TWI407713B - 在４－Ｔｘ系統中的上行鏈路預編碼方法 - Google Patents

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Description

在4-Tx系統中的上行鏈路預編碼方法
本發明係關於一種透過在一行動通訊系統中預編碼而用於傳送/接收訊號的技術，且更特定而言，係關於一種用於一使用者裝備在一個4-天線系統中有效率的預編碼及傳送一上行鏈路訊號的方法，以及一種用於一基地台以有效率的接收該所傳送的訊號的方法。
在一多天線或MIMO系統中，預編碼藉由提供一波束形成增益及一分集增益至一傳送/接收側而提供高峰值/平均系統輸出量。然而，一預編碼方案需要考慮天線設定、頻道配置、系統結構及類似的而作適當的設計。
一般而言，一MIMO系統使用基於編碼簿的預編碼方案實行預編碼以最小化複雜度且控制標誌負擔。在此情況下，一編碼簿包括根據一傳送秩及天線的數量而在傳送及接收側之間預先決定的經描述的數量的預編碼向量/矩陣。傳送側根據從接收側所接收的頻道狀態資訊而在編碼簿中選擇一特定向量/矩陣、在一傳送訊號上實行預編碼、且接著傳送預編碼訊號。偶爾，傳送側根據一預先決定的規則而非根據從接收側接收的頻道狀態資訊來選擇一預編碼矩陣、實行預編碼且接著能夠傳送一相對應的訊號。
第1圖係用於解釋基於編碼簿的預編碼的一基本概念的一圖解。
根據一基於編碼簿的預編碼方案，如上述說明，一傳送側及一接收側分享編碼簿資訊，該編碼簿資訊包括根據一傳送秩而預先決定的指定數量的預編碼矩陣、天線的數量及彼此類似者。接收側透過一所接收的訊號判斷一頻道狀態，且接著能夠基於上述的編碼簿資訊回饋較佳的預編碼矩陣資訊至傳送側。舉例而言，第1圖顯示接收側以每一碼字傳送較佳的預編碼矩陣資訊至傳送側。
從接收側接收回饋資訊之後，傳送側能夠基於所接收的資訊從編碼簿選擇一特定預編碼。在選擇預編碼矩陣之後，傳送側以乘上階層訊號的方式藉由所選擇的預編碼矩陣實行預編碼，其階層訊號的數量與一傳送秩相對應。而且，傳送側能夠透過多個天線傳送預編碼傳送訊號。在接收了由傳送側預編碼且傳送的訊號之後，接收側能夠藉由實行與傳送側所實行的預編碼相反的一處理而重建所接收的訊號。當一預編碼矩陣一般滿足一單位矩陣(U)為U*UH =I這樣的條件時，上述預編碼的逆處理可藉由將一所接收的訊號乘上用於傳送側的預編碼的預編碼矩陣(P)的厄米特(Hermitian)(PH )的方式來實行。
在LTE(第三代合夥專案長期進化)發行8個系統中，在對從一使用者裝備到一基地台應用MIMO方案至一上行鏈路訊號傳送的情況下，僅歸因於如PAPR/CM(峰值與平均比/立方量度(cubic metric))特性降低及類似的問題，一MIMO傳送方案被指定用於從一基地台至一使用者裝備的一下行鏈路訊號傳送。然而，由一使用者裝備傳送至一基地台的上行鏈路訊號將以應用MIMO方案來增加傳送率、獲得分集增益及類似的方向進行討論。而且，3GPP LTE系統的下一代標準將討論有關一種將MIMO方案應用至一上行鏈路訊號傳送的詳細方法。
因此，本發明導向一種在4Tx系統中的上行鏈路預編碼方法，其實質上排除因相關的前案的限制及缺點而產生的一或多個問題。
本發明的一目標係提供用於上行鏈路預編碼的一編碼簿，且更特定而言，適用於一使用者裝備使用4個天線來有效率的預編碼且傳送一訊號的一編碼簿。
本發明的另一個目標係提供一種使用4個天線從一使用者裝備傳送一信號至基地台的方法。
由本發明瞭解及獲得的技術目標並非限於上述目標。而且，其他未提及的技術任務可由技藝人士考慮，在對以下本發明的實施例審查時，附屬於本發明之下。
為了如此處所包含且廣泛的說明，而達成此等目標及其他益處，且依照本發明的目的，根據本發明的一種藉由使用者裝備經配置成使用4個天線來傳送一訊號至一基地台的方法包括以下步驟：獲得傳送秩資訊，藉由從一4-天線編碼簿選擇與傳送秩相對應的一個預編碼矩陣而輸出一預編碼訊號，且接著在數量與傳送秩相對應的階層訊號上實行預編碼，且傳送預編碼訊號至基地台，其中4個天線分組成包含4個天線中兩個的一第一群組及包含4個天線其餘的一第二群組，且其中4-天線編碼簿包括一第一類型預編碼矩陣，其中與第一天線群組相對應的兩個分量係為零，且與第二天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣，及一第二類型預編碼矩陣，其中與第一天線群組相對應的兩個分量及與第二天線群組相對應的兩個分量對一秩1分別地構成DFT矩陣。
較佳的情況為第一類型預編碼矩陣係一天線群組選擇矩陣，且其中第二類型預編碼矩陣係一DFT矩陣。
較佳的情況為第二類型預編碼矩陣包括一編碼，其中與第一天線群組相對應的兩個分量及與第二天線群組相對應的兩個分量係彼此正交。
