ES2856197T3

ES2856197T3 - Sistemas y procedimientos para realimentación de PUCCH en redes inalámbricas del 3GPP

Info

Publication number: ES2856197T3
Application number: ES11780815T
Authority: ES
Inventors: Lingjia Liu; Jianzhong Zhang; Young Han Nam
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2031-05-12
Also published as: JP2013529033A; KR20130095181A; JP2016105661A; CN105187103A; CN105187103B; JP5902152B2; RU2573407C2; EP2569881B1; WO2011142598A2; US20120020288A1; USRE47126E1; EP2569881A4; KR101763290B1; CA2799547A1; CA2799547C; EP2569881A2; WO2011142598A3; US8599761B2; CN103004115A; RU2012148243A

Abstract

Una estación (116; 202-208) móvil para su uso en una red inalámbrica, en la que la estación móvil está configurada para transmitir valores de realimentación en un canal físico de control de enlace ascendente, PUCCH, a una estación (102, 103; 220) base de la red inalámbrica, en la que la estación (116; 202-208) móvil está configurada para transmitir a la estación (102, 103; 220) base un primer índice de matriz de precodificador, PMI, de banda ancha en una primera subtrama del PUCCH y un segundo PMI de subbanda asociado con una subbanda particular y un valor de indicador de calidad de canal, CQI, de subbanda asociado con la subbanda particular juntos en una segunda subtrama del PUCCH, en la que el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda indican una matriz de precodificación en un libro de códigos de PUCCH, y en la que el libro de códigos de PUCCH es un libro de códigos restringido por subconjunto basado en un libro de códigos de canal físico compartido de enlace ascendente, PUSCH, que está asociado con valores de PMI transmitidos en el PUSCH.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas y procedimientos para realimentación de PUCCH en redes inalámbricas del 3GPP

rCampo técnico!

La presente solicitud se refiere en general a redes inalámbricas y, más específicamente, al mecanismo de realimentación de CQI, PMI y RI para el canal físico de control de enlace ascendente (PUCCH) en la Release 10 de redes inalámbricas del 3GPP.

El documento US 2009/0190528 A1 desvela un procedimiento para transmitir y recibir información de estado de canal periódica y aperiódicamente.

El documento US 2009/0006925 A1 desvela un procedimiento de realimentación en una unidad de recepción de transmisión inalámbrica, incluyendo el procedimiento proporcionar un índice de matriz de precodificación, comprobación de error del PMI para producir un bit de comprobación de error, codificar el PMI y el bit de comprobación de error y transmitir el PMI codificado y el bit de comprobación de error.

El documento EP 2 184877 A1 desvela procedimientos para realimentar un indicador de matriz de precodificación, que indica una matriz de precodificación que va a aplicarse a múltiples antenas de un aparato de estación base.

Es por lo tanto el objeto de la presente invención proporcionar una estación móvil mejorada y un correspondiente procedimiento, y una estación base mejorada y un correspondiente procedimiento.

Este objeto se soluciona mediante la materia objeto de las reivindicaciones independientes.

Se definen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes.

En la Evolución a Largo Plazo del Proyecto Asociación de la 3a Generación (3GPP LTE), se adopta la Multiplexación por División Ortogonal de Frecuencia (OFDM) como un esquema de transmisión de enlace descendente (DL).

La norma 3GPP LTE (Evolución a Largo Plazo) es la última etapa en la realización de las verdaderas redes de telefonía móvil de la 4a generación (4G). La mayoría de las operadoras móviles en los Estados Unidos y varias operadoras a nivel mundial han anunciado planes para convertir sus redes a LTE comenzando en 2009. lTe es un conjunto de mejoras al Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS). La mayoría de la Release 8 del 3GPP se centra en adoptar una tecnología de comunicaciones móviles de 4G, que incluye una arquitectura de interconexión en red plana toda IP.

La norma de 3GPP LTE usa multiplexación por división ortogonal de frecuencia (OFDM) para el enlace descendente (es decir, desde la estación base a la estación móvil). La multiplexación por división ortogonal de frecuencia (OFDM) es una técnica de transmisión de múltiples portadoras que transmite en muchas frecuencias ortogonales (o subportadoras). Las subportadoras ortogonales se modulan de manera individual y se separan en frecuencia de manera que no interfieren entre sí. Esto proporciona alta eficacia espectral y resistencia a los efectos de múltiples trayectorias.

Los siguientes documentos y descripciones de normas son relevantes: 1) Documento N.° R1-101683, "Way Forward For Rel-10 Feedback Framework", febrero de 2010; 2) Documento N.° R1-102579, "Way Forward On Release 10 Feedback", RAN WG1, abril de 2010; y 3) Documento N.° R1-103332, "Way Forward On UE Feedback", mayo de 2010.

En sistemas de LTE de la Release 10, una estación móvil (o equipo de usuario) realiza realimentación del índice de matriz precodificadora (PMI), indicador de clasificación (RI) e indicador de calidad de canal (CQI) a la estación base (o eNodo B). En la reunión N.° 60 del 3GPP RANI, se acordó un camino a seguir sobre la realimentación en la Release 10. La Release 10 usa realimentación implícita del índice de matriz precodificadora (PMI), indicador de clasificación (RI) e indicador de calidad de canal (CQI). La realimentación espacial del equipo de usuario (UE) o la estación móvil (MS) para una subbanda representa un precodificador y se calcula el CQI basándose en la suposición de que el eNodo B o la estación base (BS) usan un precodificador (o precodificadores específicos, según se proporciona mediante la realimentación, en cada subbanda dentro del recurso de referencia de CQI. Se observa que una subbanda puede corresponder a la totalidad del ancho de banda de sistema.

