Title:
Erweiterte Kanalrückkopplung für Mehr-Nutzer-Mimo
Kind Code:
U1


Abstract:

Vorrichtung, umfassend:
einen Empfänger (44, 48), der ausgebildet ist, über einen Kommunikationskanal ein Mehrfacheingang-Mehrfachausgang- [MIMO-] Signal zu empfangen, das mindestens eine an den Empfänger (44, 48) gerichtete Übertragung enthält;
einen Prozessor (56), der ausgebildet ist, auf der Grundlage des empfangenen Signals ein Mehr-Nutzer-Signal-zu-Rausch-Verhältnis [MU-SNR] abzuschätzen, das ein Leistungsverhältnis kennzeichnet, zwischen der an den Empfänger (44, 48) gerichteten Übertragung und verbleibenden Komponenten des Signals, von denen angenommen wird, dass sie eine oder mehrere Übertragungen enthalten, die an eine oder mehrere andere Endgeräte gerichtet sind, und eine Rückkopplung zu berechnen, die den Kommunikationskanal kennzeichnet und auf dem MU-SNR beruht; und
einen Sender (44, 52), der ausgebildet ist, die Rückkopplung zu senden, wobei
der Prozessor (56) ausgebildet ist, ein Einzelbenutzer-Signal-zu-Rausch-Verhältnis [SU-SNR] abzuschätzen, das unter einer Annahme berechnet wird, dass das Signal nur an den Empfänger (44, 48) gerichtet ist, und eine erste Rückkopplung, die auf dem SU-SNR beruht, und eine zweite Rückkopplung, die auf dem MU-SNR beruht, zu berechnen,
der Sender (44, 52) ausgebildet ist, die erste Rückkopplung mit einer ersten Aktualisierungsrate zu senden und die zweite Rückkopplung mit einer zweiten Aktualisierungsrate, die sich von der ersten Aktualisierungsrate unterscheidet, zu senden,
der Prozessor (56) ausgebildet ist, das MU-SNR unter einer Annahme abzuschätzen, dass die an die anderen Empfänger gerichteten Übertragungen mit entsprechenden Vorcodierungsvektoren vorcodiert sind, die senkrecht zu einem Vorcodierungsvektor sind, der zum Vorcodieren der an den Empfänger (44, 48) gerichteten Übertragung angefordert ist, und
bei der Abschätzung des MU-SNR angenommen wird, dass wenigstens zwei der an die anderen Endgeräte gerichteten Übertragungen unterschiedliche Leistungspegel haben. embedded image




Application Number:
DE202011111022U
Publication Date:
05/03/2018
Filing Date:
10/06/2011
Assignee:
Marvell World Trade Ltd. (St. Michael, BB)
International Classes:



Foreign References:
61390422000-10-31
61393792000-10-31
61411842000-10-31
Other References:
„Way Forward on CQI/PMI Reporting Enhancement on PUSCH 3-1 für 2, 4 und 8 TX“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010
„CQI Enhancement for 4Tx“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010
„Enhancing MU-MIMO CQI“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010
„Further discussion on CQI/PMI enhancement“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010
Attorney, Agent or Firm:
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB, 80802, München, DE
Claims:
Vorrichtung, umfassend:
einen Empfänger (44, 48), der ausgebildet ist, über einen Kommunikationskanal ein Mehrfacheingang-Mehrfachausgang- [MIMO-] Signal zu empfangen, das mindestens eine an den Empfänger (44, 48) gerichtete Übertragung enthält;
einen Prozessor (56), der ausgebildet ist, auf der Grundlage des empfangenen Signals ein Mehr-Nutzer-Signal-zu-Rausch-Verhältnis [MU-SNR] abzuschätzen, das ein Leistungsverhältnis kennzeichnet, zwischen der an den Empfänger (44, 48) gerichteten Übertragung und verbleibenden Komponenten des Signals, von denen angenommen wird, dass sie eine oder mehrere Übertragungen enthalten, die an eine oder mehrere andere Endgeräte gerichtet sind, und eine Rückkopplung zu berechnen, die den Kommunikationskanal kennzeichnet und auf dem MU-SNR beruht; und
einen Sender (44, 52), der ausgebildet ist, die Rückkopplung zu senden, wobei
der Prozessor (56) ausgebildet ist, ein Einzelbenutzer-Signal-zu-Rausch-Verhältnis [SU-SNR] abzuschätzen, das unter einer Annahme berechnet wird, dass das Signal nur an den Empfänger (44, 48) gerichtet ist, und eine erste Rückkopplung, die auf dem SU-SNR beruht, und eine zweite Rückkopplung, die auf dem MU-SNR beruht, zu berechnen,
der Sender (44, 52) ausgebildet ist, die erste Rückkopplung mit einer ersten Aktualisierungsrate zu senden und die zweite Rückkopplung mit einer zweiten Aktualisierungsrate, die sich von der ersten Aktualisierungsrate unterscheidet, zu senden,
der Prozessor (56) ausgebildet ist, das MU-SNR unter einer Annahme abzuschätzen, dass die an die anderen Empfänger gerichteten Übertragungen mit entsprechenden Vorcodierungsvektoren vorcodiert sind, die senkrecht zu einem Vorcodierungsvektor sind, der zum Vorcodieren der an den Empfänger (44, 48) gerichteten Übertragung angefordert ist, und
bei der Abschätzung des MU-SNR angenommen wird, dass wenigstens zwei der an die anderen Endgeräte gerichteten Übertragungen unterschiedliche Leistungspegel haben.

Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor (56) ausgebildet ist, das MU-SNR über mehrere Auswahlmöglichkeiten der orthogonalen Vorcodierungsvektoren zu mitteln.

Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das MIMO-Signal aus einer Basisstation (28) unter Anwendung von NT Sendeantennen (40) gesendet wird und wobei der Prozessor (56) ausgebildet ist, das MU-SNR über NT-1 Auswahlmöglichkeiten der orthogonalen Vorcodierungsvektoren zu berechnen.

Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kommunikationsrückkopplung mindestens eine Rückkopplungsart umfasst, die ausgewählt ist aus einer Gruppe von Arten, bestehend aus: einer Rang-1-Kanalqualitätsindikation [CQI] und einer Rang-2-CQI.

Ein Mobilkommunikationsendgerät, umfassend die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

Ein Chipsatz zur Verarbeitung von Signalen in einem Mobilkommunikationsendgerät, umfassend die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

Description:
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung 61/390 423, die am 6. Oktober 2010 eingereicht wurde, der vorläufigen US-Patentanmeldung 61/393 797, die am 15. Oktober 2010 eingereicht wurde, und der vorläufigen US-Patentanmeldung 61/411 845, die am 9. November 2010 eingereicht wurde und deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme miteingeschlossen sind.

GEBIET DER OFFENBARUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft generell Kommunikationssysteme und betrifft insbesondere Kanalrückkopplungsschemata.

HINTERGRUND

In einigen Kommunikationssystemen empfängt ein Mobilkommunikationsendgerät Downlink-Signale bzw. Abwärtsverbindungssignale aus einer Basisstation über einen Kommunikationskanal und sendet eine Rückkopplung, die den Kommunikationskanal kennzeichnet, an die Basisstation. Die Basisstation konfiguriert nachfolgende Übertragungen auf der Grundlage der Rückkopplung. Eine Kanalrückkopplung dieser Art wird beispielsweise in Systemen des Typs Evolvierter Universeller Terrestrischer Funkzugriff (E-UTRA) verwendet, die durch das Partnerschaftsprojekt der 3. Generation (3GPP) spezifiziert sind. Diese Systeme werden auch als Langtermevolution (LTE) und LTE-erweitert (LTE-A) bezeichnet.

Kanalrückkopplungsschemata für LTE und LTE-A-Systeme werden beispielsweise in dem Dokument der 3GPP technischen Spezifikationsgruppe für Funkzugriffsnetzwerk der Gruppe 1 (TSG-RAN WG1) R1-105032 mit dem Titel „Way Forward on Enhancement for Rel. 10 DL MIMO“, Madrid, Spanien, 23. - 27. August 2010; in dem 3GPP-TSG-RAN-WG 1-Dokument R1-104477 mit dem Titel „Higher CSI Feedback Accuracy Proposals for 4/8Tx Rel. 10 DL MIMO“, Madrid, Spanien, 23. - 27. August, 2010; in dem 3GPP TSG-RAN-WG1-Dokument R1-104474 mit dem Titel „Views and Simulation Results on 4Tx Codebook Enhancements“, Madrid, Spanien, 23. - 27. August, 2010; und in dem 3GPP TSG-RAN-WG1-Dokument R1-104398 mit dem Titel „Further Analysis of Companion Feedback Performance and Feedback Signaling Overhead Reduction“, Madrid, Spanien, 23. - 27. August, 2010 erläutert, die hierin alle durch Bezugnahme miteingeschlossen sind.