較佳的情況為4-天線編碼簿包括一預編碼矩陣，其中對一秩2而言，在第一行中與第一天線群組或第二天線群組相對應的兩個分量係為0，且在第二行中與第二天線群組或第一天線群組相對應的兩個分量係為0。
更佳的情況為4-天線編碼簿對秩2而言，包括至少一個選自以下構成之群組：一預編碼矩陣用於實行兩個階層訊號的改變位置的一階層交換函數，及一天線轉置預編碼矩陣用於改變一天線的一位置。
在本發明的另一個態樣中，一種使用4個天線藉由一使用者裝備傳送一訊號至一基地台的方法包括以下步驟：獲得傳送秩資訊，藉由從一4-天線編碼簿選擇與傳送秩相對應的一個預編碼矩陣輸出一預編碼訊號，該4-天線編碼簿包括4*3矩陣類型的一第一類型預編碼矩陣，其對秩3包括2個非零分量於各列中及2個零分量於第一及第二列中，且接著在數量與傳送秩相對應的階層訊號上實行預編碼，且傳送預編碼訊號至基地台。
較佳的情況為第一類型的預編碼矩陣具有的一類型，、、及係為僅包含非零分量的2*1向量，且係為僅包含零分量的2*1向量。
更佳的情況為及係彼此正交且及係彼此正交。在此情況下，若及的一標準化係數被設為，且及的一標準化係數被設為時，則滿足α=2β。若及的一標準化係數被設為，且及的一標準化係數被設為時，則滿足α=β。
較佳的情況為第一類型預編碼矩陣具有將或乘上一標準化係數所產生的一類型，Nt 係為4、θ1 ,θ2 滿足的條件、且N被設為4或8。
較佳的情況為4-天線編碼簿進一步包括一4*3類型的一第二類型預編碼矩陣，其在每一列中包括一個非零分量。
更佳的情況為第二類型預編碼矩陣具有乘上一標準化係數所產生的一類型，Nt 係為4、θ滿足的條件、且N被設為4或8。在此情況下，第二類型預編碼矩陣具有乘上天線間功率標準化或階層間功率標準化的一係數的一類型。
在本發明的另一態樣中，一種藉由一基地台從經配置成使用4個天線的一使用者裝備接收一訊號的方法包括以下步驟：從使用者裝備接收一接收訊號，獲得傳送秩及預編碼矩陣識別資訊供該使用者裝備對接收訊號傳送使用，及在接收訊號上藉由選擇與傳送秩相對應的一個預編碼矩陣及從一4-天線編碼簿的預編碼矩陣識別資訊而實行預編碼逆處理，其中4-天線編碼簿分組成包括4個天線中兩個的一第一天線群組及包括4個天線中其餘的一第二天線群組，且其中4-天線編碼簿包括一第一類型預編碼矩陣，其中與第一天線群組相對應的兩個分量係為零且與第二天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣，及一第二類型預編碼矩陣，其中與第一天線群組相對應的兩個分量及與第二天線群組相對應的兩個分量對一秩1分別地構成DFT矩陣。
在本發明的另一態樣中，一種藉由一基地台使用4個天線從一使用者裝備接收一訊號的方法包括以下步驟：從使用者裝備接收一接收訊號，獲得傳送秩及預編碼矩陣識別資訊供該使用者裝備對接收訊號傳送使用，及在接收訊號上藉由選擇與傳送秩相對應的一個預編碼矩陣及從一4-天線編碼簿的預編碼矩陣識別資訊而實行預編碼逆處理，其中該4-天線編碼簿包括4*3矩陣類型的一第一類型預編碼矩陣，其對秩3包括在各列中2個非零分量及在第一及第二行中2個零分量。
在本發明的另一態樣中，一種使用者裝備包括：一第一天線群組包括一第一天線及一第二天線，一第二天線群組包括一第三天線及一第四天線，一記憶體經配置成儲存一4-天線編碼簿，該4-天線編碼簿包括一第一類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組相對應的兩個分量係為零，且與該第二天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣，及一第二類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組相對應的兩個分量及與該第二天線群組相對應的兩個分量對一秩1分別地構成DFT矩陣，及一預編碼器輸出一訊號，該訊號藉由從儲存於記憶體中的4-天線編碼簿選擇與一傳送秩相對應的一個預編碼矩陣而預編碼，且接著在數量與傳送秩相對應的階層訊號上實行預編碼，其中由預編碼器所預編碼的訊號透過至少一個所選擇的群組傳送秩一基地台，其中該群組由第一天線群組及第二天線群組而組成。
在本發明的另一態樣中，一種使用者裝備包括：一記憶體經配置成儲存一4-天線編碼簿，該4-天線編碼簿包括4*3矩陣類型的一第一類型預編碼矩陣，其對秩3包括在各列中2個非零分量及在第一及第二行中2個零分量，一預編碼器從4-天線編碼簿藉由選擇與傳送秩相對應的一個預編碼矩陣而輸出一預編碼訊號，該預編碼器在數量與傳送秩相對應的階層訊號上實行預編碼，及四個天線經配置成傳送由預編碼器所預編碼的訊號至一基地台。