Un precodificador para una subbanda está compuesto de dos matrices. La estructura del precodificador se aplica a todas las configuraciones de conjuntos de antenas de transmisión (Tx). Cada una de las dos matrices pertenece a un libro de códigos separado. Los libros de códigos son conocidos (o están sincronizados) tanto en la estación base (eNodo B) como en la estación móvil (equipo de usuario). Los libros de códigos pueden o no cambiar a través del tiempo para diferentes subbandas. Los dos índices de libro de códigos juntos determinan el precodificador. Una de las dos matrices tiene como objetivo las propiedades de canal de banda ancha o a largo plazo. La otra matriz tiene como objetivo las propiedades de canal de selectividad de frecuencia o a corto plazo. Se observa que un libro de códigos de matriz en este contexto debe interpretarse como un conjunto finito enumerado de matrices que, para cada bloque de recurso (RB), es conocido para tanto la estación móvil (o UE) como la estación base (o eNodo B). También se observa que una realimentación de precodificador de la Release 8 puede considerarse un caso especial de esta estructura.

De esta manera se transportan dos mensajes: 1) La realimentación de la Release 10 estará basada en realimentación implícita de manera similar a la realimentación de la Release 8; y 2) dos índices de libro de códigos especificarán un precodificador en la Release 10, teniendo como objetivo un libro de códigos propiedades de canal de banda ancha y/o a largo plazo y, teniendo como objetivo el otro libro de códigos las propiedades de canal de selectividad de frecuencia y/o a corto plazo.

En la reunión del RANI N.° 60 bis, también se acordó otro camino a seguir sobre la realimentación de la estación móvil (o UE) en la Release 10. Un precodificador, W, para una subbanda es una función de dos matrices, W1 y W2, (es decir, donde W1 G C1 y W2 G C2). W1 también se denomina como un primer PMI, y W2 también se denomina como un segundo PMI en esta divulgación. Los libros de códigos C1 y C2 son el libro de códigos 1 y el libro de códigos 2, respectivamente. El primer PMI tiene como objetivo las propiedades de canal de banda ancha (o a largo plazo). El segundo PMI tiene como objetivo las propiedades de canal de selectividad de frecuencia (o a corto plazo). Para el canal físico de control de enlace ascendente (PUCCH), la realimentación que corresponde al primer p M i y al segundo PMI puede enviarse en una subtrama diferente o la misma, a menos que la carga útil sea demasiado grande para enviar el primer PMI y el segundo PMI en la misma subtrama en el PUCCH. También, los informes periódico y aperiódico son independientes.

Por lo tanto, existe una diferencia importante en la realimentación entre la Release 8 (Rel-8) y la Release 10 (Rel-10) de las redes de 3GPP. En la Release 8, únicamente un índice de libro de códigos especifica un precodificador. Sin embargo, en la Release 10, dos índices de libro de códigos especifican un precodificador. Adicionalmente, estos dos índices de libro de códigos en la Release 10 pueden enviarse en diferentes subtramas o en la misma subtrama.

Basándose en análisis adicionales en el grupo RANI acerca del perfeccionamiento de la realimentación de UE, hay dos posibles maneras para realizar la precodificación: 1) W = W1xW2 o 2) W = W2xW1, teniendo como objetivo W1 o el primer PMI las propiedades de canal de banda ancha/a largo plazo y teniendo como objetivo W2 o el segundo PMI las propiedades de canal de selectividad de frecuencia/a corto plazo. Es probable que el mecanismo de realimentación de la Rel-10 sea en gran medida diferente del esquema de realimentación de la Rel-8 basado en la estructura de dos libros de códigos. Adicionalmente, la filosofía de diseño de los correspondientes mecanismos de alimentación debería adaptarse hacia maneras detalladas de realización de multiplicación matricial de las dos correspondientes matrices de libro de códigos.

Divulgación!

Problema técnico!

Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de dispositivos y procedimientos mejorados para proporcionar información de realimentación relacionada con CQI, PMI, y RI en redes inalámbricas de la Rel-10 basándose en la estructura de doble libro de códigos para tanto la realimentación periódica del canal físico de control de enlace ascendente (PUCCH) como la realimentación aperiódica del canal físico compartido de enlace ascendente (PUSCH). En particular, existe una necesidad en la técnica de dispositivos y procedimientos mejorados para proporcionar información de realimentación relacionada con CQI, PMI, y RI en redes inalámbricas de la Rel-10 que minimicen la señalización de sobrecarga al mismo tiempo que mejoren la granularidad de la información de realimentación.

rSolución técnica!

Para tratar las deficiencias anteriormente analizadas de la técnica anterior, es un objeto principal proporcionar, para su uso en una red inalámbrica, una estación móvil que transmite valores de realimentación en un canal físico de control de enlace ascendente (PUCCH) a una estación base de la red inalámbrica.

Descripción de los dibujos!

La invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas. A continuación, las realizaciones que no caen dentro del ámbito de las reivindicaciones deben entenderse como ejemplos útiles para entender la invención.

Para un entendimiento más completo de la presente divulgación y sus ventajas, se hace referencia ahora a la siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que números de referencia similares representan partes similares:

La Figura 1 ilustra una red inalámbrica de ejemplo que realiza realimentación para el PUCCH y el PUSCH de acuerdo con los principios de la presente divulgación;

La Figura 2 ilustra una estación base en comunicación con una pluralidad de estaciones móviles de acuerdo con una realización de la divulgación;

La Figura 3 ilustra un sistema de múltiple entrada, múltiple salida (MIMO) de 4x4 de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

Las Figuras 4a y 4b ilustran una alternativa para generar información de CQI, PMI, y RI en modo de realimentación de banda ancha periódica de PUCCH de acuerdo con una realización de la divulgación; y

Las Figuras 5-10 ilustran una pluralidad de alternativas para generar información de c Q i, PMI, y RI en modo de realimentación de banda ancha periódica de PUCCH cuando el valor de indicador de subconjunto (SI) es 0 de acuerdo con otras realizaciones de la presente divulgación.

rModo para la invención!

