RU2519332C2 - Способ и система обеспечения обратной связи пространственной информации состояния канала на основании произведения кронекера - Google Patents

Способ и система обеспечения обратной связи пространственной информации состояния канала на основании произведения кронекера Download PDF

Info

Publication number
RU2519332C2
RU2519332C2 RU2011140623/08A RU2011140623A RU2519332C2 RU 2519332 C2 RU2519332 C2 RU 2519332C2 RU 2011140623/08 A RU2011140623/08 A RU 2011140623/08A RU 2011140623 A RU2011140623 A RU 2011140623A RU 2519332 C2 RU2519332 C2 RU 2519332C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
csi
component
matrix
ula
index
Prior art date
Application number
RU2011140623/08A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011140623A (ru
Inventor
Ифэй ЮАНЬ
Шупэн ЛИ
Дэвид ХО
Original Assignee
ЗедТиИ (ЮЭсЭй) ИНК.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗедТиИ (ЮЭсЭй) ИНК. filed Critical ЗедТиИ (ЮЭсЭй) ИНК.
Publication of RU2011140623A publication Critical patent/RU2011140623A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2519332C2 publication Critical patent/RU2519332C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/0626Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03343Arrangements at the transmitter end
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0417Feedback systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0658Feedback reduction
    • H04B7/0663Feedback reduction using vector or matrix manipulations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10Polarisation diversity; Directional diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/0335Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
    • H04L2025/03426Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission transmission using multiple-input and multiple-output channels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/03777Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the signalling
    • H04L2025/03802Signalling on the reverse channel
    • H04L2025/03808Transmission of equaliser coefficients

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Технология обеспечения обратной связи пространственной информации состояния канала (CSI) внедрена в технологию мобильной связи в системе с множеством входов и множеством выходов. Пространственная информация состояния канала измеряется на принимающем оборудовании и затем раскладывается на компоненты. Компоненты затем квантуются с использованием кодовой книги (книг) и передаются по обратной связи передающему оборудованию в виде множества индексов. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Description

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США № 61/282,275, поданной 12 января 2010 года, раскрытие которой включено в настоящий документ во всей своей полноте посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Область техники настоящего изобретения относится к обеспечению пространственной информации состояния канала (CSI) для мобильной связи, улучшенной посредством технологий системы с множеством входов и множеством выходов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO) являются семейством технологий, которые используют множество антенн на передатчике или на приемнике, или как на передатчике, так и на приемнике, для использования пространственного измерения, для того чтобы улучшить пропускную способность и надежность передачи. Пропускная способность может быть увеличена посредством либо пространственного мультиплексирования, либо формирования диаграммы направленности.
Пространственное мультиплексирование позволяет множеству потоков данных передаваться одновременно одному и тому же пользователю по параллельным каналам в установке MIMO, особенно для разнесенных антенн, где пространственная корреляция между антеннами (как на передатчике, так и на приемнике) является низкой. Формирование диаграммы направленности позволяет улучшить отношение сигнала-к-помехам-плюс-шуму (SINR) канала, таким образом улучшая скорость канала. Такое усовершенствование SINR достигается посредством надлежащего взвешивания по множеству передающих антенн. Вычисление веса может быть основано на долгосрочном измерении (например, с разомкнутым контуром) или обратной связи (например, с замкнутым контуром). Взвешивание при передаче с замкнутым контуром обычно называется предварительным кодированием в контексте исследования MIMO.
Фиг.1 иллюстрирует MIMO с предварительным кодированием для одного пользователя (SU), где M потоков данных, u1, …, uM, пространственно мультиплексируются посредством использования пространственной матрицы H канала размером M на N. Поскольку количество антенн N передатчика является большим, чем количество антенн M приемника, применяется предварительное кодирование, которое обозначается как матрица F.
MIMO с предварительным кодированием может также функционировать в режиме многопользовательского MIMO (MU-MIMO), чтобы дополнительно улучшить суммарную скорость для множества пользователей, совместно использующих один и тот же ресурс времени и частоты. Фиг.2 иллюстрирует MU-MIMO для двух пользователей, где формирование диаграммы направленности (например, предварительное кодирование) используется для пространственного разделения двух пользователей (и улучшения SINR), в то время как для каждого пользователя два потока данных (со светлым затенением и темным затенением) пространственно мультиплексируются.
MU-MIMO, особенно MU-MIMO нисходящей линии связи, является важной темой в исследовании усовершенствованного стандарта долгосрочного развития (LTE-Advanced) проекта партнерства третьего поколения (3GPP), как описано в 3GPP TR 36.814, v1.1.1, "Дополнительные усовершенствования E-UTRA, аспекты физического уровня", июнь 2009. MU-MIMO может дополнительно улучшить пропускную способность систем LTE. Рабочий документ DL MU-MIMO был создан в рабочей группе физического уровня 3GPP (RAN1).
