JP2009526486A - Method and apparatus for performing uplink transmission in a multiple input multiple output single carrier frequency division multiple access system - Google Patents
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Abstract
多重入力多重出力(MIMO)単一搬送波周波数分割多元接続(SC−FDMA)システムでアップリンク伝送を実施する方法および装置が開示される。ワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)で、入力データが符号化され、複数のデータストリームとして構文解析される。変調およびフーリエ変換の後、チャネル状態情報に基づいて、送信ビーム形成、空間時間コーディング(STC)、および空間多重化のうちの1つが選択的に実施される。次いで、シンボルが副搬送波にマッピングされ、アンテナを介して送信される。STCは、空間周波数ブロックコーディング(SFBC)または空間時間ブロックコーディング(STBC)でよい。チャネル状態情報に基づいて、アンテナごとのレート制御を各データストリームに対して実施することができる。Node−Bでは、最小平均2乗誤差(MMSE)復号化、MMSE連続干渉相殺(SIC)復号化、最尤(ML)復号化のうちの1つに基づいてMIMO復号化を実施することができる。STCがWTRUで実施される場合、空間時間復号化を実施することができる。 A method and apparatus for performing uplink transmission in a multiple input multiple output (MIMO) single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) system is disclosed. At a wireless transmit / receive unit (WTRU), input data is encoded and parsed as multiple data streams. After modulation and Fourier transform, one of transmit beamforming, space time coding (STC), and spatial multiplexing is selectively performed based on the channel state information. The symbols are then mapped to subcarriers and transmitted via the antenna. The STC may be space frequency block coding (SFBC) or space time block coding (STBC). Based on the channel state information, rate control for each antenna can be performed for each data stream. In Node-B, MIMO decoding can be performed based on one of minimum mean square error (MMSE) decoding, MMSE continuous interference cancellation (SIC) decoding, and maximum likelihood (ML) decoding. . If STC is implemented at the WTRU, space time decoding may be performed.
Description
本発明はワイヤレス通信システムに関する。より詳細には、本発明は、多重入力多重出力(MIMO)単一搬送波周波数分割多元接続(SC−FDMA)システムでアップリンク伝送を実施する方法および装置に関する。 The present invention relates to wireless communication systems. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for implementing uplink transmission in a multiple input multiple output (MIMO) single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) system.
第3世代(3G)ワイヤレス通信システムの開発者は、新しい無線アクセスネットワークを開発して、より高い容量とより良好なカバレッジを有する、高データ転送速度、低待ち時間の、パケット最適化された改良型システムを提供するために、3Gシステムの長期進化(LTE)を考慮している。こうした目標を達成するために、3Gシステムで現在使用されている符号分割多元接続(CDMA)を使用する代わりに、LTEでアップリンク伝送を実施するためのエアインターフェースとしてSC−FDMAが提案される。 Developers of third generation (3G) wireless communication systems have developed a new radio access network, high data rate, low latency, packet optimized improvements with higher capacity and better coverage In order to provide a type system, the long-term evolution (LTE) of the 3G system is considered. In order to achieve these goals, instead of using code division multiple access (CDMA) currently used in 3G systems, SC-FDMA is proposed as an air interface for implementing uplink transmission in LTE.
LTEでの基本的アップリンク伝送方式は、サイクリックプレフィックスを伴う低ピーク対平均出力比(peak−to−average power ratio)(PAPR)SC−FDMA伝送に基づき、アップリンクユーザ間直交性を達成し、受信機側での効率的な周波数領域等化を可能にする。周波数適応伝送と周波数ダイバーシチ伝送のどちらもサポートするために局所的伝送と分散型伝送のどちらも使用することができる。 The basic uplink transmission scheme in LTE is based on low peak-to-average power ratio (PAPR) SC-FDMA transmission with a cyclic prefix and achieves uplink user-to-user orthogonality. Enables efficient frequency domain equalization on the receiver side. Both local and distributed transmissions can be used to support both frequency adaptive transmission and frequency diversity transmission.
図1は、LTEで提案される、アップリンク伝送を実施する従来型サブフレーム構造を示す。サブフレームは、6つのロングブロック(LB)1〜6と、2つのショートブロック(SB)1および2とを含む。SB1および2は、基準信号(すなわちパイロット)、コヒーレント復調、および/または制御もしくはデータ伝送のために使用される。LB1〜6は、制御および/またはデータ伝送のために使用される。最小アップリンク伝送時間間隔(TTI)は、サブフレームの持続時間に等しい。複数のサブフレームまたはタイムスロットをより長いアップリンクTTIとして連結することが可能である。
FIG. 1 shows a conventional subframe structure implementing uplink transmission as proposed in LTE. The subframe includes six long blocks (LB) 1 to 6 and two short blocks (SB) 1 and 2.
MIMOは、送信機と受信機のどちらも複数のアンテナを利用するワイヤレス送信および受信方式のタイプを指す。MIMOシステムは、空間ダイバーシチまたは空間多重化(SM)を利用して、信号対雑音比(SNR)を改善し、スループットを向上させる。MIMOは、スペクトル効率の改善、セルエッジでのビットレートおよび堅牢性の改善、セル間およびセル内干渉の低減、システム容量の改善、ならびに平均送信出力要件の低減を含む多くの利点を有する。 MIMO refers to a type of wireless transmission and reception scheme in which both the transmitter and the receiver utilize multiple antennas. A MIMO system utilizes spatial diversity or spatial multiplexing (SM) to improve signal to noise ratio (SNR) and increase throughput. MIMO has many advantages, including improved spectral efficiency, improved bit rate and robustness at the cell edge, reduced inter-cell and intra-cell interference, improved system capacity, and reduced average transmit power requirements.
本発明は、MIMO SC−FDMAシステムでアップリンク伝送を実施する方法および装置に関する。ワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)で、入力データが符号化され、複数のデータストリームとして構文解析される。変調およびフーリエ変換が実施された後、チャネル状態情報に基づいて、送信ビーム形成、事前コーディング、空間時間コーディング(STC)、およびSMのうちの1つが選択的に実施される。次いで、シンボルが副搬送波にマッピングされ、複数のアンテナを介して送信される。STCは、空間周波数ブロックコーディング(SFBC)または空間時間ブロックコーディング(STBC)でよい。チャネル状態情報に基づいて、アンテナごとのレート制御(per antenna rate control)を各データストリームに対して実施することができる。Node−Bでは、最小平均2乗誤差(MMSE)復号化、MMSE連続干渉相殺(MMSE−successive interference cancellation)(SIC)復号化、最尤(ML)復号化、またはMIMO用の類似の高度受信機技法に基づいてMIMO復号化を実施することができる。STCがWTRUで実施される場合、空間時間復号化を実施することができる。 The present invention relates to a method and apparatus for performing uplink transmission in a MIMO SC-FDMA system. At a wireless transmit / receive unit (WTRU), input data is encoded and parsed as multiple data streams. After the modulation and Fourier transform are performed, one of transmit beamforming, precoding, space time coding (STC), and SM is selectively performed based on the channel state information. The symbols are then mapped to subcarriers and transmitted via multiple antennas. The STC may be space frequency block coding (SFBC) or space time block coding (STBC). Based on the channel state information, per antenna rate control may be performed on each data stream. In Node-B, a minimum mean square error (MMSE) decoding, MMSE-successive interference cancellation (SIC) decoding, maximum likelihood (ML) decoding, or similar advanced receiver for MIMO MIMO decoding can be performed based on the technique. If STC is implemented at the WTRU, space time decoding may be performed.