Antes de realizar la DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN a continuación, puede ser ventajoso exponer definiciones de ciertas palabras y frases usadas a lo largo del presente documento de patente: los términos "incluir" y "comprender", así como derivados de los mismos, significan inclusión sin limitación; el término "o", es inclusivo, que significa y/o; las expresiones "asociado con" y "asociado con el mismo", así como derivadas de las mismas, pueden significar incluir, incluirse en, interconectarse como, contener, contenerse con, conectarse a o con, acoplarse a o con, ser comunicable con, cooperar con, intercalar, yuxtaponer, estar próximo a, unirse a o con, tener, tener una propiedad de o similares. Se proporcionan definiciones para ciertas palabras y expresiones a lo largo del presente documento de patente, los expertos en la materia deberían entender que, en muchos, si no en la mayoría de los casos, tales definiciones se aplican a usos anteriores, así como futuros, de tales palabras y frases definidas.

Las figuras 1 a 10, analizadas a continuación, y las diversas realizaciones usadas para describir los principios de la presente divulgación en el presente documento de patente son por medio de ilustración únicamente y no deberían interpretarse de ninguna forma para limitar el ámbito de la divulgación. Los expertos en la técnica entenderán que los principios de la presente divulgación pueden implementarse en cualquier red inalámbrica dispuesta adecuadamente.

La Figura 1 ilustra una red 100 inalámbrica de ejemplo, que realiza la realimentación para el canal físico de control de enlace ascendente (PUCCH) y el canal físico compartido de enlace ascendente (PUSCH) de acuerdo con los principios de la presente divulgación. En la realización ilustrada, la red 100 inalámbrica incluye la estación base (BS) 101, la estación base (BS) 102, la estación base (BS) 103, y otras estaciones base similares (no mostradas). La estación 101 base está en comunicación con Internet 130 o una red similar basada en IP (no mostrada).

Dependiendo del tipo de red, pueden usarse otros términos y expresiones bien conocidos en lugar de "estación base", tal como "eNodo B" o "punto de acceso". Por motivos de conveniencia, la expresión "estación base" se usará en el presente documento para referirse a los componentes de infraestructura de red que proporcionan acceso inalámbrico a terminales remotos.

La estación 102 base proporciona acceso de banda ancha inalámbrico a Internet 130 a una primera pluralidad de estaciones móviles (o equipo de usuario) dentro del área 120 de cobertura de la estación 102 base. La primera pluralidad de estaciones móviles incluye la estación 111 móvil, que puede estar ubicada en un pequeño negocio (SB), la estación 112 móvil, que puede estar ubicada en una empresa (E), la estación 113 móvil, que puede estar ubicada en un punto caliente (HS) WiFi, la estación 114 móvil, que puede estar ubicada en una primera residencia (R), la estación 115 móvil, que puede estar ubicada en una segunda residencia (R), y la estación 116 móvil, que puede ser un dispositivo móvil (M), tal como un teléfono celular, un portátil inalámbrico, una PDA inalámbrica o similares.

Por motivos de conveniencia, la expresión "estación móvil" se usa en el presente documento para designar cualquier equipo inalámbrico remoto que acceda de manera inalámbrica a una estación base, ya sea o no la estación móvil un verdadero dispositivo móvil (por ejemplo, teléfono celular) o esté considerado normalmente un dispositivo estacionario (por ejemplo, ordenador personal de sobremesa, máquina de venta, etc.). Pueden usarse otros términos y expresiones bien conocidos en lugar de "estación móvil", tales como "estación de abonado (SS)", "terminal remoto (Rt )", "terminal inalámbrico (WT)", "equipo de usuario (UE)", y similares.

La estación 103 base proporciona acceso de banda ancha inalámbrico a Internet 130 a una segunda pluralidad de estaciones móviles dentro del área 125 de cobertura de la estación 103 base. La segunda pluralidad de estaciones móviles incluye la estación 115 móvil y la estación 116 móvil. En una realización de ejemplo, las estaciones 101-103 base pueden comunicarse entre sí y con las estaciones 111-116 móviles usando técnicas de OFDM u OFDMA.

Aunque únicamente se representan seis estaciones móviles en la Figura 1, se entiende que la red 100 inalámbrica puede proporcionar acceso de banda ancha inalámbrico a estaciones móviles adicionales. Se observa que la estación 115 móvil y la estación 116 móvil están ubicadas en los bordes tanto del área 120 de cobertura como del área 125 de cobertura. La estación 115 móvil y la estación 116 móvil se comunica cada una tanto con la estación 102 base como la estación 103 base y puede decirse que están operando en modo de traspaso, como es conocido para los expertos en la materia.

Pueden hallarse descripciones de ejemplo de esquemas de formación de haces de transmisión de bucle cerrado basados en diseño de libro de códigos en: 1) D. Love, J. Heath y T. Strohmer, "Grassmannian Beamforming For Multiple-Input, Multiple-Output Wireless Systems", IEEE Transactions on Information Theory, octubre de 2003, y 2) V. Raghavan, A. M. Sayeed y N. Boston, "Near-Optimal Codebook Constructions For Limited Feedback Beamforming In Correlated MIMO Channels con Few Antenas", IEEE 2006 International Symposium on Information Theory.

Puede usarse formación de haces de transmisión basada en libro de códigos de bucle cerrado en un caso donde una estación base forma un haz de antena de transmisión hacia un único usuario o de manera simultánea hacia múltiples usuarios al mismo tiempo y a una cierta frecuencia. Puede hallarse una descripción de ejemplo de un sistema de este tipo en Quentin H. Spencer, Christian B. Peel, A. Lee Swindlehurst, Martin Harrdt, "An Introduction To the Multi-User MIMO Downlink", IEEE Communication Magazine, octubre de 2004.

