Diseño de libro de códigos y estructura para retroalimentación modular.

Un método, que comprende:

seleccionar una primera matriz de precodificación W1 de un primer libro de códigos que comprende conjuntos de matrices de precodificación de rango específico,

donde para el primer libro de códigos hay las mismas o menos matrices de precodificación cuando los rangos aumentan, y donde las matrices de precodificación asociadas a rangos por encima de un cierto rango son todas matrices diagonales;

usar la primera matriz de precodificación W1 seleccionada para seleccionar una segunda matriz de precodificación W2 de rango específico desde un segundo libro de códigos de forma tal que la primera y la segunda matrices de precodificación seleccionadas forman un precodificador conjunto específico para un rango deseado, en el que el segundo libro de códigos comprende matrices de precodificación de diferentes tamaños asociados a rangos totales N, donde N es un número entero mayor de uno; y

proporcionar información sobre el precodificador conjunto a un nodo de red (12) sobre una transmisión de enlace ascendente, donde la primera matriz de precodificación W1 se dirige a propiedades de ancho de banda y/o de canal de largo plazo; y

la segunda matriz de precodificación se dirige a propiedades de canal selectoras de frecuencia y/o de corto plazo.

Diseño de libro de códigos y estructura para retroalimentación modular Campo técnico

La presente invención se refiere en general a sistemas, métodos, dispositivos y programas de computación para comunicación inalámbrica, y más específicamente se refiere a libros de códigos y palabras clave de precodificadores para utilizar en un sistema con antenas de múltiple transmisión y/o de múltiple recepción por nodo.

Antecedentes

A continuación se definen varias abreviaturas que aparecen en la memoria descriptiva y/o en las figuras, a saber: 3GPP, proyecto asociación de tercera generación CB, libro de códigos

CoMP, transmisión / recepción multipunto coordinada CQI, indicador de calidad de canal CRC, verificación de redundancia cíclica

CSI, información sobre el estado del canal (por ejemplo, CQI, PMI y Rl)

CSI-RS, símbolos de referencia de la información sobre el estado del canal

CW, palabra clave

DL, enlace descendente

eNB, estación base de un sistema EUTRAN/LTE

EUTRAN, UTRAN evolucionado (también denominado LTE o 3.9G)

LTE, evolución de largo plazo

ITU, Unión Internacional de Telecomunicaciones

ITU-R, oficina de radiocomunicaciones de la ITU

MCS, esquema de modulación y codificación

MIMO, entradas y salidas múltiples

MU-MIMO, entradas y salidas múltiples multiusuario

Nr, número de antenas receptoras

Nt, número de antenas transmisoras

OFDMA, multiplexación por división de frecuencias ortogonales

PDCCH, canal físico del enlace de control descendente

PRB, bloqueo de recursos físicos

PMI, indicador de matriz de precodificación

PUCCH, canal físico de control del enlace ascendente

PUSCH, canal físico compartido del enlace ascendente

Rl, indicador de rango

RS, símbolos de referencia

SU-MIMO, entradas y salidas múltiples único usuario

TBS, tamaño de bloque de transporte

TX, transmisión

UE, equipos de usuario

UL, enlace ascendente

UTRA, acceso radial terrestre del sistema de telecomunicaciones móviles universal

UTRAN, red UTRA

XP, polarización cruzada/polarización

En el sistema de comunicación conocido como UTRAN evolucionado (E-UTRAN, también denominado UTRAN=LTE, E-UTRA o 3.9G), la LTE versión 8 está completa, la LTE versión 9 se está normalizando y la LTE versión 1 se encuentra actualmente en desarrollo dentro del 3GPP. En el enlace descendente (DL), la LTE Versión 1 soportará SU-MIMO DL 8-Tx con hasta ocho capas espaciales (flujos) así como también una transmisión de MU- MIMO DL mejorada.

