimum-MSEs transformiert werden kann: $min_{P \in C} \prod_{k = 1}^{N_{S}} ({(I + P^{H} R_{T x} P σ_{n}^{- 2})}^{- 1}_{k, k}) .$
Wenn die Breitband-Vorcodierungsmatrix P bei 102 von 1 gemäß einem der in Gleichungen (7), (11), (12) oder (13) gegebenen Optimierungsprobleme ausgewählt wurde, kann bei einer Ausführungsform bei 104 der Rang R der Breitband-Vorcodierungsmatrix P als der optimierte Breitband-Rang R ausgewählt werden, der über das gesamte Frequenzband, d.h. über alle N Hilfsträger i, konstant gehalten werden kann. Als Alternative kann der Rang R gemäß der mittleren Sendekorrelationsmatrix R_Tx über alle Hilfsträger i ausgewählt werden. Rückmeldungsinformationen bezüglich der gewählten Breitband-Vorcodierungsmatrix P können an andere Komponenten bei 106 in dem Funkübertragungssystem ausgegeben werden, insbesondere ein Vorcodierungsmatrixindex (PMI). Zusätzlich können Rückmeldungsinformationen bezüglich des gewählten Rangs R an andere Komponenten bei 108 in dem Funkübertragungssystem ausgegeben werden. Rückmeldungsinformationen bezüglich des Vorcodierungsmatrixindex (PMI) der gewählten Breitband-Vorcodierungsmatrix P und/oder des gewählten Rangs R können bei einer Ausführungsform zu dem Funksender gesendet werden, der die modulierten Datenströme di sendet.
In einem weiteren Schritt können Optimierungsprobleme, die den in Gleichungen (7), (11), (12) und/oder (13) gegebenen Optimierungsproblemen ähnlich sind, für jeden Hilfsträger i gelöst werden. Vorcodierungsmatrizen P_i können bei 110 aus einer Teilmenge von Vorcodierungsmatrizen Pi mit dem zuvor gewählten Rang R gemäß dem folgenden Optimierungsproblem ausgewählt werden: $max_{{P_{i} \in C_{R}}_{i = 1}^{N}} \sum_{i = 1}^{N} F (P_{i}; H_{i}) .$
Wenn das Optimierungsproblem gelöst werden soll, wenn bei einer Ausführungsform im Empfänger ein linearer MMSE-Entzerrer angenommen wird, kann das jeweilige Optimierungsproblem folgendermaßen lauten: $min_{{P_{i} \in C_{R}}_{i = 1}^{N}} \sum_{k = 1}^{N_{S}} {log}_{2} ({(I + P_{i}^{H} R_{T x} P_{i} σ_{n}^{- 2})}^{- 1}_{k, k}) .$
Ähnlich wie bei Gleichung (13) kann das Optimierungsproblem von Gleichung (15) in das Folgende transformiert werden: $min_{{P_{i} \in C_{R}}_{i = 1}^{N}} \prod_{k = 1}^{N_{S}} ({(I + P^{H} R_{T x} P σ_{n}^{- 2})}^{- 1}_{k, k}) .$
In den Gleichungen (14) bis (16) enthält die Teilmenge CR von Vorcodierungsmatrizen Pi nur die Vorcodierungsmatrizen Pi mit dem gewählten Rang R. Die Vorcodierungsmatrizen Pi für jeden Hilfsträger i können abhängig von der mittleren Sendekorrelationsmatrix über die Frequenzen in dem assoziierten Hilfsträger i ausgewählt werden. Rückmeldungsinformationen über die mehreren ausgewählten Vorcodierungsmatrizen P_i können an andere Komponenten des Funkübertragungssystems bei 112 ausgegeben werden, insbesondere an den Sender, d.h. die Basisstation des Funkübertragungssystems. Rückmeldung über die mehreren ausgewählten Vorcodierungsmatrizen P_i können Vorcodierungsmatrixindizes (PMI) mindestens einer der mehreren Vorcodierungsmatrizen Pi umfassen.
In 2 ist eine Vorrichtung 20 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Die Vorrichtung 20 kann ein Vorcodierungs-Rückmeldungsinformationsgenerator sein, der dafür ausgelegt ist, Vorcodierungsrückmeldungsinformationen in einem Funkübertragungssystem, wie etwa einem in einem OFDM-Modus betreibbaren MIMO-Kommunikationssystem, zu erzeugen. Die Vorrichtung 20 kann einen Breitband-Vorcodierungs-Matrixselektor 21 und einen Schmalband-Vorcodierungs-Matrixselektor 1 umfassen. Dem Breitband-Vorcodierungs-Matrixselektor 21 können Schätzungen der Kanalübertragungseigenschaften H_i zugeführt werden, und er kann eine ausgewählte Breitband-Vorcodierungsmatrix P mit einem ausgewählten Rang R an den Schmalband-Vorcodierungs-Matrixselektor 1 ausgeben. Der Schmalband-Vorcodierungs-Matrixselektor 1 kann dafür ausgelegt werden, mehrere Schmalband-Vorcodierungsmatrizen Pi für jeden Hilfsträger i des Funkübertragungssystems auszugeben und Rückmeldungsinformationen über die mehreren Schmalband-Vorcodierungsmatrizen Pi für jeden Hilfsträger i, insbesondere Vorcodierungsmatrixindizes (PMI) auszugeben. Bei einer Ausführungsform kann die Vorrichtung 20 dafür ausgelegt sein, ein Verfahren wie in 1 dargestellt auszuführen.