在本發明的另一態樣中，一基地台包括：一天線經配置成接收從一使用者裝備所傳送的一接收訊號，該使用者裝備經配置成使用四個天線傳送一訊號，該等四個天線分組成包括4個天線中兩個的一第一天線群組及包括4個天線其餘的一第二天線群組，一記憶體經配置成儲存一4-天線編碼簿，該4-天線編碼簿包括一第一類型預編碼矩陣，其中與第一天線群組相對應的兩個分量係為零，且與第二天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣，及一第二類型預編碼矩陣，其中與第一天線群組相對應的兩個分量及與第二天線群組相對應的兩個分量對一秩1分別地構成DFT矩陣，及一預編碼器在接收訊號上藉由選擇與傳送秩相對應的一個預編碼矩陣及由使用者裝備所使用的預編碼矩陣識別資訊而實行預編碼的逆處理，其中該特定預編碼矩陣選擇自4-天線編碼簿。
在本發明的另一態樣中，一種基地台包括：一天線經配置成從經配置成使用四個天線的一使用者裝備接收一接收訊號，一記憶體經配置成儲存一4-天線編碼簿，該4-天線編碼簿包括4*3矩陣類型的一第一類型預編碼矩陣，其對一秩3包括在各列中2個非零分量及在第一及第二行中2個零分量，及一預編碼器在透過天線所接收的接收訊號上藉由選擇與傳送秩相對應的一個預編碼矩陣及由使用者裝備所使用的預編碼矩陣識別資訊而實行預編碼的逆處理，其中該特定預編碼矩陣選擇自儲存於記憶體中的4-天線編碼簿。
此外，上述4-天線編碼簿的秩1、秩2及秩3的實施例可結合至在一個編碼簿中對各個秩包括一指定數量的預編碼矩陣的類型的方式來使用。
因此，本發明提供以下的效果及/或優點。
首先，若使用根據本發明的一個實施例的一編碼簿，則能夠有效率地實行每一天線群組的一傳送控制。
再者，在上行鏈路訊號傳送中，本發明能夠成功地維持一靈敏的PAPR/CM特性。
可從本發明的實施例中獲得的效果並非限於上述效果。其他未提及的效果可清楚的從以下對本發明的實施例的說明由技藝人士以本發明所附屬者導出且瞭解。即，在本發明申請階段未表達的效果可由技藝人士從本發明的實施例導出，其為本發明所附屬者。
現在將詳細參考本發明較佳的實施例，其範例圖示於伴隨的圖式中。以下對本發明的詳細說明包括幫助全然瞭解本發明的細節。然而，本發明無須該等細節而仍可實施，對技藝人士而言係顯而易見的。舉例而言，以下說明由預先決定的術語作成，其並非限制本發明。即使使用一任意術語，此仍可與預先決定的術語具有相同的含意。盡可能的情況，相同的元件符號將被用於在所有圖式中表示相同或類似的物件。
在以下說明中，「秩」表明用於獨立攜帶訊號的路徑的數量，且「階層的數量」表明透過各路徑傳送的訊號串流的數量。一般而言，當傳送側傳送與用於信號傳送的秩的號碼相對應的傳送階層時，秩具有與階層的號碼(即，階層的數量)相同的含意，除非有特別註釋。在一預編碼矩陣中，假設一列與各天線相對應且一行與一秩或各階層訊號相對應。
表1顯示在LTE發行8(LTE release 8)中4-天線編碼簿的結構。
[表8]
在表1中，可對包括由{s}表明的一行的一組而被指定為。在此情況下，I 表明4*4單位矩陣。參照表1，在LTE發行8中指定的4-Tx編碼簿由總數為64的預編碼矩陣所構成，該預編碼矩陣對各個秩包括16個預編碼矩陣。在表1中所顯示的編碼簿具有以下特性。
恆定模數特性：各個預編碼向量/矩陣的各分量具有均勻的功率。
巢套(nested)特性：在一低階的秩的一預編碼向量/矩陣被包含於一高階的秩的一預編碼向量/矩陣的一行中。
有限數量的分量：預編碼矩陣的分量(預編碼字母)被限制為。
考慮上述的特徵，以下將解釋在LTE-A系統中用於上行訊號傳送的一編碼簿結構。
第2圖係用於解釋ULA天線設置及X-pol天線設置的圖解。
在表1中所顯示的預編碼結構係考慮在第2圖的左邊部份中的ULA(均勻線性陣列)天線設置而設計。一般而言，ULA天線類型需要大的天線空間以在一預先決定的層級上維持天線關聯性。因此，為了使用如4Tx、8Tx或類似的天線的數量，所以使用在第2圖右邊部份中所顯示的一交錯-pol(X-pol)天線設置。在X-pol天線設置的情況下，能夠減少一天線空間而比ULA天線設置的天線空間更小。因此，對LTE-A而言，X-pol天線設置被考慮於設計4-Tx系統編碼簿中。
一預編碼矩陣可表現為N t ×R 矩陣。在此情況下，N t 表明天線的數量且R 表明一秩。對秩R 的一編碼簿可表現為。在此情況下，N 秩 表明對秩R的預編碼矩陣的數量。
根據本發明的一個實施例，N t 個天線可被劃分為至少兩個群組。舉例而言，天線埠1及天線埠3可在第2圖的右邊部份所顯示的設置中被分組為一個天線群組，同時天線埠2及天線埠4可在第2圖的右邊部份所顯示的設置中被分組為另一天線群組。