La Figura 1 reproduce la Figura 4.1 del 3GPP TS 36.3, V8.6. (28-9), y muestra la arquitectura general del sistema E-UTRAN. El sistema EUTRAN comprende eNBs, que proporcionan al usuario de la EUTRA terminaciones de protocolo planas y planas de control (RRC) al UE. Las eNBs están interconectadas entre sí mediante una interfaz X2. Las eNBs están también conectadas por medio de una interfaz S1 a un EPC, más específicamente a una Entidad de Gestión de la Movilidad y a una Pasarela de Servicio. La interfaz S1 soporta una relación varios a varios entre las entidades de Gestión de la Movilidad / Pasarelas de Servicio y las eNBs.

Son de especial interés aquí las nuevas versiones de LTE 3GPP destinadas a los sistemas IMT-A futuros, denominados aquí solo a modo de referencia LTE-Avanzada (LTE-A). La LTE-A se dirige a extender y optimizar las tecnologías de acceso de radio LTE versión 8 3GPP para proporcionar mayores cantidades de datos a un costo muy bajo. La LTE-A muy probablemente sea parte de la LTE versión 1. Se prevé que la LTE-A utilizará una mezcla de técnicas de área local y área amplia para cumplir con los requisitos de ITU-R para IMT-Avanzado al tiempo que mantenga la compatibilidad con las versiones anteriores de LTE versión 8. Para cumplir los requerimientos de eficacia espectral pico (hasta 3 bit/s/Hz) se normalizará el soporte de hasta 8 antenas TX en DL en la LTE versión 1, permitiendo al DL la transmisión multiplexada espacial con hasta 8 capas espaciales. Tanto la MIMO DL 8-TX y la MU-MIMO mejorada actualmente están por acuerdo en versión 1 para una transmisión MIMO DL mejorada.

Lo que se desea en la LTE versión 1 es un diseño de libro de códigos para 8 antenas de transmisión (TX). En RAN1#59 se acordó extender el marco de retroalimentación implícita de la versión 8 a la LTE versión 1. Esto se basa en un diseño modular (o multi-granular), que combina dos componentes de retroalimentación de distintos libros de códigos: un componente de retroalimentación que representa las propiedades de canal de largo plazo (por ejemplo, banda ancha) mientras que el otro componente de retroalimentación se dirige a las propiedades de canal de corto plazo (por ejemplo, selectoras de frecuencia).

En comparación a la LTE versión 8/9, se toman en cuenta dos nuevas adaptaciones de MIMO DL para la LTE versión 1:

La optimización del funcionamiento de MU-MIMO, que se beneficia a partir de un nuevo paquete de diseño de símbolo de referencia en términos de símbolos de referencia específicos de UE precodificados (en oportunidades denominados UE-RS o símbolos de referencia de desmodulación DRS o DM-RS) y símbolos de referencia de información periódica sobre el estado del canal (CSI-RS).

Extensión de operación de MIMO DL de hasta 8 capas (es decir, multiplexación espacial con hasta ocho flujos espaciales).

Estas mejoras serán compatibles con un nuevo modo de retroalimentación de UE para la información sobre el estado del canal (CSI) y el indicador de calidad de canal (CQI), siguiendo los principios de retroalimentación implícitos de la LTE versión 8. Es importante la retroalimentación de CSI precisa, especialmente para la MU-MIMO. Además, los aspectos de señalización y tamaños de libro de códigos asumen una importancia mayor al considerar la extensión del funcionamiento de SU-MIMO de 8 capas.

Las entradas del libro de códigos (CB) en la LTE versión 8 se han definido para hasta la transmisión de rango 4 y siguen varias restricciones de diseño tales como módulos constantes, alfabeto finito y propiedad anidada. La operación de dichos CBs es bastante directa: basado en el canal estimado sobre símbolos de referencia comunes.