例示として与えられ、添付の図面と共に理解すべきである好ましい実施形態の以下の説明から、本発明のより詳細な理解を得ることができる。 A more detailed understanding of the present invention can be obtained from the following description of preferred embodiments, given by way of example and to be understood in conjunction with the accompanying drawings, in which:
以下で参照するとき、「WTRU」という用語は、限定はしないが、ユーザ装置(UE)、移動局、固定または移動のサブスクライバユニット、ページャ、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、コンピュータ、またはワイヤレス環境で動作することのできる任意の他のタイプのユーザ装置を含む。以下で参照するとき、「Node−B」という用語は、限定はしないが、基地局、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、またはワイヤレス環境内の任意の他のタイプのインターフェーシング装置を含む。 As referred to below, the term “WTRU” includes, but is not limited to, user equipment (UE), mobile station, fixed or mobile subscriber unit, pager, mobile phone, personal digital assistant (PDA), computer, or wireless Includes any other type of user equipment that can operate in the environment. As referred to below, the term “Node-B” includes, but is not limited to, a base station, site controller, access point (AP), or any other type of interfacing device in a wireless environment.
本発明の機能を集積回路(IC)に組み込むことができ、または多数の相互接続構成要素を備える回路として構成することができる。 The functionality of the present invention can be incorporated into an integrated circuit (IC) or can be configured as a circuit with multiple interconnect components.
本発明は、MIMO SC−FDMAシステムでのアップリンク伝送のためにSTC、SM、または送信ビーム形成を選択的に実施する方法を提供する。STCでは、STBC、SFBC、4つの送信アンテナ用の準直交(quasi−orthogonal)Alamouti、時間反転STBC(TR−STBC)、サイクリック遅延ダイバーシチ(CDD)などを含む任意の形態のSTCを使用することができる。以後、STC方式の代表例としてSTBCおよびSFBCを参照しながら本発明を説明する。SFBCは、高時間選択性および低周波数選択性を有するチャネルに対して高い回復力を有し、STBCは、時間選択性が低い場合に使用することができる。STC対送信ビーム形成(STC versus transmit bemforming)の利点はチャネル条件(例えば信号対雑音比(SNR))に依存するので、送信のモード(STC対送信ビーム形成)は、適切なチャネルメトリックに基づいて選択される。 The present invention provides a method for selectively performing STC, SM, or transmit beamforming for uplink transmission in a MIMO SC-FDMA system. In STC, use any form of STC including STBC, SFBC, quasi-orthogonal Alamouti for four transmit antennas, time reversal STBC (TR-STBC), cyclic delay diversity (CDD), etc. Can do. Hereinafter, the present invention will be described with reference to STBC and SFBC as representative examples of the STC method. SFBC has high resiliency for channels with high time selectivity and low frequency selectivity, and STBC can be used when time selectivity is low. Since the benefit of STC versus transmit beamforming depends on channel conditions (eg, signal-to-noise ratio (SNR)), the mode of transmission (STC vs. transmit beamforming) is based on the appropriate channel metric. Selected.
図2は、本発明に従って構成されたWTRU200のブロック図である。WTRU200は、チャネルエンコーダ202、レート整合ユニット204、空間パーサ206、複数のインターリーバ208a〜208n、複数のコンステレーションマッピングユニット(constellation mapping unit)210a〜201n、複数の高速フーリエ変換(FFT)ユニット212a〜212n、複数のマルチプレクサ218a〜218n、空間変換ユニット222、副搬送波マッピングユニット224、複数の逆高速フーリエ変換(IFFT)ユニット226a〜226n、複数のCP挿入ユニット228a〜228n、および複数のアンテナ230a〜230nを含む。図2および4〜6のWTRU200、500およびNode−B 400、600の構成は、限定としてではなく、一例として与えるものであり、より多数または少数の構成要素で処理を実施することができ、処理の順序を交換できることに留意されたい。
FIG. 2 is a block diagram of a WTRU 200 configured in accordance with the present invention. The WTRU 200 includes a
チャネルエンコーダ202は、入力データ201を符号化する。適応変調およびコーディング(adaptive modulation and coding)(AMC)が使用され、任意のコーディングレート、および任意のコーディング方式を使用することができる。例えば、コーディングレートは、1/2、1/3、1/5、3/4、5/6、8/9などでよい。コーディング方式は、Turboコーディング、畳み込みコーディング、ブロックコーディング、低密度パリティチェック(LDPC)コーディングなどでよい。符号化データ203は、レート整合ユニット204で破壊(puncture)することができる。あるいは、複数のチャネルエンコーダおよびレート整合ユニットで複数の入力データストリームを符号化および破壊することができる。
The
レート整合205後の符号化データが、空間パーサ206によって複数のデータストリーム207a〜207nとして構文解析される。各データストリーム207a〜207n上のデータビットは、インターリーバ208a〜208nによってインターリーブされることが好ましい。次いで、インターリービング後のデータビット209a〜209nが、選択された変調方式に従ってコンステレーションマッピングユニット210a〜210nによってシンボル211a〜211nにマッピングされる。変調方式は、2進位相偏移キーイング(BPSK)、直交位相偏移キーイング(QPSK)、8位相偏移キーイング(8PSK)、16直交振幅変調(QAM)、64QAM、または類似の変調方式でよい。各データストリーム上のシンボル211a〜211nは、FFTユニット212a〜212nによって処理され、FFTユニット212a〜212nは、周波数領域データ213a〜213nを出力する。制御データ214a〜214nおよび/またはパイロット216a〜216nが、マルチプレクサ218a〜218nによって周波数領域データ213a〜213nと多重化される。周波数領域データ219a〜219n(多重化制御データ214a〜214nおよび/またはパイロット216a〜216nを含む)は、空間変換ユニット222によって処理される。
The encoded data after rate matching 205 is parsed as a plurality of data streams 207 a-207 n by the
空間変換ユニット222は、チャネル状態情報220に基づいて周波数領域データ213a〜213nに対して送信ビーム形成、事前コーディング、STC、SM、またはそれらの任意の組合せのうちの1つを選択的に実施する。チャネル状態情報220は、チャネルインパルス応答または事前コーディング行列を含むことができ、信号対雑音比(SNR)、WTRU速度、チャネル行列ランク、チャネル条件番号、遅延拡散、あるいは短期および/または長期チャネル統計のうちの少なくとも1つも含むことができる。条件番号はチャネルのランクに関係付けられる。悪条件チャネルはランクなしでよい。低ランクチャネルまたは悪条件チャネルは、チャネルが送信ビーム形成でSMをサポートするのに十分な自由度を有さないので、STBCなどのダイバーシチ方式を使用すると、より良好な堅牢性を示す。高ランクチャネルは、送信ビーム形成でSMを使用すると、より高いデータ転送速度をサポートする。低WTRU速度では、クローズループ事前コーディングまたは送信ビーム形成を選択することができ、高WTRU速度では、オープンループSMまたは送信ダイバーシチ方式(STCなど)を選ぶことができる。SNRが高いとき、クローズループ送信ビーム形成を選択することができ、低SNRでは、送信ダイバーシチ方式が好ましいことがある。直接チャネルフィードバック(DCFB)などの従来の技法を使用して、Node−Bからチャネル状態情報220を得ることができる。
チャネル行列分解方法(例えば特異値分解(SVD))、コードブックおよび索引ベースの事前コーディング方法、SM方法などを使用して送信ビーム形成を実施することができる。例えば、SVDを用いる事前コーディングまたは送信ビーム形成では、SVDを使用してチャネル行列が推定および分解され、得られる右特異ベクトルまたは量子化右特異ベクトル(quantized right singular vector)が、事前コーディング行列またはビーム形成ベクトルのために使用される。コードブックおよび索引ベースの方法を使用する事前コーディングまたは送信ビーム形成では、最高のSNRを有するコードブック中の事前コーディング行列が選択され、この事前コーディング行列に対する索引がフィードバックされる。平均2乗誤差(MSE)、チャネル容量、ビット誤り率(BER)、ブロック誤り率(BLER)、スループットなどのSNR以外のメトリックを選択基準として使用することができる。SMでは、恒等行列が事前コーディング行列として使用される(すなわち、SMではアンテナに対して事前コーディング重みが実際には適用されない)。SMは、送信ビーム形成アーキテクチャによって透過的にサポートされる(単に、事前コーディング行列またはビーム形成ベクトルのフィードバックは不要である)。送信ビーム形成方式は、低複雑度MMSE検出器では高SNRでShannon境界に近づく。WTRU200での送信処理のために、送信ビーム形成は、小さい追加のフィードバックを犠牲にして、必要な送信出力を最小限に抑える。