Andere Kanalrückkopplungsschemata sind angegeben in: 3GPP TSG-RAN-WG1-Dokument R1-105801 mit dem Titel „Way Forward on CQI/PMI Reporting Enhancement on PUSCH 3-1 für 2, 4 und 8 TX“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010; 3GPP TSG-RAN-WG 1-Dokument R1-105189 mit dem Titel „CQI Enhancement for 4Tx“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010; 3GPP-TSG-RAN-WG1-Dokument R1-105412 mit dem Titel „Enhancing MU-MIMO CQI“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010; und 3GPP-TSG-RAN-WG1-Dokument R1-105656 mit dem Titel „Further discussion on CQI/PMI enhancement“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010, die hiermit durch Bezugnahme miteingeschlossen sind.

Die voranstehende Beschreibung ist als ein genereller Überblick über den Stand der Technik auf diesem Gebiet angegeben und sollte nicht als Zugeständnis ausgelegt werden, dass Information, die darin enthalten ist, Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Anmeldung bildet.

ÜBERBLICK

Eine Ausführungsform, die hierin beschrieben ist, stellt eine Vorrichtung bereit mit einem Empfänger, einem Prozessor und einem Sender. Der Empfänger ist ausgebildet, über einen Kommunikationskanal ein Mehrfach-Eingang-Mehrfach-Ausgang bzw. Multiple-Input Multiple-Output- (MIMO-) Signal zu empfangen, das mindestens eine Übertragung, die an den Empfänger gerichtet bzw. adressiert ist, enthält. Der Prozessor ist ausgebildet, auf der Grundlage des empfangenen Signals ein Mehr-Nutzer-Signal-zu-Rausch-Verhältnis (MU-SNR) abzuschätzen, das ein Leistungsverhältnis zwischen der Übertragung, die an den Empfänger gerichtet ist, und verbleibenden Komponenten des Signals kennzeichnet, von denen angenommen wird, dass sie eine oder mehrere Übertragungen enthalten, die an einen oder mehrere andere Empfänger gerichtet bzw. adressiert sind, und um eine Rückkopplung zu berechnen, die den Kommunikationskanal kennzeichnet und auf dem MU-SNR beruht. Der Sender ist ausgebildet, die Rückkopplung zu übertragen.

Der Prozessor ist ausgebildet, ein Einzelbenutzer-Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SU-SNR) abzuschätzen, das unter einer Annahme berechnet wird, dass das Signal nur an den Empfänger gerichtet ist, und eine erste Rückkopplung, die auf dem SU-SNR beruht, und eine zweite Rückkopplung, die auf dem MU-SNR beruht, zu berechnen

Der Sender ist ausgebildet, die erste Rückkopplung mit einer ersten Aktualisierungsrate zu senden und die zweite Rückkopplung mit einer zweiten Aktualisierungsrate, die sich von der ersten Aktualisierungsrate unterscheidet, zu senden.

Der Prozessor ist weiterhin ausgebildet, das MU-SNR unter einer Annahme abzuschätzen, dass die an die anderen Empfänger gerichteten Übertragungen mit entsprechenden Vorcodierungsvektoren vorcodiert sind, die senkrecht zu einem Vorcodierungsvektor sind, der zum Vorcodieren der an den Empfänger (44, 48) gerichteten Übertragung angefordert ist, und bei der Abschätzung des MU-SNR wird angenommen, dass wenigstens zwei der an die anderen Endgeräte gerichteten Übertragungen unterschiedliche Leistungspegel haben.