Un libro de códigos es un conjunto de haces de antena predeterminados que son conocidos para las estaciones móviles. Una MIMO de precodificación basada en libro de códigos puede proporcionar ganancia de eficacia espectral significativa en MIMO de bucle cerrado de enlace descendente. En las normas IEEE 802.16e y 3GPP LTE, se soporta una configuración de MIMO de bucle cerrado basada en la realimentación limitada a cuatro antenas de transmisión (4-TX). En las normas IEEE 802.16m y 3GPP LTE Avanzada, para proporcionar eficacia espectral pico, se proponen configuraciones de ocho antenas de transmisión (8-TX) como un sistema de enlace descendente de MIMO de bucle cerrado de precodificación destacado. Pueden hallarse descripciones de ejemplo de tales sistemas en la Especificación Técnica del 3GPP N.° 36.211, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA): Physical Channel and Modulation".

Para eliminar la necesidad del procedimiento de calibración de fase en casos donde no se usen las señales de sondeo de canal o señales de piloto comunes (o de la parte media) para fines de demodulación de datos, puede utilizarse formación de haces de transmisión basada en libro de códigos transformado de bucle cerrado. Puede hallarse una descripción de ejemplo de un sistema de este tipo en IEEE C802.16m08/1345r2, "Transformation Method For Codebook Based Precoding", noviembre de 2008. El procedimiento de libro de códigos transformado utiliza la información de correlación de canal para mejorar el rendimiento del libro de códigos convencional, especialmente en los canales altamente correlacionados, así como para eliminar la necesidad de la calibración de fase entre múltiples antenas de transmisión. Típicamente, la información de correlación de canal está basada en estadísticas de segundo orden y, por lo tanto, cambia muy lentamente, que es similar a los efectos de canal a largo plazo, tal como el ensombrecimiento y la pérdida de trayectoria. Como resultado, la sobrecarga de realimentación y la complejidad de cálculo usando información de correlación son muy pequeñas.

La Figura 2 ilustra un diagrama 200 de una estación 220 base en comunicación con una pluralidad de estaciones 202, 404, 406 y 408 móviles de acuerdo con una realización de esta divulgación.

Como se muestra en la Figura 2, la estación 220 base se comunica simultáneamente con múltiples estaciones móviles a través del uso de múltiples haces de antena, cada haz de antena está formado hacia su estación móvil pretendida al mismo tiempo y a la misma frecuencia. La estación 220 base y las estaciones 202, 204, 206 y 208 móviles están empleando múltiples antenas para la transmisión y recepción de señales de ondas de radio. Las señales de ondas de radio pueden ser señales de multiplexación por división ortogonal de frecuencia (OFDM).

En esta realización, la estación 220 base realiza formación de haces simultánea a través de una pluralidad de transmisores a cada estación móvil. Por ejemplo, la estación base 220 transmite datos a la estación 202 móvil a través de una señal 210 de formación de haces, datos a la estación 204 móvil a través de una señal 212 de formación de haces, datos a la estación 406 móvil a través de una señal 214 de formación de haces y datos a la estación 408 móvil a través de una señal 216 de formación de haces. En algunas realizaciones de esta divulgación, la estación 220 base puede realizar formación de haces de manera simultánea a las estaciones 202, 204, 206, y 208 móviles. En algunas realizaciones, cada señal de formación de haces está formada hacia su estación móvil pretendida al mismo tiempo y a la misma frecuencia. Para el fin de claridad, la comunicación desde una estación base a una estación móvil puede denominarse también para que se conozca como comunicación de enlace descendente y la comunicación desde una estación móvil a una estación base puede denominarse como comunicación de enlace ascendente.

La estación 220 base y las estaciones 202, 204, 206 y 208 móviles emplean múltiples antenas para transmitir y recibir señales inalámbricas. Se entiende que las señales inalámbricas pueden ser señales de ondas de radio, y las señales inalámbricas pueden usar cualquier esquema de transmisión conocido para un experto en la materia, incluyendo un esquema de transmisión de Multiplexación por División Ortogonal de Frecuencia (OFDM).

Las estaciones 202, 204, 206 y 208 móviles pueden ser cualquier dispositivo que pueda recibir señales inalámbricas. Ejemplos de estaciones 202, 204, 206, y 208 móviles incluyen, pero sin limitación, un asistente de datos personal (PDA), portátil, teléfono móvil, dispositivo de mano, o cualquier otro dispositivo que pueda recibir las transmisiones de formación de haces.

El esquema de transmisión de OFDM se usa para multiplexar datos en el dominio de la frecuencia. Se llevan símbolos de modulación en las subportadoras de frecuencia. Los símbolos modulados de modulación por amplitud en cuadratura (QAM) se convierten de serie a paralelo y se introducen a la transformada de Fourier rápida inversa (IFFT). En la salida de la IFFT, se obtienen N muestras de dominio del tiempo. En este punto N hace referencia al tamaño de IFFT/transformada rápida de Fourier (FFT) usado mediante el sistema de OFDm . La señal después de la IFFT se convierte de paralelo a serie y se añade un prefijo cíclico (CP) a la secuencia de señal. Se añade el CP a cada símbolo de OFDM para evitar o mitigar el impacto debido al desvanecimiento de múltiples trayectorias. La secuencia de muestras resultante se denomina como un símbolo de OFDM con un CP. En el lado del receptor, suponiendo que se consigue sincronización de tiempo y frecuencia perfecta, el receptor elimina en primer lugar el CP, y la señal se convierte de serie a paralelo antes de alimentarse en la FFT. La salida de la FFT se convierte de paralelo a serie, y los símbolos de modulación de QAM resultantes se introducen al demodulador de QAM.

El ancho de banda total en un sistema de OFDM se divide en unidades de frecuencia de banda estrecha llamadas subportadoras. El número de subportadoras es igual al tamaño N de FFT/IFFT utilizado en el sistema. En general, el número de subportadoras usadas para datos es menor que N porque se reservan algunas subportadoras en el borde del espectro de frecuencia como subportadoras de guarda. En general, no se transmite información en subportadoras de guarda.