Ключевым аспектом влияния на спецификацию MIMO с предварительным кодированием является обратная связь пространственной CSI, необходимая для предварительного кодирования с замкнутым контуром. Пространственная матрица H канала, как показано на Фиг.1, содержит полную пространственную CSI. Альтернативно, ковариационная матрица R размером N на N, представленная в виде
R = HHH (1)
может обеспечить достаточную пространственную информацию для предварительного кодирования передатчика, где надстрочный индекс "H" обозначает комплексно сопряженную величину. В общем, является слишком затратным передавать по обратной связи версию с плавающей точкой H или R, которая обычно содержит достаточно большое число комплексных коэффициентов в каждой частотной полосе. Следовательно, необходимо квантование для повышения эффективности обратной связи.
Кодовая книга, известная и приемнику, и передатчику, обычно используется для квантования CSI, так что по обратной связи передается только индекс кодового слова. Кодовое слово может быть выбрано либо с целью максимизации пропускной способности канала, либо с целью минимизации расстояния между CSI с плавающей точкой и квантованной CSI.
Само по себе составление кодовой книги является широкой темой для исследования, поскольку хорошая кодовая книга должна эффективно покрывать все уместное пространство. В этом смысле, обобщенные кодовые книги редко являются эффективными и, как правило, кодовые книги приспосабливаются для того, чтобы соответствовать различным конфигурациям антенн и сценариев развертывания. В общем, чем сложнее конфигурация антенн, тем сложнее составление кодовой книги.
Таблица 1 является выдержкой из спецификации стандарта 3GPP RAN1 LTE, описанной в 3GPP TS 36.211, "Улучшенный универсальный наземный радио доступ (E-UTRA); физические каналы и модуляция". Кодовая книга используется для очень простой конфигурации MIMO с двумя передающими и двумя принимающими антеннами, M=2 и N=2, как показано на Фиг.1. Как таковое, максимальное количество мультиплексируемых потоков (также называемых уровнями), равно 2.
Таблица 1
Кодовая книга в спецификации LTE для MIMO 2x2.
Индекс кодовой книги Количество уровней ν
1 2
0
Figure 00000001
1 2 [ 1 0 0 1 ]
Figure 00000002
1 1 2 [ 1 1 ]
Figure 00000003
1 2 [ 1 1 1 1 ]
Figure 00000004
2 1 2 [ 1 1 ]
Figure 00000005
1 2 [ 1 1 j j ]
Figure 00000006
3 1 2 [ 1 1 ]
Figure 00000007
-
По сравнению с MIMO для одного пользователя (SU-MIMO), MIMO для множества пользователей (MU-MIMO) требует более точной обратной связи пространственной CSI для того, чтобы выполнить эффективные операции пространственного разделения и мультиплексирования. В результате обратная связь CSI и проектирование кодовой книги в MU-MIMO являются более сложными.
В математике произведение Кронекера, обозначаемое
Figure 00000008
, является операцией над двумя матрицами произвольного размера, имеющее своим результатом блочную матрицу. Например,
Figure 00000009
(2)
Произведение Кронекера используется в составлении кодовых книг, например, для антенн с перекрестной поляризацией, описанных в 3GPP, R1-094752, “Составление кодовой книги DL для 8Tx MIMO в LTE-A”, ZTE, RAN#59, Jeju, Южная Корея, ноябрь 2009 г. Более конкретно, кодовая книга составляется посредством произведения Кронекера кодовой книги LTE Rel-8 и единичной матрицы размером 2х2. Следует отметить, что идея, описанная в 3GPP, R1-094752, “Составление кодовой книги DL для 8Tx MIMO в LTE-A”, ZTE, RAN#59, Jeju, Южная Корея, ноябрь 2009 г., подразумевает наличие единственной кодовой книги, и обратная связь по-прежнему является единственным индексом кодовой книги.
Как описано в 3GPP, R1-094844, “Обратная связь пространственной ковариационной матрицы с низкими непроизводительными затратами”, Motorola, RAN1#59, Jeju, Южная Корея, ноябрь 2009 г., произведение Кронекера может быть использовано для разложения большей ковариационной матрицы передачи R на две меньшие матрицы RULA и RPol, так что непроизводительные затраты обратной связи могут быть уменьшены.
R = RPol
Figure 00000008
RULA (3)
Разложение, приведенное выше, также справедливо в области собственных чисел посредством применения свойства смешанного произведения для произведения Кронекера
Figure 00000010
(4)
где матрицы «Vxx» содержат собственные векторы ковариационных матриц передачи «Rxx», соответственно. Диагональные матрицы «Dxx» содержат собственные значения ковариационных матриц передачи «Rxx».