一重新編碼矩陣可經設計以適合上述的各個天線群組。舉例而言，2Tx編碼簿可用於上述的各個天線群組且亦可由對4Tx編碼簿結合而使用。為了完全彼此分開此等兩個天線群組，本發明的一個實施例提出使用一零向量/矩陣。若4Tx系統包括兩個天線群組，其各群組包括兩個天線，則表2顯示可用於各天線群組的向量/矩陣。
在表2中，表明具有一單位功率的一複數值。若各預編碼的一分量被限制為{±1,±j }，預編碼向量/矩陣對各天線群組的候選可表現如下。
根據本發明的另一實施例，能夠使用下述預編碼向量/矩陣候選設計一編碼簿。
在表3及表4中，除了零向量/矩陣的矩陣可被稱為DFT矩陣。在以下敘述中，對每一個秩詳細敘述4Tx上行鏈路編碼簿。
秩-1編碼簿
首先，能夠藉由對表3或表4中的1階層合併兩個向量/矩陣於一行中而設計一秩-1預編碼矩陣。
除了在表3或表4中的零向量/矩陣之外，對每一天線的預編碼向量/矩陣的總體合併可表現如下。
同時，能夠考慮天線轉置而設計一編碼簿。在此情況下，能夠使用相同天線轉置矩陣Π來轉置編碼簿中的所有預編碼向量/矩陣。根據本實施例，表5中所顯示的預編碼矩陣可使用一轉置矩陣而表現如下。
在方程式1中，N c 表明每一階層的預編碼向量/矩陣的數量。上述的轉置矩陣可表現如下。
為了以下清楚的說明，假設Π1 被用作一轉置矩陣。然而，亦可使用其他轉置矩陣。
若在表4中的每一預編碼向量/矩陣被應用至表5，則能夠配置以下秩-1(階層-1)編碼簿。
再者，若對表7額外的考慮使用天線轉置矩陣Π1 的一轉置，則能夠設計以下秩-1編碼簿。
根據本發明的另一實施例，僅在秩-1編碼簿中的部分預編碼矩陣可經配置成使用如下的一轉置矩陣的類型。
同時，根據本發明的一個較佳實施例，提出一種設計一編碼簿，在與編碼簿的一預編碼矩陣中的各天線群組相對應的向量/矩陣之間，具有彼此正交的特性方法。表11顯示一範例藉由選擇預編碼矩陣而配置，該預編碼矩陣滿足表5中所顯示的在相對應的天線群組之間的彼此正交特性。
同時，根據本發明的一個實施例，提出一種配置一編碼簿的方法，其包括一天線群組選擇矩陣。特定而言，在4個天線被分組成包括4個天線其中2個的一第一天線群組，及包括剩餘的一第二天線群組的情況下，編碼簿以與一個天線群組相對應的2個分量設為0且與其他天線群組相對應的2個分量構成一DFT矩陣的方式設計。透過此設計，能夠由一天線群組在從一使用者裝備傳送一上行鏈路訊號至一基地台的一時間點關閉天線。
表12顯示上述天線群組選擇矩陣的一範例。
根據本發明的一較佳實施例，提出一種以包括表12中所顯示的天線群組選擇矩陣及表5中所顯示的DFT矩陣的相對應的編碼簿的方式配置4Tx秩-1編碼簿的方法。表13及表14為根據本實施例用於4Tx秩-1編碼簿的範例。
秩-2編碼簿
根據本發明的一個實施例，提出一種設定一秩-2編碼簿以進一步包括表15所顯示的編碼簿中的預編碼矩陣的一轉置類型的一預編碼矩陣的方法。在此情況下，若一所使用的轉置矩陣被表現為Π，一經轉置的預編碼矩陣可表現如下。
上述的轉置矩陣可從表6選擇。
在表4被用於各天線群組的一預編碼向量/矩陣的情況下，表15可修改成表16。
若應用一轉置矩陣至表16，則可表現一秩-2編碼簿如下。
同時，根據本發明的一個實施例，提出一種設計一編碼簿以額外應用一實體天線轉置及虛擬交換的方法。方程式3顯示一預編碼矩陣類型，其應用虛擬天線交換。
在方程式3中，Ξ表明一虛擬天線交換矩陣。而且，此虛擬天線交換矩陣可表現如下。
若應用上述虛擬天線交換矩陣至表16/表17，可產生表18/表19。
同時，根據本發明的一個實施例，提出一秩-2編碼簿，其為部份應用一實體天線轉置的類型。特定而言，表16及表17的部分可被包括於一經結合的編碼簿類型。表20/表21顯示每一編碼簿使用一個轉置矩陣的情況，而表22/表23顯示每一編碼簿使用兩個轉置矩陣的情況。
表20的特徵係為一總體結合的子集與一經轉置的矩陣的一子集相結合。所有經轉置的單元並非來自總體結合編碼簿的子集。而且，表20顯示僅使用一個轉置矩陣的情況。
表21的特徵係為一總體結合的子集與一經轉置的矩陣的一子集相結合。所有經轉置的單元來自總體結合編碼簿的子集。而且，表21顯示僅使用一個轉置矩陣的情況。
表22的特徵係為一總體結合的子集與一經轉置的矩陣的一子集相結合。所有經轉置的單元並非來自總體結合編碼簿的子集。而且，表22顯示使用多個轉置矩陣的情況。
表23的特徵係為一總體結合的子集與一經轉置的矩陣的一子集相結合。所有經轉置的單元來自總體結合編碼簿的子集。而且，表23顯示使用多個轉置矩陣的情況。
同時，根據本發明的另一實施例，提出一編碼簿的類型，其中轉置及交換彼此結合。根據本實施例的一秩-2編碼簿的範例被顯示如下。
[表25]
此外，各種可能的結合係表現如下。
根據本發明的另一實施例，一天線群組選擇矩陣配置成如表30，或可藉由結合其他預編碼矩陣而配置成如表31至33。
秩-3編碼簿