Puesto que cada símbolo de OFDM tiene una duración finita en el dominio del tiempo, las subportadoras se solapan entre sí en dominio de frecuencia. Sin embargo, se mantiene la ortogonalidad en la frecuencia de muestreo suponiendo que el transmisor y el receptor tienen sincronización de frecuencia perfecta. En el caso del desplazamiento de frecuencia debido a la sincronización de frecuencia imperfecta o a la alta movilidad, se destruye la ortogonalidad las subportadoras en frecuencias de muestreo, dando como resultado interferencia inter-portadora (ICI).

El uso de múltiples antenas de transmisión y múltiples antenas de recepción tanto en una estación base como en una sola estación móvil para mejorar la capacidad y la fiabilidad de un canal de comunicación inalámbrico se conoce como sistema Múltiple Entrada Múltiple Salida (SU-MIMO) de Único Usuario. Un sistema de MIMO promete un aumento lineal en la capacidad con K, donde K es el mínimo del número de antenas de transmisión (M) y de recepción (N) (es decir, K=mín(M,N)). Un sistema de MIMO puede implementarse con los esquemas de multiplexación espacial, una formación de haces de transmisión/recepción, o diversidad de transmisión/recepción.

La Figura 3 ilustra un sistema 300 de múltiple entrada, múltiple salida (MIMO) de 4x4 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. En este ejemplo, se transmiten cuatro flujos 302 de datos diferentes de manera separada usando cuatro antenas 304 de transmisión. Las señales transmitidas se reciben en cuatro antenas 306 de recepción y se interpretan como las señales 308 recibidas. Se realiza alguna forma de procesamiento 310 de señal espacial en las señales 308 recibidas para recuperar cuatro flujos 312 de datos.

Un ejemplo de procesamiento de señal espacial es el Espacio-Tiempo por capas de los Laboratorios Vertical-Bell (V-BLAST), que usa el principio de cancelación de interferencia sucesiva para recuperar los flujos de datos transmitidos. Otras variantes de esquemas MIMO incluyen esquemas que realizan alguna clase de codificación de espacio-tiempo a través de las antenas de transmisión (por ejemplo, Espacio-Tiempo por capas de los Laboratorios Diagonal Bell (D-BLAST)). Además, puede implementarse MIMO con un esquema de diversidad de transmisión y recepción y un esquema de formación de haces de transmisión y recepción para mejorar la fiabilidad de enlace o la capacidad de sistema en sistemas de comunicación inalámbrica.

La estimación de canal MIMO consiste en la estimación de la ganancia de canal y la información de fase para enlaces desde cada una de las antenas de transmisión a cada una de las antenas de recepción. Por lo tanto, la respuesta de canal "H" para el sistema NxM MIMO consiste en una matriz NxM, como se muestra a continuación:

La respuesta de canal de MIMO se representa mediante H y aNM representa la ganancia de canal desde la antena de transmisión N a la antena de recepción M. Para posibilitar las estimaciones de los elementos de la matriz de canal de MIMO, pueden transmitirse pilotos separados desde cada una de las antenas de transmisión.

Como una extensión de MIMO de único usuario (SU-MIMO), MIMO de múltiples usuarios (MU-MIMO) es un escenario de comunicación en el que una estación base con múltiples antenas de transmisión puede comunicarse de manera simultánea con múltiples estaciones móviles a través del uso de esquemas de formación de haces de múltiples usuarios tales como el Acceso Múltiple de División Espacial (SDMA) para mejorar la capacidad y fiabilidad de un canal de comunicación inalámbrica.

En la presente divulgación, dos índices matriciales especifican un precodificador. Más específicamente, un índice matricial especifica W1 G C1 y un índice matricial especifica W2 G C2, donde C1 y C2 son dos libros de códigos. La clasificación de la palabra de código W = W1 x W2 (o W2xW1) se define como la clasificación de W.

Para el caso de W = W1 x W2, el libro de códigos C1 contiene palabras de código que tienen la estructura de:

junto con la matriz de identidad. El libro de códigos C2 contiene las palabras de código que tienen dimensiones de: 2x1,2x2, 8x3, 8x4, 8x5, 8x6, 8x7, y 8x8 únicamente.

En el libro de códigos de la octava antena de transmisión (8 Tx) del precodificador global (W), la clasificación máxima de la palabra de código es 8. Si el número de palabras de código de la clasificación "k" en el libro de códigos 8 Tx se indica rk, entonces el número total de palabras de código en el libro de códigos 8 Tx es:

En una realización de la divulgación, el libro de códigos del precodificador global (W) tiene la siguiente propiedad:

8

n + r2 = Une

k —3

Es decir, el número total de palabras de código para la clasificación 1 y la clasificación 2 es el mismo que el número total de palabras de código de la clasificación 3 a la clasificación 8. Un ejemplo especial es:

En este caso, las palabras de código pueden dividirse de manera uniforme en cuatro subconjuntos: i) el subconjunto S0 contiene palabras de código de la clasificación 1; ii) el subconjunto S1 contiene palabras de código de la clasificación 2; iii) el subconjunto S2 contiene palabras de código de la clasificación 3 y la clasificación 4; y iv) el subconjunto S3 contiene palabras de código de la clasificación 5, clasificación 6, clasificación 7 y clasificación 8.

En un ejemplo particular, las palabras de código pueden dividirse de manera uniforme en cuatro subconjuntos: S0, S1, S2 y S3. El subconjunto S0 contiene palabras de código de clasificación 1 dirigidas para una configuración de antena de polo cruzado espaciado de manera estrecha con la estructura de:

donde el haz de grupo de antenas

y donde

G<k>Q)

El término representa el conjunto de todos los subconjuntos de k columnas de la matriz generadora basada

g ( Q )

en DFT, teniendo los siguientes elementos:

El subconjunto S1 contiene palabras de código de clasificación 1 para una configuración de antena de conjunto lineal uniforme espaciado de manera estrecha copolarizado, con la estructura de:

El subconjunto S2 contiene palabras de código de la clasificación 2, clasificación 3 y clasificación 4. El subconjunto S3 contiene palabras de código de la clasificación 5, clasificación 6, clasificación 7 y clasificación 8.