(CRS), la UE determina su rango de transmisión preferida para este canal y basándose en esto selecciona las palabras clave basadas en un criterio de selección tal como, por ejemplo, maximización de rendimiento. Para términos abreviados este libro de códigos se define y funciona como un CB tradicional o funcionamiento de libro de códigos único.

Ha habido varios aportes en la LTE versión 1 para libros de códigos basados en el diseño tradicional de CB. Por ejemplo, el documento R1-11462 de Motorola propone varios CBs de 4-5 bits de tamaño, donde las palabras clave permiten el funcionamiento tanto en escenarios de Arreglos Lineales Uniformes (ULA) como también en escenarios de polarización cruzada (XP). Otras propuestas de diseños tradicionales de CB se entregaron en RAN1#6.

Durante el RAN1#6, se acordó extender el modo de retroalimentación de la versión 8 consistente en señalización implícita de PMI/RI/CQI (véase, por ejemplo, el documento R1-11683). La estructura modular (multi-granular) acordada del CB consiste en dos matrices de precodificación, uno que se dirige a propiedades de la banda ancha y/o de canal de largo plazo, y el otro que se dirige a las propiedades selectoras de frecuencia y/o de corto plazo. Las propuestas en este sentido se han hecho en RAN #59, por ejemplo por Huawei (documento R1-1256 titulado: Downlink 8Tx codebook considerations) y por Ericsson (documento R1-151, titulado: A flexible feedback concept). Además, ERICSSON y otros: "Á Flexible Feedback Concept - R1-151", 3GPP TSG-RAN WG1 #59BIS, vol. RAN WG1, 12 de enero de 21 (21-1-12), XP54178, MOBILE COMPETENCE CENTRE; 65, ROUTE DES LUCIOLES;F-6921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX; FRANCIA [recuperado el 21-1-12] divulga un concepto de retroalimentación flexible en soporte de SU-MIMO y MU-MIMO.

Estas enseñanzas se dirigen a CBs estructurados multi-granulares, y exploran ciertas consideraciones para diseñar dichos CBs multi-granulares para el mejor uso en sistemas que soportan altos y/o múltiples rangos de transmisión para SU- MIMO y MU-MIMO tal como la LTE versión 1.

Sumario

En un primer aspecto, las ejemplos de realización de la invención proporcionan un método que comprende: seleccionar una primera matriz de precodificación W1 a partir de un primer libro de códigos que comprende conjuntos de matrices de precodificación de rango específico,... [Seguir leyendo]

1. Un método, que comprende:

seleccionar una primera matriz de precodificación W1 de un primer libro de códigos que comprende conjuntos de matrices de precodificación de rango específico,

donde para el primer libro de códigos hay las mismas o menos matrices de precodificación cuando los rangos aumentan, y donde las matrices de precodificación asociadas a rangos por encima de un cierto rango son todas matrices diagonales;

usar la primera matriz de precodificación W1 seleccionada para seleccionar una segunda matriz de precodificación W2 de rango específico desde un segundo libro de códigos de forma tal que la primera y la segunda matrices de precodificación seleccionadas forman un precodificador conjunto específico para un rango deseado, en el que el segundo libro de códigos comprende matrices de precodificación de diferentes tamaños asociados a rangos totales N, donde N es un número entero mayor de uno; y

proporcionar información sobre el precodificador conjunto a un nodo de red (12) sobre una transmisión de enlace ascendente, donde la primera matriz de precodificación W1 se dirige a propiedades de ancho de banda y/o de canal de largo plazo; y

la segunda matriz de precodificación se dirige a propiedades de canal selectoras de frecuencia y/o de corto plazo.