Ключевым моментом, на который следует указать, является то, что принципом составления обратной связи CSI, описанным в 3GPP, R1-094844, “Обратная связь пространственной ковариационной матрицы с низкими непроизводительными затратами”, Motorola, RAN1#59, Jeju, Южная Корея, ноябрь 2009 г., является прямое поэлементное квантование ковариационных матриц передачи. Такой подход радикально отличается от вышеупомянутого квантования на основе кодовой книги. Итак, даже после разложения Кронекера, содержимое обратной связи по-прежнему является ковариационной матрицей (или матрицами), а не индексом (или индексами) кодовой книги.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к системам и способам беспроводной связи, которые обеспечивают точную обратную связь пространственной CSI для функционирования MIMO, в то же время сохраняя непроизвольные затраты обратной связи настолько низкими, насколько это возможно.
В этих способах и системах, пространственная информация состояния канала измеряется на принимающем оборудовании, имея своим результатом CSI. В некоторых вариантах осуществления, CSI находится на матрице канала или ковариационной матрице и может быть дополнительно квантована посредством использования кодовых книг.
Осуществляется разложение CSI, что имеет своим результатом компоненты CSI. Каждый компонент CSI может представлять собой характеристики антенн формирования диаграммы направленности или антенн с перекрестной поляризацией. Антенны формирования диаграммы направленности могут дополнительно быть представлены в виде линейной антенны (ULA).
В некоторых вариантах осуществления, разложение производится посредством использования произведения Кронекера. Кроме того, разложение ковариационной матрицы может включать в себя применение свойства смешанного произведения для произведения Кронекера.
Компоненты CSI дополнительно квантуются с использованием кодовой книги (книг), имея своим результатом индексы. Используемая кодовая книга (книги) может быть той же самой или другой, и индексы могут указывать на вектор или матрицу в кодовой книге (книгах).
Индексы передаются по обратной связи к передающему оборудованию, и векторное произведение может быть вычислено.
Дополнительные аспекты и преимущества улучшений станут понятны из описания предпочтительного варианта осуществления изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления настоящего изобретения проиллюстрированы посредством сопутствующих чертежей, на которых:
Фиг.1 иллюстрирует блок-схему SU-MIMO с предварительным кодированием с приемником с минимальной среднеквадратичной ошибкой (MMSE);
Фиг.2 иллюстрирует MU-MIMO для двух пользователей с двумя наборами с близко расположенными антеннами с перекрестной поляризацией;
Фиг.3 иллюстрирует установку обратной связи и блок-схему, уместную для изобретения; и
Фиг.4 иллюстрирует пример восьми передающих антенн, составленных из антенн формирования диаграммы направленности и антенн с перекрестной поляризацией.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Разложение Кронекера, описанное в 3GPP, R1-094844, “Обратная связь пространственной ковариационной матрицы с низкими непроизводительными затратами”, Motorola, RAN1#59, Jeju, Южная Корея, ноябрь 2009 г., применяется для основанного на кодовой книге квантования CSI. Данный подход особенно уместен для установки антенн, которая содержит множество близко расположенных антенн с перекрестной поляризацией. В такой установке статистики пространственной корреляции антенн с перекрестной поляризацией и антенн формирования диаграммы направленности существенно отличаются.
Уместное разложение Кронекера должно быть сначала выбрано для конкретной конфигурации антенн, так чтобы пространственные характеристики различных компонентов антенн могли быть различены. Размеры ковариационных матриц компонентов могут отличаться. Затем, для каждой ковариационной матрицы компонента индекс кодового слова выбирается из уместной кодовой книги для конфигурации компонента антенны.
Способ, описанный выше, повторяется множество раз для нахождения набора индексов кодовых слов для каждой ковариационной матрицы компонента, который имеет своим результатом наилучшее совпадение между квантованной ковариационной матрицей и ковариационной матрицей с плавающей точкой. Набор индексов кодовых слов передается по обратной связи к передатчику.
В передатчике каждая квантованная версия ковариационной матрицы компонента восстанавливается посредством поиска индекса кодового слова в соответствующей кодовой книге. Составная ковариационная матрица синтезируется посредством произведения Кронекера всех квантованных ковариационных матриц компонентов.
Более конкретно, установка обратной связи и блок-схема, соответствующая изобретению, показаны на Фиг.3. Фиг.3 служит в качестве двух иллюстраций: одна для блочной иллюстрации объекта, а другая - в качестве блок-схемы способов.
В установке присутствуют два главных объекта: развитый узел В (eNB) обозначает базовую станцию и пользовательское оборудование (UE) обозначает мобильное устройство. В этом примере нисходящей линии связи (передача данных от eNB к UE) обратная связь осуществляется от UE к eNB. eNB и UE оба имеют множество антенн для MIMO с предварительным кодированием. Особенный интерес представляют конфигурации, в которых количество принимающих антенн на UE является меньшим, чем количество передающих антенн на eNB.
Кодовые книги известны и eNB, и UE, на основании спецификаций беспроводного соединения, и могут быть подмножеством кодовых книг, описанных в стандартах. Фактические кодовые книги каждого компонента CSI зависят от конфигураций антенн и окружения развертывания, и обычно определяются сетью. Эта информация может быть сообщена UE посредством полустатической сигнализации управления радиоресурсом (RRC).