En una realización de la divulgación, las matrices de precodificación globales pueden dividirse en K subconjuntos, en los que se informa un indicador de subconjunto de flog 2 (K) ^ bits (SI) desde la estación móvil a la red para indicar a qué subconjunto pertenece la matriz de precodificación global recomendada de la estación móvil.

Para un ejemplo particular, las matrices de precodificación global se dividen en dos subconjuntos de acuerdo con la clasificación del precodificador global. Cuando el bit de indicador de subconjunto (SI) es igual a 1, la clasificación del precodificador global recomendado de la estación móvil es mayor que 2. De otra manera, cuando el bit de SI es igual a 2, la clasificación del precodificador global recomendado es menor que 3:

En otro ejemplo, las matrices de precodificación global se dividen en cuatro subconjuntos (S0, S1, S2, y S3). A continuación, un indicador de subconjunto de 2 bits (SI) indica a cuál subconjunto pertenece el precodificador global recomendado:

En una realización de la divulgación, la estación móvil informa un primer PMI o W1 y un segundo PMI o W2 en diferentes subtramas o en la misma subtrama, dependiendo de los valores de SI. Por ejemplo, en el caso donde SI tiene únicamente un bit, se sugiere en la realización anterior: 1) cuando el valor de SI es 0, entonces puede informarse el primer PMI y el segundo PMI en diferentes subtramas o la misma subtrama; y 2) cuando el valor de SI es 1, el primer PMI y el segundo PMI siempre se informan en la misma subtrama. Adicionalmente, en el caso especial cuando el primer PMI siempre se establece para que sea la matriz de identidad cuando el valor de SI es 1, la estación móvil únicamente necesita informar el índice de matriz relacionado con el segundo PMI.

Las Figuras 4a y 4b ilustran una alternativa para generar información de CQI, PMI, y RI en modo de realimentación de banda ancha periódica de PUCCH de acuerdo con una realización de la divulgación. La estación móvil transmite las subtramas 401-406 con los informes de realimentación indicados cuando el indicador de subconjunto (SI) es 0. La estación móvil también transmite las subtramas 411-416 con los informes de realimentación indicados cuando el indicador de subconjunto (SI) es 1. El indicador de subconjunto (SI) se informa mediante la estación móvil de manera menos frecuente, similar a la realimentación de RI en Rel-8. En una subtrama donde la estación móvil está configurada para informar tanto PMI como CQI, la estación móvil informa tanto el primer PMI como el segundo PMI si SI = 0 (como se muestra en la Figura 4a). Sin embargo, si SI = 1, la estación móvil informa únicamente el segundo PMI.

A modo de ejemplo, las subtramas 401 y 404 contienen el indicador de subconjunto (SI=0). Las subtramas 402, 403, 405, y 406 contienen el primer PMI y el segundo PMI (es decir, las matrices W1 y W2), así como los valores de indicador de calidad de canal (CQI). Las subtramas 411 y 414 contienen el indicador de subconjunto (SI=1). Las subtramas 412, 413, 415, y 416 contienen los segundos valores de PMI, así como los valores de indicador de calidad de canal (CQI).

Las Figuras 5-10 ilustran una pluralidad de alternativas para generar información de CQI, PMI, y RI en modo de realimentación de banda ancha periódica de PUCCH cuando el valor de indicador de subconjunto (SI) es 0 de acuerdo con otras realizaciones de la presente divulgación.

En la Figura 5, la estación móvil transmite las subtramas 511-515 con los informes de realimentación indicados cuando el indicador de subconjunto (SI) es 0. El primer PMI y el segundo PMI ambos se obtienen desde el canal de banda ancha (es decir, la estación móvil supone la transmisión en las subbandas S establecidas), W2' y W2" se obtienen desde el canal de banda ancha que sigue a la subtrama de generación de información, condicionada a la última realimentación de banda ancha periódica informada del primer PMI. La generación de información de periodicidad tanto del primer PMI como del segundo PMI en la misma subtrama puede configurarse mediante la señalización de capa superior (por ejemplo, señalización de RRC). La generación de información de periodicidad del primer PMI y el segundo PMI puede ser múltiples veces la generación de información de periodicidad de únicamente el segundo PMI de banda ancha.

El CQI se calcula suponiendo que la estación móvil realiza la transmisión en las subbandas de conjunto S con el primer PMI actualmente informado y el segundo PMI si el primer PMI está configurado para informarse en la subtrama de realimentación del segundo PMI informado actualmente y el último primer PMI de banda ancha periódico informado.

En la Figura 6, la estación móvil transmite las subtramas 611-615 con los informes de realimentación indicados cuando el indicador de subconjunto (SI) es 0. El primer PMI se obtiene desde el canal de banda ancha. La estación móvil supone la transmisión en las subbandas de conjunto S. Sin embargo, el segundo PMI (para la subbanda SB1) se obtiene suponiendo que la estación móvil está transmitiendo únicamente en la correspondiente subbanda SB1. El valor de CQI se calcula suponiendo que la estación móvil realiza la transmisión en las subbandas de conjunto S con el primer PMI informado y el segundo PMI de subbanda. En esta alternativa, el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda siempre se transmiten en la misma subtrama (por ejemplo, la subtrama 612).

En la Figura 7, la estación móvil transmite las subtramas 711-715 con los informes de realimentación indicados cuando el indicador de subconjunto (SI) es 0. El mecanismo de generación de información es similar al presentado en la Figura 5. Sin embargo, la diferencia es que el primer PMI y el segundo PMI no se envían en la misma subtrama. El valor de CQI se calcula suponiendo que la estación móvil realiza la transmisión en las subbandas de conjunto S con el segundo PMI actualmente informado y el último primer PMI de banda ancha periódico informado.