根據本發明的一個實施例，可由兩個觀點達成4Tx秩-3編碼簿設計。
(1)　天線功率平衡的觀點
以下將解釋4Tx秩-3編碼簿的一個最合理的類型。首先，表3中所顯示的零向量/矩陣可用於天線群組分隔。
能夠考慮一種矩陣類型，其藉由將方程式5的預編碼矩陣類型乘上一相同比例係數來標準化。在此情況下，i、j、k可分別包括獨立數。實體天線轉置(例如)、虛擬天線轉置(例如)及總體轉置(例如)可以秩-2編碼簿相同的方式應用到秩-3編碼簿。而且，虛擬天線轉置Θ可指定如下。
然而，本發明的一個較佳實施例提出一種以下的預編碼矩陣類型包含於一秩-3編碼簿，該類型使得每一天線能夠有完美功率平衡。
在方程式6中，i、j及k可分別為表2或表3中的任意獨立指標。根據本發明的一個實施例，若對及的一標準化係數被設為且對及的一標準化係數被設為，則兩係數可彼此不同。舉例而言，若α=2β，能夠同時匹配每一階層功率平衡及每一天線功率平衡兩者。
若設定α=β，則其成為一種僅匹配每一天線功率平衡的預編碼矩陣類型。在此情況下，方程式6可表現如下。
根據本實施例，實體天線轉置(例如)、虛擬天線轉置(例如)及總體轉置(例如)可以秩-2編碼簿相同的方式應用。而且，可指定虛擬天線轉置Θ如表34。
在由方程式6或方程式7所表現的預編碼矩陣類型中，及彼此正交係為較佳的。而且，及彼此正交亦為較佳的。
一秩-3預編碼矩陣的一範例可表現如下，其滿足上述條件。
[方程式8]
當然，一秩-3編碼簿包括將方程式8的類型乘上一標準化係數所產生的一類型。在此情況下，Nt 係為4，θ1 ,θ2 滿足的條件，且N係為4或8。
再者，能夠考慮將方程式8乘上各種轉置之一者而產生一類型。此等類型可表現如下。
(2)　CM特性維持觀點
若應用MIMO至上行鏈路訊號傳送，可導致如高成效的功率放大器提高一使用者裝備的花費的問題。而且，上行鏈路訊號傳送的PAPR/CM特性比其下行鏈路訊號傳送更重要。因此，用於維持一良好PAPR/CM特性的一編碼簿結構必須作為考量。
PAPR(峰值功率與平均功率比)係為表明波形一特性的一參數。此值來自將波形的一峰值振幅除以波形的一時間平均RMS(方均根)值，且係為一純量值(dimensionless value)。一般而言，一單一載波訊號的一PAPR比其多載波訊號更佳。
在進化的LTE中，能夠使用SC-FDMA(訊號載波-分頻多工存取)實行MIMO(多輸入多輸出)以維持良好的CM特性。若使用一般預編碼，攜帶與數個階層相對應的資訊的一訊號透過一訊號天線多工傳輸且傳送，則透過此天線傳送的訊號可視為一種多載波訊號。PAPR與在一傳送側應支援的一動態範圍一功率放大器相關聯。而且，一CM(方陣)值係另一數值表明由PAPR所表現的一數值。
為了對上行鏈路訊號傳送維持上述良好的PAPR/CM特性，考慮一較佳的SC-FDMA及MIMO的結合類型。
第3圖係用於解釋一般SC-FDMA的一圖解。
參照第3圖，在OFDM及SC-FDMA兩者的方案下，一串列訊號被轉變為一平行訊號，該平行訊號藉由一次載波而映射，IDFT或IFFT可實行於其上，該訊號再一次轉變為一串列訊號，一CP附加至該串列訊號，且相對應的訊號透過一RF模組而接著被傳送。然而，SC-FDMA方案的特徵在於透過從一平行訊號轉變為一串列訊號的DFP展開的處理而減少IDFT或IFFT的影響，且維持一預先決定的位準之上的一單一訊號特性。
當應用MIMO至此SC-FDMA訊號傳送，一使用者裝備配置成的一處理器解釋如下。
第4圖係根據本發明的一個實施例，用於一使用者裝備的一處理器的詳細配置的一圖解。
參照第4圖，根據本發明的一個實施例的一處理器包括一階層映射器1401，其藉由數量與一特定秩相對應的階層而映射一上行鏈路訊號，一指定數量的DFT模組1402在一指定數量的階層訊號上實行DFT(離散傅立葉轉換)展開，及一預編碼器1403藉由在一記憶體22中從一編碼簿選擇一預編碼矩陣而在一傳送訊號上實行預編碼。如第4圖中所顯示的，藉由SC-FDMA用於傳送一上行鏈路訊號的DFT模組1402被安排在預編碼器1403之前及階層映射器1401之後。每一階層的DFT展開訊號通過預編碼且接著藉由IFFT逆展開而傳送。所以，因為DFT展開及IFFT逆展開之間的相消效應，所以能夠維持一良好的PAPR/CM特性。
根據本發明的一個實施例，提出一種設計一秩-3編碼簿以一預編碼矩陣的各列僅包含除了0之外的一個分量的方式，來維持一最適PAPR/CM特性的方法。在使用此在各列中包含除了0之外的一個分量的一預編碼矩陣的情況下，多個資料符號不與各天線埠相結合。因此，能夠維持一良好的CM特性。再者，如上述說明參照第4圖所提及，若一個階層訊號被設定為在DFT展開之後於實行預編碼中透過一個天線來傳送，則能夠直接藉由DFT展開相消IFFT逆展開的效應。