На UE сначала измеряется пространственная CSI. Измерение может проводиться прямо на матрице H канала, или ковариационной матрице R, или других метриках. В некоторых вариантах осуществления изобретения R представляет главный интерес и может быть непосредственно оценена или подвергнута пост-обработке, как показывает уравнение (1). Здесь, для простоты представления, предполагается, что измеренная пространственная CSI, например R, имеет точность арифметики с плавающей точкой, хотя реализации микросхем обычно используют арифметику с фиксированной точкой. Другими словами, ожидается, что внутреннее квантование в микросхемах производится гораздо качественнее, чем квантование обратной связи.
Как только ковариационная матрица R приблизительно вычислена, может быть выполнено разложение матрицы. Чтобы дополнительно проиллюстрировать способ, пример восьми передающих антенн (N=8) показан на Фиг.4, где в каждой поляризации присутствует четыре антенны (со светлым затенением и темным затенением). В каждой из четырех пар, две антенны установлены по ортогональным направления поляризации, +45/-45 градусов, или по так называемым перекрестным поляризациям. Разнесение между смежными элементами формирования диаграммы направленности обычно составляет половину длины волны для достижения четырехэлементного формирования диаграммы направленности. Поскольку разнесение антенн является равномерным, то такая установка формирования диаграммы направленности также называется равномерной линейной решеткой (ULA).
В этой антенной конфигурации ожидается высокая пространственная корреляция между четырьмя одинаково поляризованными антеннами, в то время как между различно поляризованными антеннами ожидается низкая пространственная корреляция. Следовательно, разумно разложить пространственную CSI между антеннами с формированием диаграммы направленности и антеннами с перекрестной поляризацией, как показано в уравнении (3). Более конкретно, ковариационная матрица размером 8 на 8 раскладывается на матрицу RULA компонента размером 4 на 4 и матрицу RPol компонента размером 2 на 2.
Затем, для квантования каждой ковариационной матрицы компонента используется уместная кодовая книга. Индекс кодового слова может быть выбран для минимизации расстояния между квантованной ковариационной матрицей и ковариационной матрицей с плавающей точкой. Например, расстояние может быть измерено следующим образом:
Figure 00000011
(5),
где
Figure 00000012
является i-м квантованным собственным вектором пространственного канала H, который соответствует i-му столбцу кодового слова, а
Figure 00000013
является i-м собственным значением RULA или RPol. Следует отметить, что индекс может указывать либо вектор, либо матрицу в кодовой книге.
Для конфигурации антенн, показанной на Фиг.4, наиболее вероятный индекс указывает вектор размером 4 на 1 (кодовое слово), соответствующий RULA. Математически, такой вектор размером 4 на 1 может быть представлен в виде
Figure 00000014
, где θ определяется длиной волны, разнесением антенн между смежными элементами ULA и углом отклонения (AoD) мобильного блока относительно равносигнального направления ULA. Другой индекс указывает вектор размером 2 на 1 (кодовое слово) или матрицу размером 2 на 2 (кодовое слово), соответствующую RPol. Вектор размером 2 на 1 может быть выбран из Таблицы 1 для количества уровней, равного 1, например, в форме
Figure 00000015
, если константа нормализации игнорируется. Матрица размером 2 на 2 может быть выбрана из Таблицы 1 для количества уровней, равного 2, например, в форме
Figure 00000016
, если константа нормализации игнорируется. Как таковая, пространственная обратная связь CSI содержит два индекса.
После приема обратной связи CSI от UE выполняется последовательность операций. Сначала каждый квантованный компонент CSI, например RULA или RPol, восстанавливается посредством поиска индекса, переданного по обратной связи, в соответствующей кодовой книге, и затем выполнения векторного произведения, например
Figure 00000017
. Затем, квантованная составная CSI, например R, получается посредством произведения Кронекера квантованных RULA и RPol. Наконец, квантованная составная CSI используется для вычисления матриц предварительного кодирования.
Вышеописанный способ восстановления составной пространственной CSI на передатчике может быть также подвергнут предварительной обработке посредством объединения кодовой книги для формирования диаграммы направленности ULA и кодовой книги для перекрестных поляризаций. Принцип является аналогичным уравнению (4), которое является произведением Кронекера собственных значений для формирования диаграммы направленности ULA и перекрестных поляризаций. Более конкретно, объединение выполняется посредством произведения Кронекера вектора кодового слова или матрицы перекрестных поляризаций, например
Figure 00000015
или
Figure 00000016
, и вектора кодового слова ULA, например,
Figure 00000014
. Каждое кодовое слово в объединенной кодовой книге, будучи по-прежнему отдельно проиндексированным для ULA и перекрестных поляризаций, примет форму, такую как
Figure 00000018
для ранга, равного 1, или
Figure 00000019
Figure 00000020
для ранга, равного 2.