En la Figura 8, la estación móvil transmite las subtramas 811-815 con los informes de realimentación indicados cuando el indicador de subconjunto (SI) es 0. El mecanismo de generación de información es similar al presentado en la Figura 6 excepto que el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda no siempre se envían en la misma subtrama. La periodicidad de las subtramas donde la estación móvil está configurada para realimentar tanto el primer PMI de banda ancha como el segundo PMI de subbanda en la misma subtrama puede configurarse mediante la señalización de capa superior y debe ser múltiples veces la periodicidad de realimentación de las subtramas cuando la estación móvil está configurada para realimentar únicamente el segundo PMI de subbanda. El valor de CQI se calcula suponiendo que la estación móvil realiza la transmisión en las subbandas de conjunto S con el primer PMI actualmente informado y el segundo PMI de subbanda si el primer PMI está configurado para informarse en la subtrama de realimentación del segundo PMI de subbanda informado actualmente y el último primer PMI de banda ancha periódico informado.

En la Figura 9, la estación móvil transmite las subtramas 911-915 con los informes de realimentación indicados cuando el indicador de subconjunto (SI) es 0. El mecanismo de generación de información es similar al presentado en la Figura 6, excepto que el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda nunca se envían en la misma subtrama. La periodicidad de las subtramas donde las estaciones móviles están configuradas para realimentar el primer PMI de banda ancha puede configurarse mediante señalización de capa superior y puede ser múltiples veces la periodicidad de realimentación de las subtramas cuando la estación móvil está configurada para realimentar únicamente el segundo PMI de subbanda. El CQI se calcula suponiendo que la estación móvil realiza la transmisión en las subbandas de conjunto S con el segundo PMI de subbanda actualmente informado y el último primer PMI de banda ancha periódico informado.

En una realización ventajosa de la presente divulgación, la estación móvil realimenta el segundo PMI de subbanda en aquellos casos donde la estación móvil está también configurada para realimentar el valor de CQI para las subbandas seleccionadas (es decir, el CQI de subbanda de estación móvil seleccionado). Por ejemplo, en la Figura 7, la estación móvil transmite las subtramas 1011-1015 con los informes de realimentación indicados cuando el indicador de subconjunto (SI) es 0. En las subtramas 1013 y 1014, donde la estación móvil está configurada para realimentar el valor de CQI de subbanda (por ejemplo, CQI SB1), la estación móvil también informará el correspondiente segundo PMI de subbanda (por ejemplo, W2 SB1).

En las subtramas donde la estación móvil está configurada para realimentar el PMI/CQI de banda ancha (por ejemplo, la subtrama 1012), la estación móvil puede usar un procedimiento propuesto en una de las Figuras 4-9. Sin embargo, para la subtrama donde la estación móvil está configurada para realimentar el valor de CQI de subbanda, la estación móvil también realimentará el correspondiente segundo PMI de subbanda, junto con los valores de CQI de subbanda informados.

Ventajosamente, combinar el valor de CQI de subbanda y el valor de PMI subbanda (es decir, el segundo PMI) en la misma subtrama reduce el tamaño de la sobrecarga. Esto es debido a que separar el PMI en un primer PMI y un segundo PMI permite que el segundo PMI se combine con el CQI usando una carga útil razonable y aumenta la granularidad global del primer PMI y el segundo PMI.

En la Release 8, el libro de códigos para el PUCCH es el mismo que el libro de códigos para el PUSCH. En una realización ventajosa de la divulgación, puede usarse diferente granularidad de libro de códigos para realimentación de PUCCH y realimentación de PUSCH. Por consiguiente, los libros de códigos para la realimentación de PUCCH y realimentación de PUSCH son diferentes. Por ejemplo, los libros de códigos en los que está basada la realimentación de PUCCH son subconjuntos de los libros de códigos en los que está basada la realimentación de PUSCH. Más específicamente, en la estructura de libro de códigos dual, los libros de códigos de PUSCH y PUCCH tienen la siguiente

^qPJJCCH ^c c PUSCH n PUCCH n PUSCH (-PUCCH

relación: 1 1 ^ 2

y donde es el libro de códigos cPU SC H

definido para la matriz Wi para realimentación de PUCCH y es el libro de códigos definido para la matriz Wi para realimentación de PUSCH.

Como alternativa, los libros de códigos de PUSCH y PUCCH pueden tener la siguiente relación:

C PUCCH C PUSCH d UCCH C C ™ SCH

1 — 1 y ¿ . Esto permite la posibilidad de que tanto la realimentación de PUCCH como de PUSCH tengan la misma granularidad de realimentación para realimentación de banda ancha. El libro de códigos de PUCCH puede estar restringido a subconjunto a partir de el del libro de códigos de PUSCH. El subconjunto restringido podría señalizarse a través de señalización de capa superior, y los mecanismos para realizar un subconjunto restringido podrían reutilizar los mismos definidos en la Rel-8.

Adicionalmente, la restricción de libro de códigos para PUCCH puede tener la propiedad de que el libro de códigos restringido tendrá la misma propiedad que la de la realimentación de PUSCH (libro de códigos no restringido) en términos de la relación de carga útil. Puesto que se usa el PUSCH para transmisión de datos, usar el PUSCH para realimentación permite una carga útil superior para la realimentación en comparación con usar el PUCCH. Por ejemplo,

si el libro de códigos no restringido tiene la propiedad,

entonces el libro de códigos restringido

para realimentación de PUCCH debe tener la propiedad, K~ -> , donde r¡’ significa el número de matrices de precodificación globales que tienen la clasificación i en el libro de códigos restringido para realimentación de PUCCH.

rAplicabilidad industrial!