Transmit beamforming may be performed using channel matrix decomposition methods (eg, singular value decomposition (SVD)), codebook and index-based precoding methods, SM methods, and the like. For example, in precoding or transmit beamforming using SVD, the channel matrix is estimated and decomposed using SVD, and the resulting right singular vector or quantized right singular vector is the precoding matrix or beam. Used for formation vector. For precoding or transmit beamforming using codebook and index-based methods, the precoding matrix in the codebook with the highest SNR is selected and the index for this precoding matrix is fed back. Metrics other than SNR, such as mean square error (MSE), channel capacity, bit error rate (BER), block error rate (BLER), and throughput can be used as selection criteria. In SM, an identity matrix is used as the precoding matrix (ie, SM does not actually apply precoding weights to antennas). SM is transparently supported by the transmit beamforming architecture (no need for precoding matrix or beamforming vector feedback). The transmit beamforming approach approaches the Shannon boundary with high SNR for low complexity MMSE detectors. For transmission processing at the
次いで、空間変換ユニット222で処理されるシンボルストリーム223a〜223nが、副搬送波マッピングユニット224によって副搬送波にマッピングされる。副搬送波マッピングは、分散型副搬送波マッピングまたは局所的副搬送波マッピングでよい。次いで、副搬送波マッピング後データ225a〜225nがIFFTユニット226a〜226nによって処理され、IFFTユニット226a〜226nは時間領域データ227a〜227nを出力する。CPが、CP挿入ユニット228a〜228nによって時間領域データ227a〜227nに追加される。次いで、CP229a〜229nを伴う時間領域データが、アンテナ230a〜230nを介して送信される。
The symbol streams 223a-223n processed by the
WTRU200は、単一符号語を伴う単一ストリーム(例えばSFBCの場合)と、送信ビーム形成を伴う1つまたは複数のストリームまたは符号語をどちらもサポートする。符号語を、独立の周期的冗長検査(CRC)で独立にチャネル符号化されるデータストリームと見ることができる。異なる符号語が同一の時間周波数コード資源を使用することができる。
The
図3は、本発明による送信処理ラベルを示す。送信ビーム形成では、チャネル行列が、以下のような特異値分解(SVD)または同等の方法を使用して分解される。
H=UDVH 式(1)
FIG. 3 shows a transmission processing label according to the present invention. In transmit beamforming, the channel matrix is decomposed using a singular value decomposition (SVD) or equivalent method as follows.
H = UDV H formula (1)
SMまたは送信ビーム形成のための空間変換を以下のように表すことができる。
x=Ts 式(2)
上式で、行列Tは一般化された変換行列である。送信ビーム形成が使用される場合、変換行列Tは、上記のSVD演算から得られるビーム形成行列Vとなるように選ばれる(すなわちT=V)。
The spatial transformation for SM or transmit beamforming can be expressed as:
x = Ts Formula (2)
In the above equation, the matrix T is a generalized transformation matrix. If transmit beamforming is used, the transformation matrix T is chosen to be the beamforming matrix V obtained from the SVD operation described above (ie T = V).
STC(すなわちSPECまたはSTBC)が使用される場合、SFBCまたはSTBCに関する符号化データを以下のように表すことができる。 If STC (ie SPEC or STBC) is used, the coded data for SFBC or STBC can be expressed as:
ただし、上記の行列の第1列および第2列は、Alamouti方式を用いたSFBCまたはSTBC符号化後の、それぞれアンテナ1および2に関する符号化データを表す。SFBCが使用されるとき、d2nおよびd2n+1は、1対の副搬送波についての副搬送波2nおよび2n+1のデータシンボルを表す。STBCが使用されるとき、d2nおよびd2n+1は、2つの隣接するOFDMシンボル2nおよび2n+1を表す。どちらの方式も同一の実効コードレートを有する。
However, the first column and the second column of the above matrix represent the encoded data related to the
図4は、本発明に従って構成されたNode−B 400のブロック図である。Node−B 400は、複数のアンテナ402a〜402n、複数のCP除去ユニット404a〜404n、複数のFFTユニット406a〜406n、チャネル推定器408、副搬送波デマッピングユニット410、MIMOデコーダ412、空間時間デコーダ(STD)414、複数のIFFTユニット416a〜416n、複数の復調器418a〜418n、複数のデインターリーバ420a〜420n、空間デパーサ422、デレート整合ユニット424、およびデコーダ426を備える。
FIG. 4 is a block diagram of Node-
CP除去ユニット404a〜404nは、受信アンテナ402a〜402nのそれぞれから受信したデータストリーム403a〜403nのそれぞれからCPを除去する。CP除去後の受信データストリーム405a〜405nが、FFTユニット406a〜406nによって周波数領域データ407a〜407nに変換される。チャネル推定器408は、従来の方法を使用して周波数領域データ407a〜407nからチャネル推定409を生成する。チャネル推定は副搬送波ごとに実施される。副搬送波デマッピングユニット410は、図2のWTRU200で実施されるのとは逆の演算を実施する。次いで、副搬送波デマップ後データ411a〜411nがMIMOデコーダ412によって処理される。
MIMOデコーダ412は、最小平均2乗誤差(MMSE)デコーダ、MMSE連続干渉相殺(SIC)デコーダ、最尤(ML)デコーダ、またはMIMO用の任意の他の高度技法を使用するデコーダでよい。線形MMSE(LMMSE)デコーダを使用するMIMO復号化を以下のように表すことができる。
上式で、Rは受信処理行列であり、RssおよびRvvは相関行列であり、 Where R is a receive processing matrix, R ss and R vv are correlation matrices,
は推定チャネル応答に対するV行列の効果を含む実効チャネル行列である。 Is an effective channel matrix that includes the effect of the V matrix on the estimated channel response.
STCがWTRU200で使用された場合、STD414はSTCを復号化する。MMSEを用いるSFBCまたはSTBC復号化を以下のように表すことができる。
If STC is used in
上式で、Hは推定チャネル行列である。 Where H is the estimated channel matrix.
チャネル行列H中のチャネル係数hijは、送信アンテナjおよび受信アンテナiに対応するチャネル応答である。 A channel coefficient h ij in the channel matrix H is a channel response corresponding to the transmitting antenna j and the receiving antenna i.
STCは、低SNRでは送信ビーム形成より有利である。具体的には、シミュレーション結果は、低SNRでSTCを使用することの、送信ビーム形成に勝る利点を実証している。STCは、チャネル状態情報フィードバックを必要とせず、実装が単純である。STBCは高周波数選択性を有するチャネルに対して堅牢であり、SFBCは高時間選択性を有するチャネルに対して堅牢である。SFBCを単一シンボルとして復号化可能であり、低待ち時間が必要であるときに有利であることがある(例えばvoice over IP(VoIP))。準静的条件下では、SFBCとSTBCはどちらも同様の性能を与える。 STC is advantageous over transmit beamforming at low SNR. Specifically, simulation results demonstrate the advantage of using STC with low SNR over transmit beamforming. The STC does not require channel state information feedback and is simple to implement. STBC is robust to channels with high frequency selectivity, and SFBC is robust to channels with high time selectivity. It may be advantageous when SFBC can be decoded as a single symbol and low latency is required (eg, voice over IP (VoIP)). Under quasi-static conditions, both SFBC and STBC give similar performance.