In einer anschaulichen Ausführungsform umfasst das Berechnen des MU-SNR ein Mitteln des MU-SNR über mehrere Wahlmöglichkeiten der orthogonalen Vorcodierungsvektoren. In einer offenbarten Ausführungsform wird das MIMO-Signal von einer Basisstation unter Anwendung von NT Sendeantennen gesendet, und Berechnen des MU-SNR beinhaltet ein Berechnen des MU-SNR über NT-1 Auswahlmöglichkeiten für die orthogonalen Vorcodierungsvektoren.

In einer Ausführungsform beinhaltet die Kommunikationsrückkopplung mindestens eine Rückkopplungsart, die aus einer Gruppe von Arten ausgewählt ist, die besteht aus: einer Rang-1-Kanalqualitätsindikation (CQI) und einer Rang-2-CQI.

In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Mobilkommunikationsendgerät die offenbarte Vorrichtung. In einigen Ausführungsformen enthält ein Chipsatz zur Verarbeitung von Signalen in einem Mobilkommunikationsendgerät die offenbarte Vorrichtung.

Die vorliegende Offenbarung kann mittels der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen besser verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen studiert wird, in denen:

Figurenliste

  • 1 eine Blockansicht ist, die schematisch ein Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform, die hierin beschrieben ist, darstellt; und
  • 2 ein Flussdiagramm ist, das schematisch ein Verfahren zur Kommunikation in einem Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform, die hierin beschrieben ist, darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

Hierin beschriebene Ausführungsformen stellen verbesserte Kanalrückkopplungsschemata zur Verwendung in Netzwerken zur mobilen drahtlosen Kommunikation bereit. Obwohl die hierin beschriebenen Ausführungsformen sich im Wesentlichen auf LTE und LTE-A beziehen, sind die offenbarten Techniken dennoch auf eine beliebige andere geeignete Art eines Kommunikationsprotokolls oder Standards anwendbar.

In einigen Ausführungsformen ermöglicht eine Basisstation sowohl einen Modus mit Einzel-Nutzer-Mehrfach-Eingang-Mehrfach-Ausgang (SU-MIMO) als auch einen Modus mit Mehr-Nutzer MIMO (MU-MIMO). In dem SU-MIMO-Modus sendet die Basisstation nur zu einem einzigen Endgerät auf einer gegebenen Zeit-Frequenz-Ressource unter Anwendung mehrerer Sendeantennen. In dem MU-MIMO-Modus sendet die Basisstation auf der gleichen Zeit-Frequenz-Ressource über die mehreren Sendeantennen gleichzeitig zu mehreren Endgeräten. In dem MU-MIMO-Modus werden gleichzeitige Übertragungen zu unterschiedlichen Endgeräten typischerweise mit unterschiedlichen Vorcodierungsvektoren vorcodiert, d.h., mit unterschiedlichen Sätzen an Gewichten, die den Sendeantennen zugewiesen sind, und die die Sendestrahlen bzw. Sendestrahlkeulen in die gewünschten Richtungen lenken.

In diesen Ausführungsformen sendet jedes Endgerät eine Rückkopplung an die Basisstation, die den Kommunikationskanal bezeichnet. Die Rückkopplung kann beispielsweise ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR), eine Kanalqualitätsindikation (CQI), die das bevorzugte Modulations- und Codierschema (MCS) angibt, das in nachfolgenden Übertragungen zu verwenden ist, oder eine Vorcodiermatrixindikation (PMI) enthalten, das die bevorzugte Vorcodierungsmatrix kennzeichnet, die für nachfolgende Übertragungen zu verwenden ist. Die Basisstation konfiguriert ihre nachfolgenden Übertragungen auf der Grundlage der aus den Endgeräten empfangenen Rückkopplung.

Das Endgerät berechnet die Rückkopplung durch Verarbeiten des Abwärtsverbindungssignals, das es von der Basisstation empfängt. Jedoch hat typischerweise das Endgerät keine Information darüber, ob die Basisstation aktuell in dem SU-MIMO-Modus oder in dem MU-MIMO-Modus arbeitet. Anders ausgedrückt, das Endgerät hat keine Information darüber, ob das empfangene Abwärtsverbindungssignal nur eine einzige Übertragung, die an das Endgerät gerichtet ist, enthält, oder ob das Signal weitere gleichzeitige Übertragungen, die an andere Endgeräte gerichtet sind, enthält.