In 3 ist eine Vorrichtung 30 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Die Vorrichtung 30 kann ein Vorcodierungs-Rückmeldungsinformationsgenerator sein, der dafür ausgelegt ist, Vorcodierungs-Rückmeldungsinformationen in einem Funkübertragungssystem, wie etwa einem in einem OFDM-Modus betreibbaren MIMO-Kommunikationssystem, zu erzeugen. Die Vorrichtung 30 kann einen Vorcodierungs-Matrixrangselektor 31 und einen Vorcodierungs-Matrixselektor 1 umfassen. Dem Vorcodierungs-Matrixrangselektor 31 können Schätzungen der Kanalübertragungseigenschaften H_i zugeführt werden, und er kann einen gewählten Rang für eine Vorcodierungsmatrix P an den Vorcodierungs-Matrixselektor 1 ausgeben. Der Vorcodierungs-Matrixselektor 1 kann dafür ausgelegt sein, mehrere Vorcodierungsmatrizen Pi mit dem durch den Vorcodierungsmatrix-Rangselektor 31 ausgegebenen gewählten Rang R für jeden Hilfsträger i des Funkübertragungssystems auszugeben und kann ferner dafür ausgelegt sein, Rückmeldungsinformationen über die mehreren Schmalband-Vorcodierungsmatrizen Pi für jeden Hilfsträger i, wie etwa bei einer Ausführungsform Vorcodierungs-Matrixindizes (PMI), auszugeben. Die Vorrichtung 30 kann insbesondere dafür ausgelegt sein, ein Verfahren wie in 1 dargestellt auszuführen.
In 4 ist ein Graph eines Balkendiagramms gezeigt. Als Beispiel wird ein LTE-System mit einer 2x4-MIMO-Strecke mit vier Sendeantennen und zwei Empfangsantennen, d.h. N_T=4, N_R=2, und 1200 Hilfsträgern jeweils in Teilbänder von 48 Hilfsträgern unterteilt, in Betracht gezogen. Die Vorcodierungsmatrizen wurden aus dem Vorcodierungs-Codebuch C mit einer minimalen Rückmeldungsperiode von 1 ms ausgewählt.
Die Balken 41 bis 48 repräsentieren die Mengen an reellwertigen Operationen in millionen Anweisungen pro Sekunde für verschiedene reellwertige Operationen in verschiedenen rechnerischen Verfahren. Die Balken 41 bis 44 zeigen die Menge an reellwertigen Additionen in verschiedenen rechnerischen Verfahren. Der Balken 41 repräsentiert die Anzahl reellwertiger Additionen beim Auswerten der Vorcodierungsmatrizen Pi für jedes Teilband von Hilfsträgern gemäß Gleichung (4) unter Verwendung eines linearen MMSE-Entzerrers, ohne zuvor eine Breitband-Vorcodierungsmatrix P mit einem konstanten Rang R auszuwerten. Das assoziierte zu lösende Optimierungsproblem wird in Gleichung (6) gegeben. Die Balken 42 und 43 repräsentieren jeweils die Anzahl reellwertiger Additionen beim Lösen eines Optimierungsproblems wie in Gleichung (15) gegeben, wenn Schmalband-Vorcodierungsmatrizen Pi ausgewählt werden, wobei der Balken 42 den ungünstigsten annehmbaren Fall und der Balken 43 den besten annehmbaren Fall repräsentiert. Beide Balken 42 und 43 zeigen eine beträchtlich niedrigere Anzahl reellwertiger Additionen als der Balken 41, da für das Optimierungsproblem von Gleichung (15) eine wesentlich niedrigere Menge von Funktionsauswertungen notwendig ist als für das Optimierungsproblem von Gleichung (6). Der Balken 44 repräsentiert die Anzahl reellwertiger Additionen beim Lösen eines Optimierungsproblems wie in Gleichung (13) gegeben, wobei eine optimierte Breitband-Vorcodierungsmatrix P über ein gesamtes Frequenzband ausgewählt wird.