MIMO復号化後(STCが使用されない場合)、または空間時間復号化(STCが使用される場合)後、復号化データ413a〜413nまたは415a〜415nが、時間領域データ417a〜417nに変換するためにIFFTユニット416a〜416nによって処理される。時間領域データ417a〜417nが、復調器418a〜418nによって処理され、ビットストリーム419a〜419nが生成される。ビットストリーム419a〜419nが、図2のWTRU200のインターリーバ208a〜208nとは逆の演算であるデインターリーバ420a〜420nによって処理される。デインターリーブ後ビットストリーム421a〜421nが、空間デパーサ422によってマージされる。次いで、マージ後ビットストリーム423がデレート整合ユニット424およびデコーダ426によって処理され、データ427が回復される。
After MIMO decoding (when STC is not used) or after space-time decoding (when STC is used), the decoded
WTRU200での送信ビーム形成は、事前コーディング行列Vを計算するCSIを必要とする。Node−B 400、600は、チャネル状態情報をWTRUに送るためのチャネル状態フィードバックユニット(図示せず)を含む。複数のアンテナに関するフィードバック要件は、送信アンテナと受信アンテナの数の積ならびに遅延拡散と共に増大するが、容量は線形に増大するだけである。したがって、フィードバック要件を低減するために、限定されたフィードバックを使用することができる。限定されたフィードバックのための最も直接的な方法は、チャネルベクトル量子化(VQ)である。補間方法を使用してベクトル化コードブックを構築することができる。V行列の計算は固有分解(eigen−decomposition)を必要とする。行列ベースの事前コーディング方法では、フィードバックまたは量子化を使用することができる。行列ベースの事前コーディング方法では、コードブック中の最良の事前コーディング行列が選択され、選択された事前コーディング行列に対する索引がフィードバックされる。最大のSNR、最高の相関、または任意の他の適切なメトリックなどの所定の選択基準に基づいて、最良の事前コーディング行列が求められる。WTRUの計算要件を低減するために、量子化事前コーディングを使用することができる。
Transmit beamforming at the
V行列を得るために必要な固有分解がWTRU200で実施されるとしても、Node−B 400で実施されるとしても、または両方で実施されるとしても、CSIに関する情報が依然としてWTRU200で必要である。固有分解がNode−B 400で実施される場合、WTRU200でCSIを使用して、WTRU200での送信事前コーディング行列の推定をさらに改善することができる。
Whether the eigen decomposition required to obtain the V matrix is implemented at the
空間チャネルの堅牢なフィードバックを、周波数にわたって平均を取ることによって得ることができる。この方法は、統計フィードバックと呼ばれることがある。統計フィードバックは、平均フィードバックまたは共分散フィードバックでよい。共分散情報は副搬送波にわたって平均を取ることであるので、すべての副搬送波についてのフィードバックパラメータは同一であり、一方、平均フィードバックは、それぞれの個々の副搬送波または副搬送波のグループについて行わなければならない。したがって、後者は、より多くのシグナリングオーバヘッドを必要とする。チャネルは共分散フィードバックについての統計的相互関係を示すので、WTRU200からの送信ビーム形成のために暗黙的フィードバックを使用することができる。共分散フィードバックはまた、副搬送波ごとの平均フィードバック(per−subcarrier mean feedback)と比較してフィードバック遅延に対する感応性が低い。
Robust feedback of the spatial channel can be obtained by averaging over frequency. This method is sometimes called statistical feedback. The statistical feedback may be average feedback or covariance feedback. Since the covariance information is to average over the subcarriers, the feedback parameters for all subcarriers are the same, while the average feedback must be done for each individual subcarrier or group of subcarriers . The latter therefore requires more signaling overhead. Since the channel exhibits statistical correlation for covariance feedback, implicit feedback can be used for transmit beamforming from the
図5および6は、本発明の別の実施形態に従って構成されたWTRU500およびNode−B600のブロック図である。WTRU500およびNode−B600は、送信ビーム形成、事前コーディング、またはSMを用い、あるいは用いない、アンテナごとのレート制御を実装する(PARC)。
5 and 6 are block diagrams of a
WTRU500は、空間パーサ502、複数のチャネルエンコーダ504a〜504n、複数のレート整合ユニット506a〜506n、複数のインターリーバ508a〜508n、複数のコンステレーションマッピングユニット510a〜501n、複数のFFTユニット512a〜512n、複数のマルチプレクサ518a〜518n、空間変換ユニット522、副搬送波マッピングユニット524、複数のIFFTユニット526a〜526n、複数のCP挿入ユニット528a〜528n、および複数のアンテナ530a〜530nを含む。WTRU500の構成は限定としてではなく、一例として与えるものであり、より多数または少数の構成要素で処理を実施することができ、処理の順序を交換できることに留意されたい。
The
まず、送信データ501が、空間パーサ502によって複数のデータストリーム503a〜503nとして多重化解除される。データストリーム503a〜503nのそれぞれについて適応変調およびコーディング(AMC)を使用することができる。次いで、データストリーム503a〜503nのそれぞれに関するビットがチャネルエンコーダ504a〜504nのそれぞれによって符号化され、レート整合のためにレート整合ユニット506a〜506nのそれぞれによって破壊される。あるいは、1つの送信データを複数のデータストリームとして構文解析するのではなく、複数の入力データストリームをチャネルエンコーダおよびレート整合ユニットによって符号化および破壊することもできる。
First, the
好ましくは、レート整合507a〜507nの後の符号化データがインターリーバ508a〜508nによってインターリーブされる。次いで、インターリービング509a〜509nの後のデータビットが、選択された変調方式に従って、コンステレーションマッピングユニット510a〜510nによってシンボル511a〜511nにマッピングされる。変調方式は、BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM、または類似の変調方式でよい。各データストリーム上のシンボル511a〜511nがFFTユニット512a〜512nによって処理され、FFTユニット512a〜512nは周波数領域データ513a〜513nを出力する。制御データ514a〜514nおよび/またはパイロット516a〜516nが、マルチプレクサ518a〜518nによって周波数領域データ513a〜513nと多重化される。周波数領域データ519a〜519n(多重化制御データ514a〜514nおよび/またはパイロット516a〜516nを含む)が空間変換ユニット522によって処理される。
Preferably, the encoded data after rate matching 507a-507n is interleaved by
空間変換ユニット522は、チャネル状態情報520に基づいて、周波数領域データ513a〜513nに対して送信ビーム形成、事前コーディング、STC、SM、またはそれらの任意の組合せのうちの1つを選択的に実施する。チャネル状態情報520は、チャネルインパルス応答または事前コーディング行列を含むことができ、SNR、WTRU速度、チャネル行列ランク、チャネル条件番号、遅延拡散、あるいは短期および/または長期チャネル統計のうちの少なくとも1つも含むことができる。DCFBなどの従来の技法を使用して、Node−Bからチャネル状態情報520を得ることができる。
チャネル行列分解方法(例えばSVD)、コードブックおよび索引ベースの事前コーディング方法、SM方法などを使用して送信ビーム形成を実施することができる。例えば、SVDを使用する事前コーディングまたは送信ビーム形成では、チャネル行列がSVDを使用して推定および分解され、得られる右特異ベクトルまたは量子化右特異ベクトルが、事前コーディング行列またはビーム形成ベクトルのために使用される。コードブックおよび索引ベースの方法を使用する事前コーディングまたは送信ビーム形成では、最高のSNRを有するコードブック中の事前コーディング行列が選択され、この事前コーディング行列に対する索引がフィードバックされる。MSE、チャネル容量、BER、BLER、スループットなどのSNR以外のメトリックを選択基準として使用することができる。SMでは、恒等行列が事前コーディング行列として使用される(すなわち、SMではアンテナに対して事前コーディング重みが実際には適用されない)。SMは、送信ビーム形成アーキテクチャによって透過的にサポートされる(単に、事前コーディング行列またはビーム形成ベクトルのフィードバックは不要である)。送信ビーム形成方式は、低複雑度MMSE検出器では高SNRでShannon境界に近づく。WTRU500での送信処理のために、送信ビーム形成は、小さい追加のフィードバックを犠牲にして、必要な送信出力を最小限に抑える。