В то время как варианты осуществления настоящего изобретения были показаны и описаны, специалистам в данной области техники будет очевидно, что множество других модификаций возможно без отступления от принципов изобретения, описанных в настоящем документе. Изобретение, следовательно, не ограничено ничем, кроме следующей далее формулы изобретения.

Claims (28)

1. Способ обеспечения пространственной информации состояния канала для системы с множеством входов и множеством выходов, имеющей передающее оборудование и принимающее оборудование, причем способ содержит этапы, на которых:
измеряют пространственную информацию состояния канала на принимающем оборудовании, имея результатом CSI;
осуществляют разложение CSI, имея результатом по меньшей мере первый компонент CSI и второй компонент CSI;
квантуют первый компонент CSI и второй компонент CSI с использованием одной или нескольких из множества кодовых книг, имея результатом по меньшей мере первый индекс и второй индекс, при этом как первый индекс, так и второй индекс, указывают на либо (i) вектор в одной из множества кодовых книг, либо (ii) матрицу в одной из множества кодовых книг; и
передают по обратной связи первый индекс и второй индекс на передающее оборудование.
2. Способ по п.1, в котором этап, на котором осуществляют разложение CSI, включает в себя разложение CSI с использованием произведения Кронекера.
3. Способ по п.1, в котором этап, на котором осуществляют разложение CSI, включает в себя разложение CSI в соответствии с R=RPol⊗RULA, где RUIA является первым компонентом CSI и RPol является вторым компонентом CSI.
4. Способ по п.1, в котором CSI представляет матрицу Н канала или ковариационную матрицу R.
5. Способ по п.4, в котором по меньшей мере одна из матрицы Н канала и ковариационной матрицы R квантована.
6. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют разложение ковариационной матрицы R на первую матрицу RULA компонента размером 4 на 4 и вторую матрицу RPol компонента размером 2 на 2.
7. Способ по п.4, в котором этап, на котором осуществляют разложение ковариационной матрицы R, включает в себя применение свойства смешанного произведения для произведения Кронекера.
8. Способ по п.1, в котором этап, на котором квантуют первый компонент CSI и второй компонент CSI, включает в себя квантование первого компонента CSI и второго компонента CSI с использованием различных кодовых книг из множества кодовых книг, соответственно.
9. Способ по п.1, в котором этап квантования содержит вычисление расстояния, измеряемого как
Figure 00000021
, где
Figure 00000022
является i-м квантованным собственным вектором пространственного канала Н, который соответствует i-му столбцу кодового слова,
Figure 00000023
является i-м собственным значением одной из первой матрицы RULA компонента и второй матрицы RPol компонента, а N является количеством антенн передатчика.
10. Способ по п.1, в котором CSI представлен произведением Кронекера двух кодовых слов, при этом первое кодовое слово является вектором размером 4 на 1, и второе кодовое слово является одним из вектора размером 2 на 1 и матрицы размером 2 на 2.
11. Способ по п.1, в котором первый компонент CSI представляет собой характеристики антенн с формированием диаграммы направленности и второй компонент CSI представляет собой характеристики антенн с перекрестной поляризацией.
12. Способ по п.11, в котором характеристики антенн с формированием диаграммы направленности представлены равномерной линейной решеткой (ULA), содержащей четыре элемента, и характеристики антенн с перекрестной поляризацией представлены двумя антенными элементами.
13. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором вычисляют векторное произведение.
14. Способ по п.13, в котором этап, на котором вычисляют векторное произведение, характеризуется
Figure 00000024
, где
Figure 00000025
является i-м квантованным собственным вектором пространственного канала Н, который соответствует i-му столбцу кодового слова, и
Figure 00000026
является i-м собственным значением одной из первой матрицы RULA компонента и второй матрицы RPol компонента.
15. Система обеспечения пространственной информации состояния канала для системы с множеством входов и множеством выходов, причем система содержит:
средство измерения пространственной информации состояния канала на принимающем оборудовании, имея результатом CSI;
средство разложения CSI, имея результатом по меньшей мере первый компонент CSI и второй компонент CSI;
средство квантования первого компонента CSI и второго компонента CSI с использованием одной или нескольких из множества кодовых книг, имея результатом по меньшей мере первый индекс и второй индекс, при этом как первый индекс, так и второй индекс, указывают на либо (i) вектор в одной из множества кодовых книг, либо (ii) матрицу в одной из множества кодовых книг; и
средство передачи по обратной связи первого индекса и второго индекса на передающее оборудование.
16. Система по п.15, в которой средство разложения CSI включает в себя средство разложения CSI с использованием произведения Кронекера.
17. Система по п.15, в которой средство разложения CSI включает в себя средство разложения CSI в соответствии с R=RPol⊗RULA, где RULA является первым компонентом CSI и RPol является вторым компонентом CSI.
18. Система по п.15, в которой CSI представляет матрицу Н канала или ковариационную матрицу R.