Die Balken 45 bis 48 repräsentieren jeweilige Zahlen wie jeweils die Balken 41 bis 44 für reellwertige Multiplikationen anstelle von reellwertigen Additionen. Wieder ist die Anzahl reellwertiger Additionen für den Balken 45 höher als die Anzahl reellwertiger Additionen für die Balken 46 und 47.
Obwohl ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform der Erfindung möglicherweise mit Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, kann ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt mit einem oder mehreren Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, so wie es für eine beliebige gegebene oder konkrete Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann. So wie die Ausdrücke „enthalten“, „aufweisen“, „mit“ oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet wurden, sollen ferner solche Ausdrücke auf ähnliche Weise wie der Ausdruck „umfassen“ einschließend sein. Es wurden möglicherweise die Ausdrücke „gekoppelt“ und „verbunden“ zusammen mit ihren Ableitungen verwendet. Es versteht sich, dass diese Ausdrücke möglicherweise verwendet wurden, um anzugeben, dass zwei Elemente miteinander zusammenarbeiten oder wechselwirken, gleichgültig, ob sie sich in direktem physischem oder elektrischem Kontakt befinden oder sie sich nicht in direktem Kontakt miteinander befinden. Ferner versteht sich, dass Ausführungsformen der Erfindung in diskreten Schaltungen, teilweise integrierten Schaltungen oder vollintegrierten Schaltungen oder in Programmiermitteln implementiert werden können. Außerdem ist der Ausdruck „beispielhaft“ lediglich als ein Beispiel gemeint, statt als Bestes oder Optimales. Außerdem versteht sich, dass hier abgebildete Merkmale und/oder Elemente der Klarheit und des leichteren Verständnisses halber hier mit konkreten Abmessungen relativ zueinander dargestellt werden und dass die tatsächlichen Abmessungen wesentlich von dem hier Dargestellten abweichen können.

Claims

Ein Verfahren, umfassend: Auswählen einer Breitband-Vorcodierungsmatrix für ein Set von Teilbändern aus einem Vorcodierungs-Codebuch gemäß dem 3GPP-LTE Standard für das Set von Teilbändern, Bestimmen eines Rangs für das Set von Teilbändern; Erzeugen von Rückmeldungsinformationen bezüglich des Rangs; Auswählen einer Teilband-Vorcodierungsmatrix für ein Teilband aus dem Set von Teilbändern; Erzeugen eines Teilband Vorcodierungsmatrixindexes (PMI) betreffend die ausgewählte Teilband-Vorcodierungsmatrix basierend auf dem für das Set von Teilbändern bestimmten Rang.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Rang konstant über das Set von Teilbändern ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Auswählen der Teilband-Vorcodierungsmatrix folgendes umfasst: Auswählen der Teilband-Vorcodierungsmatrix um eine Datenrate des Datenstroms zu maximieren.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Breitband-Vorcodierungsmatrix auf einer Maximum-Likelihood Schätzung einer Sendekorrelationsmatrix basiert.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: Erzeugen eines Breitband-Vorcodierungsmatrixindexes (PMI) der ausgewählten Breitband-Vorcodierungsmatrix.
Eine Vorrichtung, umfassend: einen Schaltkreis mit einem Ausgang, wobei der Schaltkreis ausgebildet ist, Rückmeldungsinformationen für einen Rang über ein Set von Teilbändern bereitzustellen; einen Breitband-Vorcodierungsmatrixindex (PMI) für eine Breitbandvorkodierungsmatrix von einem Codebuch gemäß dem 3GPP-LTE Standard für das Set von Teilbändern basierend auf dem Rang des Sets von Teilbändern bereitzustellen; und einen Teilband-Vorcodierungsmatrixindex (PMI) für eine Teilbandvorcodierungsmatrix von dem Codebuch für ein Teilband aus dem Set von Teilbändern bereitzustellen, wobei der Teilband-Vorcodierungsmatrixindex (PMI) basierend auf dem Rang des Satzes von Teilbändern erzeugt wird.
Die Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Rang der Breitband-Vorcodierungsmatrix über das Set von Teilbändern konstant ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Vorrichtung sich in einem Basisband Chip eines Geräts aus der Gruppe umfassend ein Mobiltelefon, ein Handgerät, einen Empfänger, eine Basisstation und einen Sender befindet.
Die Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Vorrichtung sich außerhalb eines Basisband Chips eines Geräts aus der Gruppe umfassend ein Mobiltelefon, ein Handgerät, einen Empfänger, eine Basisstation und einen Sender befindet.
Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Schaltkreis ausgebildet ist, die Breitband-Vorkodierungsmatrix so auszuwählen, dass sie eine Sendedatenrate maximiert.
Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei andere Rückmeldungsinformationen den Teilband-Vorkodierungsmatrixindex (PMI) der Teilband-Vorkodierungsmatrix umfasst.
Ein Mobiltelefon, das die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11 aufweist.