Transmit beamforming may be performed using channel matrix decomposition methods (eg, SVD), codebook and index-based precoding methods, SM methods, and the like. For example, in precoding or transmit beamforming using SVD, the channel matrix is estimated and decomposed using SVD, and the resulting right singular vector or quantized right singular vector is used for the precoding matrix or beamforming vector. used. For precoding or transmit beamforming using codebook and index-based methods, the precoding matrix in the codebook with the highest SNR is selected and the index for this precoding matrix is fed back. Metrics other than SNR such as MSE, channel capacity, BER, BLER, and throughput can be used as selection criteria. In SM, an identity matrix is used as the precoding matrix (ie, SM does not actually apply precoding weights to antennas). SM is transparently supported by the transmit beamforming architecture (no need for precoding matrix or beamforming vector feedback). The transmit beamforming approach approaches the Shannon boundary with high SNR for low complexity MMSE detectors. For transmission processing at the
次いで、空間変換ユニット522で処理されるシンボルストリーム523a〜523nが、副搬送波マッピングユニット524によって副搬送波にマッピングされる。副搬送波マッピングは、分散型副搬送波マッピングまたは局所的副搬送波マッピングでよい。次いで、副搬送波マッピング後データ525a〜525nがIFFTユニット526a〜526nによって処理され、IFFTユニット526a〜526nは時間領域データ527a〜527nを出力する。CPが、CP挿入ユニット528a〜528nによって時間領域データ527a〜527nのそれぞれに追加される。次いで、CP529a〜529nを伴う時間領域データが、複数のアンテナ530a〜530nを介して送信される。
The symbol streams 523a to 523n processed by the
Node−B600は、複数のアンテナ602a〜602n、複数のCP除去ユニット604a〜604n、複数のFFTユニット606a〜606n、チャネル推定器608、副搬送波デマッピングユニット610、MIMOデコーダ612、STD614、複数のIFFTユニット616a〜616n、複数の復調器618a〜618n、複数のデインターリーバ620a〜620n、複数のデレート整合ユニット622a〜622n、複数のデコーダ624a〜624n、および空間デパーサ626を含む。
Node-
CP除去ユニット604a〜604nは、受信アンテナ602a〜602nのそれぞれから受信したデータストリーム603a〜603nのそれぞれからCPを除去する。CP除去後の受信データストリーム605a〜605nが、FFTユニット606a〜606nによって周波数領域データ607a〜607nに変換される。チャネル推定器608は、従来の方法を使用して周波数領域データ607a〜607nからチャネル推定609を生成する。チャネル推定は副搬送波ごとに実施される。副搬送波デマッピングユニット610は、図5のWTRU500で実施されるのとは逆の演算を実施する。次いで、副搬送波デマップ後データ611a〜611nがMIMOデコーダ612によって処理される。
MIMOデコーダ612は、MMSEデコーダ、MMSE−SICデコーダ、MLデコーダ、またはMIMO用の任意の他の高度技法を使用するデコーダでよい。STCがWTRU500で使用された場合、STD614はSTCを復号化する。
MIMO復号化後(STCが使用されない場合)、または空間時間復号化(STCが使用される場合)、復号化データ613a〜613nまたは615a〜615nが、時間領域データ617a〜617nに変換するためにIFFTユニット616a〜616nによって処理される。時間領域データ617a〜617nが、復調器618a〜618nによって処理され、ビットストリーム619a〜619nが生成される。ビットストリーム619a〜619nが、図5のWTRU500のインターリーバ508a〜508nとは逆の演算であるデインターリーバ620a〜620nによって処理される。次いで、デインターリーブ後ビットストリーム621a〜621nのそれぞれが、デレート整合ユニット624a〜624nのそれぞれによって処理される。デレート整合後ビットストリーム623a〜623nがデコーダ624a〜624nによって復号化される。復号化ビット625a〜625nが空間デパーサ626によってマージされ、データ627が回復される。
After MIMO decoding (if STC is not used) or space time decoding (if STC is used), the decoded
実施形態
1.ワイヤレス通信システムでアップリンク伝送を実施する方法。
Embodiment 1. A method for performing uplink transmission in a wireless communication system.
2.複数の符号化データストリームを生成するステップを含む実施形態1の方法。 2. The method of embodiment 1 comprising generating a plurality of encoded data streams.
3.選択された変調方式に従って各符号化データストリームからシンボルシーケンスを生成するステップを含む実施形態2の方法。
3. [0069] 3. The method of
4.各シンボルシーケンスに対してフーリエ変換を実施して周波数領域データを生成するステップを含む実施形態3の方法。
4). 4. The method of
5.チャネル状態情報に基づいて周波数領域データに対して送信ビーム形成、事前コーディング、STC、および空間多重化のうちの1つを選択的に実施するステップを含む実施形態4の方法。
5). 5. The method of
6.各シンボルシーケンス上のシンボルを副搬送波にマッピングするステップを含む実施形態5の方法。
6). 6. The method of
7.各シンボルシーケンス上の副搬送波マッピング後データに対して逆フーリエ変換を実施して時間領域データを生成するステップを含む実施形態6の方法。
7. 7. The method of
8.時間領域データを送信するステップを含む実施形態7の方法。 8). 8. The method of embodiment 7, comprising the step of transmitting time domain data.
9.STCが、SFBC、STBC、準直交Alamoutiコーディング、TR−STBC、およびCDDのうちの1つである実施形態5〜8のいずれかの方法。 9. [0069] 9. The method as in any of the embodiments 5-8, wherein the STC is one of SFBC, STBC, quasi-orthogonal Alamouti coding, TR-STBC, and CDD.
10.チャネル状態情報が、チャネルインパルス応答、事前コーディング行列、SNR、チャネル行列ランク、チャネル条件番号、遅延拡散、WTRU速度、およびチャネル統計のうちの少なくとも1つである実施形態5〜9のいずれかの方法。 10. [0069] [0065] The method as in any of the embodiments 5-9, wherein the channel state information is at least one of channel impulse response, precoding matrix, SNR, channel matrix rank, channel condition number, delay spread, WTRU rate, and channel statistics. .
11.レート整合のために各符号化データストリームに対して破壊するステップをさらに含む実施形態2〜10のいずれかの方法。 11. [0069] 11. The method as in any of the embodiments 2-10, further comprising the step of destroying for each encoded data stream for rate matching.
12.各符号化データストリーム上のビットをインターリーブするステップをさらに含む実施形態2〜11のいずれかの方法。 12 [0069] 12. The method as in any of the embodiments 2-11, further comprising interleaving bits on each encoded data stream.
13.アンテナごとのレート制御が、チャネル状態情報に基づいて符号化データストリームに対して実施される実施形態5〜12のいずれかの方法。 13. [0069] 13. The method as in any of the embodiments 5-12, wherein per-antenna rate control is performed on the encoded data stream based on channel state information.
14.送信ビーム形成が、チャネル行列分解を使用する送信固有ビーム形成である実施形態5〜13のいずれかの方法。 14 [0069] 14. The method as in any of the embodiments 5-13, wherein the transmit beamforming is transmit eigenbeamforming using channel matrix decomposition.
15.送信ビーム形成が、コードブックおよび索引ベースの事前コーディングを使用して実施される実施形態5〜13のいずれかの方法。 15. 14. The method as in any of the embodiments 5-13, wherein transmit beamforming is performed using a codebook and index-based precoding.
16.送信ビーム形成が、ステアリングベクトルベースのビーム形成を使用して実施される実施形態5〜13のいずれかの方法。 16. [0069] 14. The method as in any of the embodiments 5-13, wherein transmit beamforming is performed using steering vector based beamforming.