Aunque la presente divulgación se ha descrito con una realización de ejemplo, pueden sugerirse diversos cambios y modificaciones a un experto en la materia. Se concibe que la presente divulgación incluye tales cambios y modificaciones como pertenecientes al ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una estación (116; 202-208) móvil para su uso en una red inalámbrica, en la que la estación móvil está configurada para transmitir valores de realimentación en un canal físico de control de enlace ascendente, PUCCH, a una estación (102, 103; 220) base de la red inalámbrica, en la que la estación (116; 202-208) móvil está configurada para transmitir a la estación (102, 103; 220) base un primer índice de matriz de precodificador, PMI, de banda ancha en una primera subtrama del PUCCH y un segundo PMI de subbanda asociado con una subbanda particular y un valor de indicador de calidad de canal, CQI, de subbanda asociado con la subbanda particular juntos en una segunda subtrama del PUCCH,

en la que el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda indican una matriz de precodificación en un libro de códigos de PUCCH, y

en la que el libro de códigos de PUCCH es un libro de códigos restringido por subconjunto basado en un libro de códigos de canal físico compartido de enlace ascendente, PUSCH, que está asociado con valores de PMI transmitidos en el PUSCH.

2. La estación móvil como se define en la reivindicación 1, en la que la estación móvil está configurada adicionalmente para transmitir un CQI de banda ancha junto con el primer PMI de banda ancha en la primera subtrama del PUCCH, en la que el CQI de banda ancha se obtiene basándose en el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda.

3. La estación móvil como se define en la reivindicación 1, en la que un periodo en el que la estación (116; 202-208) móvil transmite el primer PMI de banda ancha y un valor de CQI de banda ancha es un múltiplo de un periodo en el que la estación (116; 202-208) móvil transmite el segundo PMI de subbanda y el valor de CQI de subbanda.

4. La estación móvil como se define en la reivindicación 1, en la que el libro de códigos de PUCCH es un mismo tamaño que el libro de códigos de PUSCH.

5. Un procedimiento de operación de una estación (116; 202-208) móvil, comprendiendo el procedimiento:

transmitir a una estación (102, 103; 220) base un primer índice de matriz de precodificador, PMI, de banda ancha en una primera subtrama de un canal físico de control de enlace ascendente, PUCCH; y

transmitir un segundo PMI de subbanda asociado con una subbanda particular y un valor de indicador de calidad de canal, CQI, de subbanda asociado con la subbanda particular juntos en una segunda subtrama del PUCCH, en la que el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda indican una matriz de precodificación en un libro de códigos de PUCCH, y

6. El procedimiento como se define en la reivindicación 5, en el que el procedimiento comprende adicionalmente transmitir un CQI de banda ancha junto con el primer PMI de banda ancha en la primera subtrama del PUCCH, en el que el CQI de banda ancha se obtiene basándose en el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda.

7. El procedimiento como se define en la reivindicación 5, en el que un periodo en el que la estación (116; 202-208) móvil transmite el primer PMI de banda ancha y un valor de CQI de banda ancha es un múltiplo de un periodo en el que la estación móvil transmite el segundo PMI de subbanda y el valor de CQI de subbanda.

8. El procedimiento como se define en la reivindicación 5, en el que el libro de códigos de PUCCH es un mismo tamaño que el libro de códigos de PUSCH.

9. Una estación (102, 103; 220) base para su uso en una red inalámbrica que puede comunicarse con estaciones móviles, en la que la estación base está configurada para recibir desde una estación (116; 202-208) móvil valores de realimentación transmitidos en un canal físico de control de enlace ascendente, PUCCH,

en la que la estación (102, 103; 220) base está configurada para recibir un primer índice de matriz de precodificador, PMI, de banda ancha en una primera subtrama del PUCCH y un segundo PMI de subbanda asociado con una subbanda particular y un valor de indicador de calidad de canal, CQI, de subbanda asociado con la subbanda particular juntos en una segunda subtrama del PUCCH,

10. La estación base como se define en la reivindicación 9, en la que la estación base está configurada adicionalmente para recibir un CQI de banda ancha junto con el primer PMI de banda ancha en la primera subtrama del PUCCH, en la que el CQI de banda ancha se obtiene basándose en el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda.

11. La estación base como se define en la reivindicación 9, en la que un periodo en el que la estación (102, 103; 220) base recibe el primer PMI de banda ancha y un valor de CQI de banda ancha es un múltiplo de un periodo en el que la estación (102, 103; 220) base recibe el segundo PMI de subbanda y el valor de CQI de subbanda.

12. La estación base como se define en la reivindicación 9, en la que el libro de códigos de PUCCH es un mismo tamaño que el libro de códigos de PUSCH.

13. Un procedimiento de operación de una estación (102, 103; 220) base, comprendiendo el procedimiento:

recibir desde una estación (116; 202-208) móvil un primer índice de matriz de precodificador, PMI, de banda ancha en una primera subtrama de un canal físico de control de enlace ascendente, PUCCH; y

recibir un segundo PMI de subbanda asociado con una subbanda particular y un valor de indicador de calidad de canal, CQI, de subbanda asociado con la subbanda particular juntos en una segunda subtrama del PUCCH, en la que el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda indican una matriz de precodificación en un libro de códigos de PUCCH, y

14. El procedimiento como se define en la reivindicación 13, en el que el procedimiento comprende adicionalmente recibir un CQI de banda ancha junto con el primer PMI de banda ancha en la primera subtrama del PUCCH, en el que el CQI de banda ancha se obtiene basándose en el primer PMI de banda ancha y el segundo PMI de subbanda.

15. El procedimiento como se define en la reivindicación 13, en el que un periodo en el que la estación (102, 103; 220) base recibe el primer PMI de banda ancha y un valor de CQI de banda ancha es un múltiplo de un periodo en el que la estación (102, 103; 220) base recibe el segundo PMI de subbanda y el valor de CQI de subbanda.

16. El procedimiento como se define en la reivindicación 13, en el que el libro de códigos de PUCCH es un mismo tamaño que el libro de códigos de PUSCH.