19. Система по п.18, в которой по меньшей мере одна из матрицы Н канала и ковариационной матрицы R квантована.
20. Система по п.18, дополнительно содержащая средство разложения ковариационной матрицы R на первую матрицу RULA компонента размером 4 на 4 и вторую матрицу RPol компонента размером 2 на 2.
21. Система по п.18, в которой средство разложения ковариационной матрицы R включает в себя применение свойства смешанного произведения для произведения Кронекера.
22. Система по п.15, в которой квантование первого компонента CSI и второго компонента CSI включает в себя квантование первого компонента CSI и второго компонента CSI с использованием различных кодовых книг из множества кодовых книг, соответственно.
23. Система по п.15, в которой средство квантования содержит вычисление расстояния, измеряемого как
Figure 00000027
, где
Figure 00000028
является i-м квантованным собственным вектором пространственного канала Н, который соответствует i-му столбцу кодового слова,
Figure 00000029
является i-м собственным значением одной из первой матрицы RULA компонента и второй матрицы RPol компонента, а N является количеством антенн передатчика.
24. Система по п.15, в которой CSI представлен произведением Кронекера двух кодовых слов, при этом первое кодовое слово является вектором размером 4 на 1, и второе кодовое слово является одним из вектора размером 2 на 1 и матрицы размером 2 на 2.
25. Система по п.15, в которой первый компонент CSI представляет собой характеристики антенн с формированием диаграммы направленности и второй компонент CSI представляет собой характеристики антенн с перекрестной поляризацией.
26. Система по п.25, в которой характеристики антенн с формированием диаграммы направленности представлены равномерной линейной решеткой (ULA), содержащей четыре элемента, и характеристики антенн с перекрестной поляризацией представлены двумя элементами антенны.
27. Система по п.15, дополнительно содержащая средство вычисления векторного произведения.
28. Система по п.27, в которой средство вычисления векторного произведения характеризуется
Figure 00000024
, где
Figure 00000025
является i-м квантованным собственным вектором пространственного канала Н, который соответствует i-му столбцу кодового слова, и
Figure 00000029
является i-м собственным значением одной из первой матрицы RULA компонента и второй матрицы RPol компонента.
RU2011140623/08A 2010-01-12 2011-01-05 Способ и система обеспечения обратной связи пространственной информации состояния канала на основании произведения кронекера RU2519332C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28227510P 2010-01-12 2010-01-12
US61/282,275 2010-01-12
PCT/US2011/020165 WO2011087933A1 (en) 2010-01-12 2011-01-05 Method and system for spatial channel state information feedback based on a kronecker product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011140623A RU2011140623A (ru) 2013-04-20
RU2519332C2 true RU2519332C2 (ru) 2014-06-10

Family

ID=44258507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011140623/08A RU2519332C2 (ru) 2010-01-12 2011-01-05 Способ и система обеспечения обратной связи пространственной информации состояния канала на основании произведения кронекера

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8488725B2 (ru)
EP (1) EP2404455B1 (ru)
JP (2) JP2013517647A (ru)
KR (1) KR101819078B1 (ru)
CN (1) CN102388628B (ru)
BR (1) BRPI1106098A2 (ru)
HK (1) HK1168494A1 (ru)
MX (1) MX2011010548A (ru)
RU (1) RU2519332C2 (ru)
WO (1) WO2011087933A1 (ru)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8942306B2 (en) * 2007-03-07 2015-01-27 Marvell World Trade Ltd. Codebook selection for transmit beamforming
US8125884B1 (en) 2007-07-11 2012-02-28 Marvell International Ltd. Apparatus for pre-coding using multiple codebooks and associated methods
US9300371B1 (en) 2008-03-07 2016-03-29 Marvell International Ltd. Beamforming systems and methods
KR101673497B1 (ko) 2009-01-05 2016-11-07 마벨 월드 트레이드 리미티드 Mimo 통신 시스템을 위한 프리코딩 코드북들
US8917796B1 (en) 2009-10-19 2014-12-23 Marvell International Ltd. Transmission-mode-aware rate matching in MIMO signal generation
WO2011055238A1 (en) 2009-11-09 2011-05-12 Marvell World Trade Ltd Asymmetrical feedback for coordinated transmission systems
US8761289B2 (en) * 2009-12-17 2014-06-24 Marvell World Trade Ltd. MIMO feedback schemes for cross-polarized antennas
CN102687456B (zh) * 2010-01-07 2015-04-15 马维尔国际贸易有限公司 专用参考信号(drs)预编码粒度信令的方法和装置
JP5258002B2 (ja) 2010-02-10 2013-08-07 マーベル ワールド トレード リミテッド Mimo通信システムにおける装置、移動通信端末、チップセット、およびその方法