17.制御データおよびパイロットを周波数領域データと多重化するステップをさらに含む実施形態4〜16のいずれかの方法。 17. 17. The method as in any of the embodiments 4-16, further comprising the step of multiplexing the control data and pilot with frequency domain data.
18.ワイヤレス通信システムがMIMO SC−FDMAシステムである実施形態1〜17のいずれかの方法。 18. [0069] 18. The method as in any of the embodiments 1-17, wherein the wireless communication system is a MIMO SC-FDMA system.
19.時間領域データを受信するステップをさらに含む実施形態8〜18のいずれかの方法。 19. [0069] 19. The method as in any of the embodiments 8-18, further comprising receiving time domain data.
20.受信した時間領域データに対してフーリエ変換を実施して受信周波数領域データを生成するステップを含む実施形態19の方法。 20. 20. The method of embodiment 19 comprising the step of performing a Fourier transform on the received time domain data to generate received frequency domain data.
21.副搬送波デマッピングを実施するステップを含む実施形態20の方法。 21. 21. The method of embodiment 20, comprising performing subcarrier demapping.
22.チャネル推定を生成するステップを含む実施形態21の方法。 22. 22. The method of embodiment 21 comprising generating a channel estimate.
チャネル推定に基づいて受信副搬送波デマッピング後データに対して復号化を実施するステップを含む実施形態22の方法。 23. The method of embodiment 22 comprising performing decoding on the post-subcarrier demapped data based on channel estimation.
24.復号化受信副搬送波デマッピング後データに対して逆フーリエ変換を実施するステップを含む実施形態23の方法。 24. 24. The method of embodiment 23, comprising performing an inverse Fourier transform on the decoded received subcarrier demapped data.
25.復調および復号化を実施するステップを含む実施形態24の方法。 25. 25. The method of embodiment 24 comprising performing demodulation and decoding.
26.復号化が、MMSE復号化、MMSE−SIC復号化、およびML復号化のうちの1つに基づいて実施される実施形態23〜25のいずれかの方法。 26. 26. The method as in any of the embodiments 23-25, wherein the decoding is performed based on one of MMSE decoding, MMSE-SIC decoding, and ML decoding.
27.送信のために空間時間コーディングが実施される場合、空間時間復号化を実施するステップをさらに含む実施形態23〜26のいずれかの方法。 27. 27. The method as in any of the embodiments 23-26, further comprising performing space time decoding when space time coding is performed for transmission.
28.チャネル状態情報が通信ピアからフィードバックされる実施形態22〜27のいずれかの方法。 28. 28. The method as in any of the embodiments 22-27, wherein channel state information is fed back from a communication peer.
29.チャネル状態情報フィードバックについて、限定されたフィードバックが使用される実施形態28の方法。 29. 29. The method of embodiment 28, wherein limited feedback is used for channel state information feedback.
30.チャネル状態情報フィードバックについて、チャネルVQが使用される実施形態28の方法。 30. 29. The method of embodiment 28 wherein the channel VQ is used for channel state information feedback.
31.チャネル行列の固有分解が通信ピアで実施され、V行列がフィードバックされる実施形態28の方法。 31. 29. The method of embodiment 28, wherein eigendecomposition of the channel matrix is performed at the communication peer and the V matrix is fed back.
32.チャネル状態情報フィードバックについて、統計的フィードバックが使用される実施形態28の方法。 32. 29. The method of embodiment 28, wherein statistical feedback is used for channel state information feedback.
33.チャネル状態情報フィードバックについて、平均フィードバックと共分散フィードバックの一方が使用される実施形態32の方法。 33. 33. The method of embodiment 32, wherein for channel state information feedback, one of average feedback and covariance feedback is used.
34.MIMO SC−FDMAワイヤレス通信システムでアップリンク伝送を実施するWTRU。 34. A WTRU that performs uplink transmission in a MIMO SC-FDMA wireless communication system.
35.入力データを符号化するエンコーダを備える実施形態34のWTRU。 35. 35. The WTRU of embodiment 34 comprising an encoder that encodes input data.
36.選択された変調方式に従って各符号化データストリームからシンボルシーケンスを生成するコンステレーションマッピングユニットを備える実施形態35のWTRU。 36. 36. The WTRU of embodiment 35 comprising a constellation mapping unit that generates a symbol sequence from each encoded data stream according to a selected modulation scheme.
37.各シンボルシーケンスに対してフーリエ変換を実施して周波数領域データを生成するフーリエ変換ユニットを備える実施形態36のWTRU。 37. 37. The WTRU of embodiment 36 comprising a Fourier transform unit that performs a Fourier transform on each symbol sequence to generate frequency domain data.
38.チャネル状態情報に基づいて周波数領域データに対して送信ビーム形成、事前コーディング、STC、および空間多重化のうちの1つを選択的に実施する空間変換ユニットを備える実施形態37のWTRU。 38. 38. The WTRU of embodiment 37 comprising a spatial transform unit that selectively performs one of transmit beamforming, precoding, STC, and spatial multiplexing on frequency domain data based on channel state information.
39.空間変換ユニットの出力を副搬送波にマッピングする副搬送波マッピングユニットを備える実施形態38のWTRU。 39. 39. The WTRU of embodiment 38 comprising a subcarrier mapping unit that maps the output of the spatial transform unit to a subcarrier.
40.副搬送波マッピング後データに対して逆フーリエ変換を実施して時間領域データを生成する逆フーリエ変換ユニットを備える実施形態39のWTRU。 40. 40. The WTRU of embodiment 39 comprising an inverse Fourier transform unit that performs inverse Fourier transform on the post-subcarrier mapped data to generate time domain data.
41.時間領域データを送信する複数のアンテナを備える実施形態40のWTRU。 41. 41. The WTRU of embodiment 40 comprising a plurality of antennas for transmitting time domain data.
42.空間変換ユニットが、SFBC、STBC、準直交Alamoutiコーディング、TR−STBC、およびCDDのうちの1つを実施するように構成される実施形態38〜41のいずれかのWTRU。 42. [00102] 42. The WTRU as in any of the embodiments 38-41, wherein the spatial transform unit is configured to implement one of SFBC, STBC, quasi-orthogonal Alamouti coding, TR-STBC, and CDD.
43.チャネル状態情報が、チャネルインパルス応答、事前コーディング行列、SNR、チャネル行列ランク、チャネル条件番号、遅延拡散、WTRU速度、およびチャネル統計のうちの少なくとも1つである実施形態38〜42のいずれかのWTRU。 43. 43. The WTRU as in any one of embodiments 38-42, wherein the channel state information is at least one of channel impulse response, precoding matrix, SNR, channel matrix rank, channel condition number, delay spread, WTRU rate, and channel statistics. .
44.符号化入力データから複数の符号化データストリームを生成する空間パーサをさらに備える実施形態35〜43のいずれかのWTRU。 44. [00102] 44. The WTRU as in any of the embodiments 35-43, further comprising a spatial parser that generates a plurality of encoded data streams from the encoded input data.
45.複数の入力データストリームを生成する空間パーサをさらに備え、各入力データストリームがエンコーダで符号化される実施形態35〜44のいずれかのWTRU。 45. 45. The WTRU as in any of the embodiments 35-44, further comprising a spatial parser that generates a plurality of input data streams, wherein each input data stream is encoded with an encoder.
46.レート整合のために各符号化データストリームに対して破壊するレート整合ユニットをさらに備える実施形態35〜45のいずれかのWTRU。 46. [00102] 46. The WTRU as in any of the embodiments 35-45, further comprising a rate matching unit that destroys for each encoded data stream for rate matching.