Die Basisstation besitzt diese Information, hat aber andererseits keinen Zugriff auf das Abwärtsverbindungssignal, wie es von dem Endgerät empfangen und gemessen wird. Somit haben weder das Endgerät alleine noch die Basisstation alleine die vollständige Information für die Berechnung der optimalen Kanalrückkopplung, die die Basisstation in die Lage versetzen würde, in optimaler Weise ihre Übertragungen zu konfigurieren.

Es ist im Prinzip für das Endgerät möglich, die Kanalrückkopplung unabhängig davon zu berechnen, ob die Basisstation SU-MIMO oder MU-MIMO verwendet, indem beispielsweise stets SU-MIMO angenommen wird. Diese Lösung kann jedoch bewirken, dass die Basisstation ihre nachfolgenden Übertragungen fehlerhaft konfiguriert und dies kann zu ernsthaften Leistungsbeeinträchtigungen führen.

Die hierin beschriebenen Verfahren und Systeme stellen eine effektive Lösung für dieses Problem bereit. In einigen Ausführungsformen verwendet das Endgerät das Abwärtsverbindungssignal zur Berechnung zweier Arten von SNR: Ein Einzel-Nutzer-SNR (SU-SNR) und ein Mehr-Nutzer-SNR (MU-SNR). Das SU-SNR wird unter der Annahme berechnet, dass das Abwärtsverbindungssignal nur eine einzige Übertragung, die an das Endgerät gerichtet ist, enthält. Das MU-SNR wird andererseits unter der Annahme berechnet, dass das Abwärtsverbindungssignal eine oder mehrere weitere Übertragungen, die an ein oder mehrere andere Endgeräte gerichtet sind, zusätzlich zu der an das Endgerät gerichteten Übertragen enthält.

Das Endgerät berechnet typischerweise zwei Arten von Rückkopplung auf der Grundlage der zwei Arten von SNR, die einer SU- und einer MU-Übertragung entsprechen, und es sendet die beiden Arten von Rückkopplung an die Basisstation. In einigen Ausführungsformen wird eine Rückkopplungsart bezüglich der anderen Rückkopplungsart differentiell codiert, um den Zusatzaufwand bei der Signalgebung zu reduzieren. Die Basisstation konfiguriert ihre nachfolgenden Übertragungen auf der Grundlage der aus den Endgeräten empfangenen SU- und/oder MU-Rückkopplung.

In diversen Ausführungsformen berechnet das Endgerät das MU-SNR auf unterschiedliche Weisen. In einer Ausführungsform wird in dem Endgerät angenommen, dass die Basisstation Übertragungen zu anderen Endgeräten unter Anwendung von Vorcodierungsvektoren vorcodiert, die senkrecht zueinander und zu dem Vorcodierungsvektor sind, der von dem Endgerät zur Vorcodierung seiner eigenen Übertragung angefordert wird. In einer Ausführungsform berechnet das Endgerät das MU-SNR unter dieser Annahme, indem beispielsweise das SNR über mehrere Wahlmöglichkeiten von orthogonalen Vorcodierungsvektoren für die anderen Übertragungen gemittelt wird.

Bei Verwendung der offenbarten Techniken stellt das Endgerät der Basisstation eine verbesserte Kanalrückkopplung zur Verfügung, die sowohl auf Einzel-Nutzer-Szenarien als auch Mehr-Nutzer-Szenarien anwendbar ist. Auf der Grundlage einer derartigen Rückkopplung ist die Basisstation in der Lage, ihre nachfolgenden Übertragungen zu optimieren und daher den Durchsatz und die Qualität der Abwärtsverbindung zu verbessern und Störungen bzw. Interferenzen zu reduzieren.

1 ist eine Blockansicht, die schematisch ein Kommunikationssystem 20 gemäß einer Ausführungsform zeigt, die hierin beschrieben ist. Das System 20 umfasst ein Mobilkommunikationsendgerät 24, das auch als Benutzereinrichtung (UE) bezeichnet wird. Die UE kann beispielsweise ein Funktelefon, einen mobilen Computer mit aktivierter drahtloser Verbindung oder eine andere geeignete Art eines Endgeräts mit Kommunikationsfähigkeiten umfassen. Die UE 24 steht mit einer Basisstation (BS) 28, die auch als ein eNodeB bezeichnet wird, in Verbindung.