CN101854236B (zh) * 2010-04-05 2015-04-01 中兴通讯股份有限公司 一种信道信息反馈方法和系统
JP2012100254A (ja) 2010-10-06 2012-05-24 Marvell World Trade Ltd Pucchフィードバックのためのコードブックサブサンプリング
US8798551B2 (en) * 2011-01-07 2014-08-05 Zte (Usa) Inc. Method and system for spatial CSI feedback for coordinated multi-point processing (CoMP)
US9048970B1 (en) 2011-01-14 2015-06-02 Marvell International Ltd. Feedback for cooperative multipoint transmission systems
US8861391B1 (en) 2011-03-02 2014-10-14 Marvell International Ltd. Channel feedback for TDM scheduling in heterogeneous networks having multiple cell classes
WO2012131612A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 Marvell World Trade Ltd. Channel feedback for cooperative multipoint transmission
CN102938663B (zh) * 2011-08-15 2014-12-17 上海贝尔股份有限公司 生成交叉极化阵列码本及提供码字索引信息的方法和装置
US9054767B2 (en) * 2011-09-27 2015-06-09 Futurewei Technologies, Inc. Robust transceiver design
WO2013068916A1 (en) 2011-11-07 2013-05-16 Marvell World Trade Ltd. Codebook sub-sampling for frequency-selective precoding feedback
US9020058B2 (en) 2011-11-07 2015-04-28 Marvell World Trade Ltd. Precoding feedback for cross-polarized antennas based on signal-component magnitude difference
US9031597B2 (en) 2011-11-10 2015-05-12 Marvell World Trade Ltd. Differential CQI encoding for cooperative multipoint feedback
FR2983666B1 (fr) * 2011-12-01 2014-01-03 Cassidian Sas Procede d'estimation d'un canal radioelectrique
US9220087B1 (en) 2011-12-08 2015-12-22 Marvell International Ltd. Dynamic point selection with combined PUCCH/PUSCH feedback
US8902842B1 (en) 2012-01-11 2014-12-02 Marvell International Ltd Control signaling and resource mapping for coordinated transmission
US9143951B2 (en) 2012-04-27 2015-09-22 Marvell World Trade Ltd. Method and system for coordinated multipoint (CoMP) communication between base-stations and mobile communication terminals
CN103621000B9 (zh) 2012-06-14 2017-07-07 华为技术有限公司 确定预编码矩阵指示的方法、用户设备、基站演进节点
CN103795489B (zh) * 2012-10-29 2017-05-24 电信科学技术研究院 传输编码指示信息和确定预编码矩阵的方法、系统及设备
CN103812545B (zh) * 2012-11-06 2018-11-16 上海诺基亚贝尔股份有限公司 信道状态信息的反馈方法与装置
JP6108250B2 (ja) 2013-04-03 2017-04-05 ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. チャネル状態情報を報告および受信する方法およびデバイス
CN110460361B (zh) 2013-05-10 2020-06-19 华为技术有限公司 确定预编码矩阵指示的方法、用户设备和基站
EP3657690B1 (en) 2013-08-08 2021-01-20 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for determining precoding matrix indicator, receiving device, and sending device
US9106284B1 (en) * 2013-12-05 2015-08-11 Sprint Communications Company L.P. Antenna system driven in beamforming and MIMO transmission modes
CN106664125A (zh) * 2014-08-18 2017-05-10 诺基亚通信公司 传输权重向量的克罗内克近似和标量量化
US20160072562A1 (en) * 2014-09-10 2016-03-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Channel state information reporting with basis expansion for advanced wireless communications systems
WO2016111427A1 (ko) * 2015-01-05 2016-07-14 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 안테나의 편파 특성을 이용한 채널 상태 정보의 구성 방법 및 이를 위한 장치
ES2897438T3 (es) 2015-01-14 2022-03-01 Ericsson Telefon Ab L M Señalización de restricción de subconjunto de libro de códigos
CN110545130B (zh) * 2016-11-04 2020-08-07 华为技术有限公司 信道状态信息接收方法、用户设备和网络设备
CN109391407B (zh) * 2017-08-10 2020-06-23 电信科学技术研究院 一种信道状态信息csi反馈方法和资源分配方法及设备
JP6883097B2 (ja) 2017-08-11 2021-06-09 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) 拡張されたビームベースのコードブックサブセット制限シグナリング
CN110535497B (zh) 2018-08-10 2022-07-19 中兴通讯股份有限公司 Csi发送、接收方法及其装置、通信节点及存储介质
WO2020192790A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for reduced csi feedback and reporting using tensors and tensor decomposition
CA3134720A1 (en) 2019-04-04 2020-10-08 Nokia Technologies Oy Uplink control information
KR102496501B1 (ko) * 2021-07-14 2023-02-07 주식회사 신한에이아이 시뮬레이션 데이터를 이용한 자산 배분 정보 산출 방법 및 시뮬레이션 데이터를 이용한 자산 배분 정보 산출 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2335852C2 (ru) * 2002-10-25 2008-10-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Система беспроводной локальной вычислительной сети со множеством входов и множеством выходов
RU2346391C2 (ru) * 2003-11-21 2009-02-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Многоантенная передача для множественного доступа с пространственным разделением каналов
RU2351069C2 (ru) * 2004-06-23 2009-03-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Устройство и способ передачи и приема пакетных данных с использованием множества антенн в системе беспроводной связи