根據本實施例，一秩-3編碼簿的一預編碼矩陣可表現如下。
當然，秩-3編碼簿可包括一類型，該類型由方程式11所表現的上述類型乘上一標準化係數。在方程式11中，Nt 係為4、θ滿足的條件、且N係為4或8。
根據本實施例的一預編碼矩陣可具有如下的各種轉置。
在預編碼矩陣表現為方程式11至13的情況下，可實行天線功率平衡或階層功率平衡。而且，無法同時實行天線功率平衡及階層功率平衡兩者。
在CM特性的觀點中，於方程式7至10所顯示的預編碼矩陣可被視為用於維持一良好的CM特性的分開的矩陣。關於方程式7至10中所顯示的預編碼矩陣，在各列中包括兩個非零分量。將方程式7至10中所顯示的預編碼矩陣與其中每個分量具有一常數模數的一預編碼矩陣作比較，因為每一天線結合兩個符號，所以其可視為維持一良好的CM特性。
同時，根據本發明的一個較佳的實施例的4Tx秩-3編碼簿，提出一種經結合類型的編碼簿使用第一及第二類型預編碼矩陣兩者，其包括一天線功率平衡所考慮的類型的一預編碼矩陣作為一第一類型預編碼矩陣，及在一列中包括一個非零分量的一預編碼矩陣的類型作為一第二類型預編碼矩陣。
可瞭解上述4Tx天線編碼簿的秩-1、秩-2及秩-3的實施例可藉由結合成一類型而使用，該類型包括在一個編碼簿中預編碼矩陣每一秩的一所指定的數量。
在以下的說明中，將解釋一基地台及一使用者裝備，其使用上述的編碼簿。
第5圖係用於一基地台及一使用者裝備的配置的一圖解。
參照第5圖，一基地台10可包括一處理器11、一記憶體12及作為一收發模組的一RF模組13，用於實行一上行鏈路訊號的接收及一下行鏈路訊號的傳送。基地台10的處理器11使用資訊而控制下行鏈路訊號的傳送，用於下行鏈路訊號的傳送的該資訊儲存於記憶體12中，例如用於下行鏈路訊號傳送的一編碼簿中的一特定預編碼矩陣。而且，基地台10的處理器11能夠對上行鏈路訊號接收而使用儲存於記憶體12中的資訊來控制下行鏈路訊號的接收。舉例而言，處理器11能夠控制一訊號接收程序將一上行鏈路訊號乘上相同預編碼矩陣的厄米特矩陣，該相同的預編碼矩陣由一使用者裝備20使用作為預編碼的一逆程序。根據本實施例的基地台10的記憶體12，提出儲存上述編碼簿作為一上行鏈路4Tx編碼簿。再者，用於實行處理器11的一預編碼相關的功能的一功能性模組可分別配置一預編碼器(未顯示於圖式中)。
使用者裝備20可包括一處理器21、一記憶體22及作為收發模組的一RF模組23，用於實行一上行鏈路訊號的傳送及一下行鏈路訊號的接收。處理器21使用資訊控制上行鏈路訊號的傳送，用於上行鏈路訊號的傳送的該資訊儲存於記憶體22中，例如用於上行鏈路訊號傳送的一編碼簿中的一特定預編碼矩陣，如上述所提及用於上行鏈路訊號傳送的實施例。而且，處理器21能夠對下行鏈路訊號接收而使用儲存於記憶體22的資訊來控制下行鏈路訊號的接收。舉例而言，處理器21能夠控制一訊號接收程序將一上行鏈路訊號乘上相同預編碼矩陣的厄米特矩陣，該相同的預編碼矩陣由一基地台10使用作為預編碼的一逆程序。根據本實施例的使用者裝備20的記憶體22，提出儲存上述編碼簿作為一上行鏈路4Tx編碼簿。再者，處理器21的詳細的配置可具有上述參照第4圖的配置。
當本發明已參考較佳的實施例而在此說明且圖示的同時，技藝人士可作成各種修改及改變而不背離本發明的精神與範疇係顯而易見的。因此，本發明所欲涵蓋對此發明的修改及改變，而仍在隨附的申請專利範圍內的範疇及其均等。而且，顯然可瞭解一實施例可藉由結合無法明確引用隨附的申請專利範圍在一起的申請專利範圍，或可在申請之後藉由修正包括為新的申請專利範圍而配置。
因此，上述說明參照3GPP LTE系統的一後續進行的模型的案件，例如3GPP LTE-A系統的案件。而且，本發明係為一種下一代行動通訊技術且可應用至IEEE系列或藉由相同原理的根據其他標準的系統。
1401．．．階層映射器
1402．．．DFT模組
1403．．．預編碼器
1404．．．IFFT
1405．．．天線
10．．．基地台
11．．．處理器
12．．．記憶體
13．．．RF單元
20．．．使用者裝備
21．．．處理器
22．．．記憶體
23．．．RF單元
隨附的圖式，其被包含以提供對本發明進一步的瞭解，且被併入且組成此申請案的一部分，說明本發明的實施例且與說明書一起作為解釋本發明的原理。在圖式中：
第1圖係用於解釋基於編碼簿預編碼的一基本概念的一圖解；
第2圖係用於解釋ULA天線設置及X-pol天線設置的一圖解；
第3圖係用於解釋一般SC-FDMA的一圖解；
第4圖係根據本發明的一個實施例，用於一使用者裝備的一處理器的詳細配置的一圖解；及
第5圖係用於一基地台及一使用者裝備的配置的一圖解。

Claims (23)