2. Un aparato (1), que comprende:

medios para seleccionar una primera matriz de precodificación W1 a partir de un primer libro de códigos que comprende conjuntos de matrices de precodificación de rango específico, donde para el primer libro de códigos hay las mismas o menos matrices de precodificación cuando los rangos aumentan, y donde las matrices de precodificación asociadas a rangos por encima de un cierto rango son todas matrices diagonales;

medios para usar la primera matriz de precodificación W1 seleccionada para seleccionar una segunda matriz de precodificación W2 de rango específico a partir de un segundo libro de códigos de modo tal que la primera y la segunda matrices de precodificación seleccionadas forman un precodificador conjunto específico para un rango deseado, en el que el segundo libro de códigos comprende matrices de precodificación de diferentes tamaños asociadas a rangos totales N, donde N es un número entero mayor de uno; y

medios para proporcionar información sobre el precodificador conjunto a un nodo de red (12) sobre una transmisión de enlace ascendente, donde la primera matriz de precodificación W1 se dirige a propiedades de ancho de banda y/o de canal de largo plazo; y

la segunda matriz de precodificación se dirige a propiedades de canal selectoras de frecuencia y/o de corto plazo.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, donde el rango deseado no es mayor que el número Nt más bajo de antenas transmisoras y el número Nr de antenas receptoras involucradas en una comunicación desde el nodo de red

(12).

4. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2-3, donde al menos una matriz diagonal del primer libro de códigos que es una matriz de precodificación asociada a un rango por encima del cierto rango comprende una versión en escala de una matriz de identidad de tamaño Nt * Nt, donde Nt es un numero de antenas

transmisoras.

5. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2-4, donde el primer libro de códigos comprende matrices de precodificación derivadas de disposiciones de palabras clave definidas por los libros de códigos LTE v.- 8, y donde el segundo libro de códigos comprende un libro de códigos LTE v.-8.

6. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde la matriz de precodificación del segundo libro de códigos asociado al menor de los rangos N tiene vectores de selección de antenas.

7. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde el primer libro de códigos consiste en libros de códigos jerárquicos.

8. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde el cierto rango divide el primer libro de códigos a la mitad de modo tal que hay cantidades iguales de números de rangos por encima del cierto rango así como también por debajo e incluyendo el cierto rango.

9. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde el cierto rango divide el primer libro de códigos de modo tal que hay una cantidad mayor de rangos por encima del cierto rango que por debajo e incluyendo el cierto rango.

1. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde la información en el precodificador conjunto que se proporciona al nodo de red comprende indicadores separados de la primera matriz de precodificación W1 seleccionada y de la segunda matriz de precodificación W2 seleccionada.

11. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde la información sobre el precodificador conjunto que se proporciona al nodo de red (12) comprende un indicador de una combinación lógica de la primera matriz de precodificación W1 seleccionada combinada con la segunda matriz de precodificación W2 seleccionada.

12. Una memoria legible por ordenador que almacena instrucciones de programa para llevar a cabo el método de acuerdo con la reivindicación 1 cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.

13. Un aparato (12), que comprende:

medios para determinar, a partir de un indicador recibido de un precodificador conjunto, una primera matriz de precodificación W1 accediendo a un primer libro de códigos almacenado en la memoria, comprendiendo el primer libro de códigos conjuntos de matrices de precodificación de rango específico, donde para el primer libro de códigos hay las mismas o menos matrices de precodificación a medida que los rangos aumentan, y donde las matrices de precodificación asociadas a rangos por encima de un cierto rango son todas matrices diagonales;

medios para determinar a partir de un indicador recibido una segunda matriz de precodificación W2 accediendo a un segundo libro de códigos almacenado en la memoria, el segundo libro de códigos comprende matrices de precodificación asociadas de diferentes tamaños con rangos totales N, donde N es un número entero mayor de uno;

y

medios para usar al menos la primera y la segunda matices de precodificación determinadas para codificar espaclalmente una transmisión a al menos un equipo de usuario (1),

donde la primera matriz de precodificación W1 se dirige a propiedades de ancho de banda y/o de canal de largo plazo; y

la segunda matriz de precodificación se dirige a propiedades selectoras de frecuencia y/o de corto plazo.