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE513728C2 (sv) * 1999-03-26 2000-10-30 Goesta Granlund Förfarande och system för artificiellt seende
US7362822B2 (en) * 2004-09-08 2008-04-22 Intel Corporation Recursive reduction of channel state feedback
US7778826B2 (en) * 2005-01-13 2010-08-17 Intel Corporation Beamforming codebook generation system and associated methods
CN101129037B (zh) * 2005-01-14 2013-05-08 诺基亚公司 经由特征坐标变换的酉矩阵码本的改进Hochwald构造
US7630886B2 (en) * 2005-01-14 2009-12-08 Nokia Corporation Hochwald construction of unitary matrix codebooks via eigen coordinate transformations
US7822102B2 (en) * 2007-01-09 2010-10-26 Broadcom Corporation Method and system for an efficient channel quantization method for MIMO pre-coding systems
ES2378350T3 (es) * 2007-06-21 2012-04-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Método para codificar vectores
US20090046807A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for beamforming communication in wireless communication systems
US8306146B2 (en) * 2008-05-01 2012-11-06 Futurewei Technologies, Inc. Progressive feedback for high resolution limited feedback wireless communication
CN101567716B (zh) * 2009-06-09 2012-07-04 华中科技大学 一种基于部分信道信息反馈的正交随机波束成型传输方法
CN101931507B (zh) * 2009-06-18 2012-09-05 华为技术有限公司 码本生成方法、数据传输方法及装置
US8873650B2 (en) * 2009-10-12 2014-10-28 Motorola Mobility Llc Configurable spatial channel information feedback in wireless communication system
US8761289B2 (en) * 2009-12-17 2014-06-24 Marvell World Trade Ltd. MIMO feedback schemes for cross-polarized antennas
CN102088340B (zh) * 2010-01-11 2013-04-17 电信科学技术研究院 一种多天线系统发送、接收信息的方法及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2335852C2 (ru) * 2002-10-25 2008-10-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Система беспроводной локальной вычислительной сети со множеством входов и множеством выходов
RU2346391C2 (ru) * 2003-11-21 2009-02-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Многоантенная передача для множественного доступа с пространственным разделением каналов
RU2351069C2 (ru) * 2004-06-23 2009-03-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Устройство и способ передачи и приема пакетных данных с использованием множества антенн в системе беспроводной связи

Also Published As

Publication number Publication date
EP2404455A4 (en) 2012-09-12
JP2015053681A (ja) 2015-03-19
KR20130009921A (ko) 2013-01-24
JP2013517647A (ja) 2013-05-16
KR101819078B1 (ko) 2018-01-16
BRPI1106098A2 (pt) 2017-06-13
EP2404455B1 (en) 2017-12-20
JP5881090B2 (ja) 2016-03-09
CN102388628B (zh) 2014-12-24
HK1168494A1 (en) 2012-12-28
MX2011010548A (es) 2012-09-28
US8488725B2 (en) 2013-07-16
CN102388628A (zh) 2012-03-21
EP2404455A1 (en) 2012-01-11
WO2011087933A1 (en) 2011-07-21
RU2011140623A (ru) 2013-04-20
US20110170638A1 (en) 2011-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2519332C2 (ru) Способ и система обеспечения обратной связи пространственной информации состояния канала на основании произведения кронекера
EP3461028B1 (en) Method and apparatus for reduced feedback fd-mimo
EP3171560B1 (en) Method and device for quantizing and feeding back channel information and precoding data
US9537552B2 (en) Method and apparatus for channel state information based on antenna mapping and subsampling
US8942302B2 (en) Method and apparatus for antenna array channel feedback
US8971437B2 (en) Method and apparatus for antenna array channel feedback
US8976884B2 (en) Method and apparatus for antenna array channel feedback
EP2985923B1 (en) Method for determining precoding matrix indicator, user equipment, and base station
US20140105316A1 (en) Method and system for spatial channel state information feedback for multiple-input multiple-output (mimo)
US10270500B2 (en) Channel information feedback method, base station and terminal
KR20150100648A (ko) 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 효율적인 피드백 전송 방법 및 이를 위한 장치
WO2016169213A1 (zh) 一种信道信息的获取方法和装置
US9729216B2 (en) Multiple transmitter codebook methods and devices
US9094075B2 (en) Methods and apparatuses for generating and feeding back high rank adaptive codebook in multiple input multiple output system
US20140056167A1 (en) Method and system for spatial channel state information feedback for multiple-input-multiple-output (mimo)
US20140254514A1 (en) Codebook Enchancement for Long Term Evolution (LTE)
Almosa Downlink Achievable Rate Analysis for FDD Massive MIMO Systems