  1. 一種傳送一訊號的方法，其藉由一使用者裝備配置成使用4個天線傳送該訊號至一基地台，該方法包含以下步驟：獲得傳送秩資訊；藉由預編碼階層訊號輸出一預編碼訊號，其數量與該傳送秩相對應，該傳送秩使用與該傳送秩相對應的一特定預編碼矩陣，其中該特定預編碼矩陣選擇自一4-天線編碼簿；及傳送該預編碼訊號至該基地台，其中該4個天線分組成包括該4個天線中兩個的一第一天線群組及包括該4個天線其餘的一第二天線群組，及其中該4-天線編碼簿包括一第一類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組及該第二天線群組中的一個天線群組相對應的兩個分量係為零且與另一個天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣，及一第二類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組相對應的兩個分量及與該第二天線群組相對應的兩個分量對一秩1分別地構成DFT矩陣。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一類型預編碼矩陣係一天線群組選擇矩陣，且其中該第二類型預編 碼矩陣係一DFT矩陣。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二類型預編碼矩陣包括一編碼，其中與該第一天線群組相對應的該等兩個分量及與該第二天線群組相對應的該等兩個分量係彼此正交。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該4-天線編碼簿包括一預編碼矩陣，其中對一秩2而言，在一第一行中與該第一天線群組或該第二天線群組相對應的兩個分量係為0，且在一第二行中與該第二天線群組或該第一天線群組相對應的兩個分量係為0。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該4-天線編碼簿對該秩2而言，包括至少一個選自以下構成之群組：一預編碼矩陣用於實行兩個階層訊號的改變位置的一階層交換函數，及一天線轉置預編碼矩陣用於改變一天線的一位置。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一類型預編碼矩陣及該第二類型預編碼矩陣之各者係乘上一相同常數的該預編碼矩陣。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該第一類型預編 碼矩陣經配置成使用該使用者裝備的一最大可用傳送功率的1/2傳送該預編碼訊號至該基地台。
  8. 一種傳送一訊號的方法，其藉由一使用者裝備配置成使用4個天線傳送該訊號至一基地台，該4個天線分組成包括該4個天線中兩個的一第一天線群組及包括該4個天線其餘的一第二天線群組，該方法包含以下步驟：在一特定情況中關閉該第一天線群組；及透過該第二天線群組傳送該訊號至該基地台，其中關閉該第一天線群組的關閉步驟係藉由使用一秩-1預編碼矩陣預編碼以關閉該第一天線群組來實行。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該秩-1預編碼矩陣包括一預編碼矩陣，其中與該第一天線群組相對應的兩個分量係為零，且與該第二天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣。
  10. 一種接收一訊號的方法，其從一使用者裝備配置成使用4個天線藉由一基地台接收該訊號，該方法包含以下步驟：從該使用者裝備接收一接收訊號；獲得傳送秩及預編碼矩陣識別資訊供該使用者裝備對該接收訊號使用；及 在該接收訊號上使用與該傳送秩相對應的一特定預編碼矩陣及從一4-天線編碼簿選擇出的預編碼矩陣識別資訊而實行預編碼的逆處理，其中該4個天線分組成包括該4個天線中兩個的一第一天線群組及包括該4個天線其餘的一第二天線群組，及其中該4-天線編碼簿包括一第一類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組及該第二天線群組中的一個天線群組相對應的兩個分量係為零且與另一個天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣，及一第二類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組相對應的兩個分量及與該第二天線群組相對應的兩個分量對一秩1分別地構成DFT矩陣。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該第一類型預編碼矩陣係一天線群組選擇矩陣，且其中該第二類型預編碼矩陣係一DFT矩陣。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該4-天線編碼簿包括一預編碼矩陣，其中對一秩2而言，在一第一行中與該第一天線群組或該第二天線群組相對應的兩個分量係為0，且在一第二行中與該第二天線群組或該第一天線群組相對應的兩個分量係為0。