47.各符号化データストリーム上のビットをインターリーブするインターリーバをさらに備える実施形態35〜46のいずれかのWTRU。 47. [00117] 47. The WTRU as in any of the embodiments 35-46, further comprising an interleaver that interleaves bits on each encoded data stream.
48.空間変換ユニットが、チャネル状態情報に基づいて符号化データストリームに対してアンテナごとのレート制御を実施するように構成される実施形態42〜47のいずれかのWTRU。 48. [00102] 48. The WTRU as in any of the embodiments 42-47, wherein the spatial transform unit is configured to perform per antenna rate control on the encoded data stream based on the channel state information.
49.空間変換ユニットが、チャネル行列分解を使用して送信ビーム形成を実施するように構成される実施形態42〜48のいずれかのWTRU。 49. 49. The WTRU as in any of embodiments 42-48, wherein the spatial transform unit is configured to perform transmit beamforming using channel matrix decomposition.
50.空間変換ユニットが、コードブックおよび索引ベースの事前コーディングを使用して送信ビーム形成を実施するように構成される実施形態42〜49のいずれかのWTRU。 50. 50. The WTRU as in any one of embodiments 42-49, wherein the spatial transform unit is configured to perform transmit beamforming using codebook and index-based precoding.
51.空間変換ユニットが、ステアリングベクトルベースのビーム形成を使用して送信ビーム形成を実施するように構成される実施形態42〜50のいずれかのWTRU。 51. [00110] 51. The WTRU as in any of the embodiments 42-50, wherein the spatial transform unit is configured to perform transmit beamforming using steering vector based beamforming.
52.制御データおよびパイロットを周波数領域データと多重化するマルチプレクサをさらに備える実施形態37〜51のいずれかのWTRU。 52. [00102] 52. The WTRU as in any of the embodiments 37-51, further comprising a multiplexer that multiplexes control data and pilot with frequency domain data.
53.チャネル状態情報がNode−Bから得られる実施形態38〜52のいずれかのWTRU。 53. 53. The WTRU as in any of the embodiments 38-52, wherein the channel state information is obtained from the Node-B.
54.MIMO SC−FDMAワイヤレス通信システムでアップリンク伝送をサポートするNode−B。 54. Node-B supporting uplink transmission in MIMO SC-FDMA wireless communication system.
55.データを受信する複数のアンテナを備える実施形態54のNode−B。 55. 55. The Node-B of embodiment 54 comprising a plurality of antennas for receiving data.
56.各受信データに対してフーリエ変換を実施して周波数領域データを生成するフーリエ変換ユニットを備える実施形態55のNode−B。 56. 56. The Node-B of embodiment 55 comprising a Fourier transform unit that performs a Fourier transform on each received data to generate frequency domain data.
57.周波数領域データに対して副搬送波デマッピングを実施する副搬送波デマッピングユニットを備える実施形態56のNode−B。 57. 57. The Node-B of embodiment 56 comprising a subcarrier demapping unit that performs subcarrier demapping on frequency domain data.
58.チャネル推定を生成するチャネル推定器を備える実施形態54〜57のいずれかのNode−B。 58. 58. The Node-B as in any of embodiments 54-57, comprising a channel estimator for generating a channel estimate.
59.チャネル推定に基づいて、副搬送波デマッピング後の周波数領域データに対してMIMO復号化を実施するMIMOデコーダを備える実施形態58のNode−B。 59. 59. Node-B of embodiment 58 comprising a MIMO decoder that performs MIMO decoding on frequency domain data after subcarrier demapping based on channel estimation.
60.MIMOデコーダからの出力に対して逆フーリエ変換を実施して時間領域データを生成する逆フーリエ変換ユニットを備える実施形態59のNode−B。 60. The Node-B of embodiment 59, comprising an inverse Fourier transform unit that performs an inverse Fourier transform on the output from the MIMO decoder to generate time domain data.
61.時間領域データに対して復調を実施して復調データを生成する復調器を備える実施形態60のNode−B。 61. The Node-B of embodiment 60 comprising a demodulator that performs demodulation on the time domain data to generate demodulated data.
62.復調データを復号化するデコーダを備える実施形態61のNode−B。 62. The Node-B of embodiment 61, comprising a decoder for decoding the demodulated data.
63.MIMOデコーダが、MMSE復号化、MMSE−SIC復号化、およびML復号化のうちの1つに基づいてMIMO復号化を実施するように構成される実施形態59〜62のいずれかのNode−B。 63. 63. The Node-B as in any of embodiments 59-62, wherein the MIMO decoder is configured to perform MIMO decoding based on one of MMSE decoding, MMSE-SIC decoding, and ML decoding.
64.空間時間復号化を実施する空間時間デコーダをさらに備える実施形態59〜63のいずれかのNode−B。 64. 64. The Node-B as in any of the embodiments 59-63, further comprising a space-time decoder that performs space-time decoding.
65.チャネル状態情報をWTRUに送るチャネル状態フィードバックユニットをさらに備える実施形態58〜64のいずれかのNode−B。 65. 65. The Node-B as in any of embodiments 58-64, further comprising a channel state feedback unit that sends channel state information to the WTRU.
66.チャネル状態情報フィードバックについて、限定されたフィードバックが使用される実施形態65のNode−B。 66. Embodiment 65. The Node-B of embodiment 65, wherein limited feedback is used for channel state information feedback.
67.チャネル状態情報フィードバックについて、チャネルVQが使用される実施形態65のNode−B。 67. Embodiment 65. The Node-B of embodiment 65, wherein the channel VQ is used for channel state information feedback.
68.チャネル状態情報フィードバックについて、統計的フィードバックが使用される実施形態65のNode−B。 68. Embodiment 65. The Node-B of embodiment 65, wherein statistical feedback is used for channel state information feedback.
69.チャネル状態情報フィードバックについて、平均フィードバックと共分散フィードバックの一方が使用される実施形態68のNode−B。 69. 69. The Node-B of embodiment 68 wherein one of average feedback and covariance feedback is used for channel state information feedback.
本発明の機能および要素を特定の組合せの好ましい実施形態で、特定のフレーム、サブフレーム、またはタイムスロットフォーマットについて説明したが、各機能または要素を好ましい実施形態の他の機能および要素なしに単独で使用することができ、または本発明の他の機能および要素を伴う、もしくは伴わない様々な組合せで使用することができ、他のフレーム、サブフレーム、およびタイムスロットフォーマットについて使用することができる。本発明で与えた方法は、汎用コンピュータまたはプロセッサによって実行されるコンピュータ可読記憶媒体内に有形に実施されたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアとして実装することができる。コンピュータ可読記憶媒体の例は、読取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ装置、内蔵ハードディスクや取外し可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、CD−ROMディスクやデジタルバーサタイルディスク(DVD)などの光媒体を含む。 Although the features and elements of the invention have been described with respect to particular frames, subframes, or time slot formats in a particular combination of preferred embodiments, each feature or element can be independently used without other features and elements of the preferred embodiment. It can be used, or can be used in various combinations with or without other functions and elements of the invention, and can be used for other frames, subframes, and time slot formats. The method provided in the present invention can be implemented as a computer program, software, or firmware tangibly implemented in a computer readable storage medium executed by a general purpose computer or processor. Examples of computer readable storage media include read only memory (ROM), random access memory (RAM), registers, cache memory, semiconductor memory devices, magnetic media such as internal hard disks and removable disks, magneto-optical media, CD-ROM discs And optical media such as a digital versatile disc (DVD).
適切なプロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、任意の集積回路、および/または状態マシンを含む。 Suitable processors are, for example, general purpose processors, special purpose processors, conventional processors, digital signal processors (DSPs), multiple microprocessors, one or more microprocessors associated with the DSP core, controllers, microcontrollers, application specific Includes integrated circuits (ASICs), field programmable gate array (FPGA) circuits, any integrated circuits, and / or state machines.