In den hierin beschriebenen Ausführungsformen arbeitet das System 20 entsprechend den LTE-A-Spezifikationen. Alternativ kann das System 20 entsprechend einem anderen geeigneten Kommunikationsprotokoll, etwa LTE oder einem beliebigen Kommunikationsprotokoll arbeiten, in welchem MU-MIMO verwendet wird und in welchem die vollständige Kenntnis über die Kanäle nicht verfügbar ist. Das Beispiel der 1 zeigt im Hinblick auf Klarheit lediglich eine einzige BS und eine einzige UE. Tatsächliche Systeme enthalten typischerweise mehrere BSs und UEs.

Die BS 28 umfasst einen BS-Prozessor 32, der diverse BS-Kommunikationsfunktionen verwaltet, einen BS-Sender/Empfänger (TRX) 36, der das Senden und Empfangen ausführt, und ein Antennenarray bzw. eine Antennenanordnung 40, über die Hochfrequenz- (HF- ) Signale gesendet und empfangen werden. In einer Ausführungsform umfasst die Antennenanordnung 40 vier oder acht Sendeantennen und die BS 28 verwendet diese Antennen zum Übertragen von Abwärtsverbindungs-MIMO-Signalen.

In einer Ausführungsform ermöglicht die BS 28 Übertragungsbetriebsarten sowohl für SU-MIMO als auch MU-MIMO. Somit enthält gegebenenfalls das Abwärtsverbindungs-MIMO-Signal zu einem gegebenen Zeitpunkt lediglich eine einzige Übertragung, die an die UE 24 adressiert bzw. gerichtet ist. Zu einem anderen Zeitpunkt kann das Abwärtsverbindungssignal eine oder mehrere weitere Übertragungen, die an eine oder mehrere andere UEs (in der Figur nicht gezeigt) gerichtet sind und über die gleiche Zeit-Frequenz-Ressource wie die Übertragung an die UE 24 übertragen werden, enthalten. Die BS 28 ist in der Lage, zwischen dem SU-MIMO-Modus und dem MU-MIMO-Modus hin und her zu wechseln.

In der in 1 gezeigten Ausführungsform weist die UE 24 eine oder mehrere Empfangsantennen 44, einen Abwärtsverbindungs-Empfänger (RX) 48 zum Empfangen der Abwärtsverbindungssignale aus der BS 28 und einen Aufwärtsverbindungs-Sender bzw. Uplink-Sender (TX) zur Übertragung von Aufwärtsverbindungssignalen zu der BS auf. Die UE 24 umfasst ferner eine Verarbeitungsschaltung 56, die die hierin beschriebenen Techniken zur Berechnung des SNR und der Rückkopplung ausführt. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schaltung 56 eine SNR-Berechnungseinheit 60 und eine Rückkopplungsberechnungseinheit 64. Die SNR-Berechnungseinheit 60 berechnet das SU-SNR und MU-SNR für das empfangene Abwärtsverbindungssignal, wie nachfolgend detailliert erläutert ist.

Die Rückkopplungsberechnungseinheit 64 berechnet eine Kanalrückkopplung auf der Grundlage des SU-SNR und des MU-SNR, die von der Einheit 60 bereitgestellt werden. In einer typischen Ausführungsform enthält die von der Einheit 64 berechnete Kanalrückkopplung ein bevorzugtes MCS, das in einer SU-Übertragung zu verwenden ist (dieses MCS wird als SU-CQI bezeichnet), und enthält ein bevorzugtes MCS, das in einer MU-Übertragung zu verwenden ist (dieses MCS wird als MU-CQI bezeichnet).

Die Rückkopplungsberechnungseinheit 64 führt die Kanalrückkopplung dem Aufwärtsverbindungs-Sender 52 zu, der die Rückkopplung an die BS 28 sendet. In einigen Ausführungsformen wird die Rückkopplung, die auf dem SU-SNR beruht, mit einer gewissen Aktualisierungsrate gesendet, und die Rückkopplung, die auf dem MU-SNR beruht, wird mit einer anderen Aktualisierungsrate gesendet. In alternativen Ausführungsformen werden beide Arten von Rückkopplung mit der gleichen Aktualisierungsrate gesendet.