  13. 一種在一無線通訊系統中的使用者裝備包含：一第一天線群組，包括一第一天線及一第二天線；一第二天線群組，包括一第三天線及一第四天線；一記憶體，經配置成儲存一4-天線編碼簿，該4-天線編碼簿包括一第一類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組及該第二天線群組中的一個天線群組相對應的兩個分量係為零，且與另一個天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣，及一第二類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組相對應的兩個分量及與該第二天線群組相對應的兩個分量對一秩1分別地構成DFT矩陣；及一預編碼器，藉由預編碼階層訊號輸出一預編碼訊號，其數量與該傳送秩相對應，該傳送秩使用與一傳送秩相對應的一特定預編碼矩陣，其中該特定預編碼矩陣選擇自該記憶體中儲存的該4-天線編碼簿，其中由該預編碼器所預編碼的該預編碼訊號透過至少一個該第一天線群組及該第二天線群組而傳送至一基地台。
  14. 如申請專利範圍第13項之使用者裝備，其中該第一類型預編碼矩陣係一天線群組選擇矩陣，且其中該第二類型預編碼矩陣係一DFT矩陣。
  15. 如申請專利範圍第13項之使用者裝備，其中該第二類型預編碼矩陣包括一編碼，其中與該第一天線群組相 對應的該等兩個分量及與該第二天線群組相對應的該等兩個分量係彼此正交。
  16. 如申請專利範圍第13項之使用者裝備，其中該4-天線編碼簿包括一預編碼矩陣，其中對一秩2而言，在一第一行中與該第一天線群組或該第二天線群組相對應的兩個分量係為0，且在一第二行中與該第二天線群組或該第一天線群組相對應的兩個分量係為0。
  17. 如申請專利範圍第16項之使用者裝備，其中該4-天線編碼簿對該秩2而言，包括至少一個選自以下構成之群組：一預編碼矩陣用於實行兩個階層訊號的改變位置的一階層交換函數，及一天線轉置預編碼矩陣用於改變一天線的一位置。
  18. 如申請專利範圍第13項之使用者裝備，其中該第一類型預編碼矩陣及該第二類型預編碼矩陣之各者係乘上一相同常數的該預編碼矩陣。
  19. 如申請專利範圍第18項之使用者裝備，其中該第一類型預編碼矩陣經配置成使用該使用者裝備的一最大可用傳送功率的1/2傳送該預編碼訊號至該基地台。
  20. 一種在一無線通訊系統中的使用者裝備包含： 一第一天線群組，包括一第一天線及一第二天線；一第二天線群組，包括一第三天線及一第四天線；一記憶體，經配置成儲存包括一預編碼矩陣的一4-天線編碼簿，以關閉一秩1的該第一天線群組；及一預編碼器，藉由使用該預編碼矩陣預編碼的一傳送訊號而輸出一預編碼訊號，其中由該預編碼器所預編碼的該預編碼訊號藉由該第一天線群組而傳送至一基地台。
  21. 如申請專利範圍第20項之使用者裝備，其中該預編碼矩陣中，與該第一天線相對應的兩個分量設為0，且與該第二天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣。
  22. 一基地台包括：一天線，經配置成接收從一使用者裝備所傳送的一接收訊號，該使用者裝備經配置成使用四個天線傳送一訊號，該等四個天線分組成包括該4個天線中兩個的一第一天線群組及包括該4個天線其餘的一第二天線群組；一記憶體，經配置成儲存一4-天線編碼簿，該4-天線編碼簿包括一第一類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組及該第二天線群組中的一個天線群組相對應的兩個分量係為零，且與另一個天線群組相對應的兩個分量構成一DFT矩陣，及一第二類型預編碼矩陣，其中與該第一天線群組相對應的兩個分量及與該第二天線群組相 對應的兩個分量對一秩1分別地構成DFT矩陣；及一預編碼器，在該接收訊號上藉由使用與傳送秩相對應的一特定預編碼矩陣及由該使用者裝備所使用的預編碼矩陣識別資訊而實行預編碼的逆處理，其中該特定預編碼矩陣選擇自該4-天線編碼簿。
  23. 如申請專利範圍第22項之基地台，其中該4-天線編碼簿包括一預編碼矩陣，其中對一秩2而言，在一第一行中與該第一天線群組或該第二天線群組相對應的兩個分量係為0，且在一第二行中與該第二天線群組或該第一天線群組相對應的兩個分量係為0。
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