ソフトウェアに関連するプロセッサを使用して、WTRU、ユーザ装置、端末、基地局、無線ネットワークコントローラ、または任意のホストコンピュータで使用される無線周波数トランシーバを実装することができる。カメラ、ビデオカメラモジュール、ビデオフォン、スピーカフォン、バイブレーション装置、スピーカ、マイクロフォン、テレビジョントランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、キーボード、Bluetoothモジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、液晶ディスプレイ(LCD)ディスプレイユニット、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、および/または任意のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)モジュールなどのハードウェアおよび/またはソフトウェアで実装されたモジュールと共にWTRUを使用することができる。 A processor associated with the software may be used to implement a radio frequency transceiver for use in a WTRU, user equipment, terminal, base station, radio network controller, or any host computer. Camera, camcorder module, videophone, speakerphone, vibration device, speaker, microphone, television transceiver, hands-free headset, keyboard, Bluetooth module, frequency modulation (FM) radio unit, liquid crystal display (LCD) display unit, organic Along with modules implemented in hardware and / or software such as light emitting diode (OLED) display units, digital music players, media players, video game player modules, internet browsers, and / or any wireless local area network (WLAN) modules A WTRU may be used.
Claims (41)
複数の符号化データストリームを生成する工程と、
選択された変調方式に従って各符号化データストリームからシンボルシーケンスを生成する工程と、
各シンボルシーケンスに対してフーリエ変換を実施して周波数領域データを生成する工程と、
チャネル状態情報に基づいて前記周波数領域データに対して送信ビーム形成、事前コーディング、空間時間コーディング(STC)、および空間多重化のうちの1つを選択的に実施する工程と、
各シンボルシーケンス上のシンボルを副搬送波にマッピングする工程と、
各シンボルシーケンス上の副搬送波マッピング後データに対して逆フーリエ変換を実施して時間領域データを生成する工程と、および
時間領域データを送信する工程と
を具えたことを特徴とする方法。 A method for performing uplink transmission in a wireless communication system, comprising:
Generating a plurality of encoded data streams;
Generating a symbol sequence from each encoded data stream in accordance with the selected modulation scheme;
Performing a Fourier transform on each symbol sequence to generate frequency domain data;
Selectively performing one of transmit beamforming, precoding, space time coding (STC), and spatial multiplexing on the frequency domain data based on channel state information;
Mapping symbols on each symbol sequence to subcarriers;
A method comprising: performing inverse Fourier transform on sub-carrier mapped data on each symbol sequence to generate time domain data; and transmitting time domain data.
をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 The method of claim 1, further comprising: breaking for each encoded data stream for rate matching.
をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 The method of claim 1, further comprising: interleaving bits on each encoded data stream.
をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 The method of claim 1, further comprising: multiplexing control data and pilot with the frequency domain data.
受信した時間領域データに対してフーリエ変換を実施して受信周波数領域データを生成する工程と、
副搬送波デマッピングを実施する工程と、
チャネル推定を生成する工程と、
前記チャネル推定に基づいて受信副搬送波デマッピング後データに対して復号化を実施する工程と、
復号化受信副搬送波デマッピング後データに対して逆フーリエ変換を実施すること、および
復調および復号化を実施する工程と
をさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。 Receiving the time domain data;
Performing Fourier transform on the received time domain data to generate received frequency domain data;
Performing subcarrier demapping; and
Generating a channel estimate;
Performing decoding on the received subcarrier demapped data based on the channel estimate;
The method of claim 1, further comprising: performing an inverse Fourier transform on the decoded post-subcarrier demapped data, and performing demodulation and decoding.
をさらに含むことを特徴とする請求項12記載の方法。 The method of claim 12, further comprising: performing space time decoding if space time coding is performed for transmission.
入力データを符号化するエンコーダと、
選択された変調方式に従って各符号化データストリームからシンボルシーケンスを生成するコンステレーションマッピングユニットと、
各シンボルシーケンスに対してフーリエ変換を実施して周波数領域データを生成するフーリエ変換ユニットと、
チャネル状態情報に基づいて前記周波数領域データに対して送信ビーム形成、事前コーディング、空間時間コーディング(STC)、および空間多重化のうちの1つを選択的に実施する空間変換ユニットと、
前記空間変換ユニットの出力を副搬送波にマッピングする副搬送波マッピングユニットと、
副搬送波マッピング後データに対して逆フーリエ変換を実施して時間領域データを生成する逆フーリエ変換ユニットと、
前記時間領域データを送信する複数のアンテナと
を具えたことを特徴とするWTRU。 A wireless transmit / receive unit (WTRU) that performs uplink transmission in a multiple input multiple output (MIMO) single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) wireless communication system, comprising:
An encoder that encodes the input data;
A constellation mapping unit that generates a symbol sequence from each encoded data stream according to a selected modulation scheme;
A Fourier transform unit that performs a Fourier transform on each symbol sequence to generate frequency domain data;
A spatial transform unit that selectively performs one of transmit beamforming, precoding, space time coding (STC), and spatial multiplexing on the frequency domain data based on channel state information;
A subcarrier mapping unit for mapping the output of the spatial transform unit to a subcarrier;
An inverse Fourier transform unit that performs inverse Fourier transform on the data after subcarrier mapping to generate time domain data;
A WTRU comprising a plurality of antennas for transmitting the time domain data.
をさらに備えることを特徴とする請求項21記載のWTRU。 The WTRU of claim 21 further comprising a spatial parser that generates a plurality of encoded data streams from the encoded input data.
をさらに備えることを特徴とする請求項21記載のWTRU。 The WTRU of claim 21 further comprising a spatial parser for generating a plurality of input data streams, each input data stream being encoded by the encoder.
をさらに備えることを特徴とする請求項21記載のWTRU。 23. The WTRU of claim 21 further comprising a rate matching unit that destroys for each encoded data stream for rate matching.
をさらに備えることを特徴とする請求項21記載のWTRU。 24. The WTRU of claim 21 further comprising an interleaver that interleaves bits on each encoded data stream.
をさらに備えることを特徴とする請求項21記載のWTRU。 The WTRU of claim 21 further comprising a multiplexer that multiplexes control data and pilot with the frequency domain data.
データを受信する複数のアンテナと、
受信データに対してフーリエ変換を実施して周波数領域データを生成するフーリエ変換ユニットと、
前記周波数領域データに対して副搬送波デマッピングを実施する副搬送波デマッピングユニットと、
チャネル推定を生成するチャネル推定器と、
前記チャネル推定に基づいて、副搬送波デマッピングデータ後の前記周波数領域データに対してMIMO復号化を実施するMIMOデコーダと、
前記MIMOデコーダからの出力に対して逆フーリエ変換を実施して時間領域データを生成する逆フーリエ変換ユニットと、
前記時間領域データに対して復調を実施して復調データを生成する復調器と、
前記復調データを復号化するデコーダと
を具えたことを特徴とするNode−B。 A Node-B that supports uplink transmission in a multiple input multiple output (MIMO) single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) wireless communication system, comprising:
Multiple antennas to receive data,
A Fourier transform unit that performs Fourier transform on the received data to generate frequency domain data; and
A subcarrier demapping unit that performs subcarrier demapping on the frequency domain data;
A channel estimator that generates a channel estimate;
A MIMO decoder that performs MIMO decoding on the frequency domain data after subcarrier demapping data based on the channel estimation;
An inverse Fourier transform unit that performs an inverse Fourier transform on the output from the MIMO decoder to generate time domain data;
A demodulator that demodulates the time domain data to generate demodulated data;
A Node-B comprising a decoder for decoding the demodulated data.
をさらに備えることを特徴とする請求項35記載のNode−B。 36. The Node-B of claim 35, further comprising a space-time decoder that performs space-time decoding.
をさらに備えることを特徴とする請求項34記載のNode−B。 35. The Node-B of claim 34, further comprising a channel state feedback unit that sends channel state information to the WTRU.
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