Der BS-Prozessor 32 verwendet die auf dem SU-SNR beruhende Rückkopplung und/oder die auf dem MU-SNR beruhende Rückkopplung, um nachfolgende Übertragungen zu konfigurieren. In einer anschaulichen Ausführungsform verwendet der BS-Prozessor die Rückkopplung, um den diversen Übertragungen Modulations- und Codierungsschemata (MCS) und/oder Leistungspegel zuzuweisen.

Die in 1 gezeigte UE-Konfiguration ist eine vereinfachte beispielhafte Konfiguration, die lediglich zum Zwecke der Klarheit dargestellt ist. In alternativen Ausführungsformen kann eine beliebige andere geeignete UE-Konfiguration verwendet werden. UE-Elemente, die für das Verständnis der offenbarten Techniken nicht wesentlich sind, sind aus der Figur zum Zwecke der Klarheit weggelassen.

In diversen Ausführungsformen sind einige oder alle Elemente der UE 24, einschließlich des Empfängers 48, des Senders 52 und der Verarbeitungsschaltung 56, in Hardware eingerichtet, etwa durch Verwendung einer oder mehrerer integrierter Hochfrequenzschaltungen (RFICs), feldprogrammierbaren Gatterarrays (FPGAs) oder anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs). In alternativen Ausführungsformen werden gewisse UE-Elemente in Software eingerichtet, oder es wird eine Kombination aus Hardware- und Software-Elementen verwendet. In einigen Ausführungsformen sind einige oder alle Elemente der UE 24, einschließlich des Empfängers 48, des Senders 52 und der Verarbeitungsschaltung 56, in einem Signalverarbeitungschipsatz zur Verwendung in Mobilkommunikationsendgeräten eingerichtet.

In einigen Ausführungsformen sind gewisse UE-Elemente, etwa gewisse Elemente der Verarbeitungsschaltung 56, in einem programmierbaren Prozessor eingerichtet, der in Software programmiert ist, so dass er die hierin beschriebenen Funktionen ausführt. Die Software kann in elektronischer Form beispielsweise über ein Netzwerk in den Prozessor geladen werden, oder sie kann alternativ oder zusätzlich in nicht-flüchtigen, dinglichen Medien, etwa einem magnetischen, optischen oder elektronischen Speicher, bereitgestellt und/oder gespeichert werden.

2 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Verfahren zur Kommunikation gemäß einer Ausführungsform, die hierin beschrieben ist, zeigt. Das Verfahren beginnt damit, dass der Abwärtsverbindungs-RX 48 der UE 24 ein Abwärtsverbindungs-MIMO-Signal aus der BS 28 in einem Schritt 70 zum Empfang der Abwärtsverbindung empfängt.

Die SNR-Berechnungseinheit 60 berechnet das SU-SNR des empfangenen Abwärtsverbindungssignals in einem SU-SNR-Berechnungsschritt 74. Das SU-SNR wird unter der Annahme berechnet, dass das Abwärtsverbindungssignal nur eine einzige Übertragung, die an die UE 24 gerichtet ist, enthält.

Die SNR-Berechnungseinheit 60 berechnet das MU-SNR des empfangenen Abwärtsverbindungssignals in einem MU-SNR-Berechnungsschritt 78. Das MU-SNR wird unter der Annahme berechnet, dass das Abwärtsverbindungssignal zusätzlich zu der an die UE 24 gerichteten Übertragung mindestens eine weitere Übertragung zu mindestens einer weiteren UE enthält. Mehrere beispielhafte Techniken zur Berechnung des MU-SNR sind nachfolgend detailliert beschrieben.

Die Rückkopplungsberechnungseinheit 64 berechnet und formatiert die Kanalrückkopplung, die auf dem SU-SNR beruht, und die Kanalrückkopplung, die auf dem MU-SNR beruht, in einem Rückkopplungsberechnungsschritt 82. Mehrere beispielhafte Techniken zur Formatierung der Rückkopplung, beispielsweise unter Anwendung differentieller Codierung, sind nachfolgend beschrieben. In einem Aufwärtsübertragungsschritt 90 sendet der Aufwärtsverbindungs-TX 52 die zwei Arten von Kanalrückkopplung an die BS 28. In einem BS-Konfigurationsschritt 90 konfiguriert der BS-Prozessor 32 in der BS 28 nachfolgende Abwärtsverbindungsübertragungen der BS auf der Grundlage der mit dem SU-SNR in Beziehung stehenden Rückkopplung und/oder auf der Grundlage der mit dem MU-SNR in Beziehung stehenden Rückkopplung.

In diversen Ausführungsformen berechnet die SNR-Berechnungseinheit 60 das MU-SNR auf unterschiedliche Weisen. In einer Ausführungsform berechnet die Einheit 60 das MU-SNR als: MU SNR=Hv2P(H'H2Hv2)NT1P+2N0embedded imagewobei H die Kommunikationskanal-Antwortmatrix bezeichnet, v die SU-PMI, die von der UE angefordert ist, bezeichnet, P die Empfangssignalleistung bezeichnet, und NT die Anzahl von Basisstationssendeantennen (die Anzahl der Sendeantennen in der Anordnung 40) bezeichnet.

In einer weiteren Ausführungsform berechnet die Einheit 60 das MU-SNR durch Mittelung über Auswahlmöglichkeiten für Vorcodierungsvektoren, die von der Basisstation für andere Übertragungen anderen UEs zugewiesen sind. Typischerweise werden diese Vorcodierungsvektoren als zueinander und zu dem bevorzugten Vorcodierungsvektor (PMI), der von der UE angefordert wird, als senkrecht angenommen: MU SNR=i=0NT1Hv2PHui2P+2N0embedded imagewobei ui orthogonale Vorcodierungsvektoren bezeichnet, die möglicherweise von der Basisstation den Übertragungen anderen UEs zugewiesen sind. In dem Beispiel der Gleichung 2 wird die Mittelung im linearen Bereich ausgeführt, d.h., sie ist ein arithmetisches Mittel. In einer alternativen Ausführungsform wird die Mittelung logarithmisch in dB ausgeführt, d.h., sie ist ein geometrisches Mittel.

In einer Ausführungsform umfassen die orthogonalen Vorcodierungsvektoren ui NT-1 algebraische Basisvektoren. Wenn die Basisstation und die UEs die Vorcodierungsvektoren für ein gemeinsam verabredetes Codebuch auswählen, können die Vektoren ui (einen Teil oder alle) der Teilmenge von Vektoren in dem Codebuch umfassen, die zu dem von der UE angeforderten bevorzugten Vorcodierungsvektor (PMI) senkrecht stehen. In dem HHCB-Codebuch der 3GPP-Ausgabe 8 haben beispielsweise acht Codevektoren jeweils fünf orthogonale Vektoren. Die verbleibenden acht Codevektoren haben jeweils drei orthogonale Vektoren. In einer Ausführungsform wird die SNR-Mittelung für eine gegebene PMI über die Codevektoren in dem Codebuch, die orthogonal zu dieser PMI sind, ausgeführt.

Die zuvor angegebenen MU-SNR-Definitionen sind empfängerunabhängig und sind beispielsweise auf Maximalverhältnis-Kombinierungs-Empfänger (MRC) anwendbar. Für Empfänger mit minimalem mittleren quadratischen Fehler (MMSE) optimiert in einer Ausführungsform die Einheit 60 das MU-SNR durch: MU SNR=i=0NT1v'H'(KN+KΙ)1HvP2embedded imagewobei KΙ=Huiui'H'P2, v'embedded imageden von der UE empfohlenen Vorcodierungsvektor bezeichnet (d.h., den Vorcodierungs-Codebuch-Eintrag, der der ausgewählten PMI entspricht), ui den i-ten Vorcodierungsvektor bezeichnet, der senkrecht zu v' ist, und KN die Rausch-Kovarianzmatrix für den SU-Fall bezeichnet, die Störungen bzw. Interfrenz zwischen Zellen und thermisches Rauschen berücksichtigt.

Wie zuvor erläutert ist, formatiert und berichtet die Rückkopplungsberechnungseinheit 64 eine Rückkopplung, die auf dem SU-SNR beruht, und eine Rückkopplung, die auf dem MU-SNR beruht, an die Basisstation 28. In einigen Ausführungsformen formatiert oder codiert die Einheit 64 die beiden Arten von Rückkopplung unabhängig voneinander. In anderen Ausführungsformen codiert die Einheit 64 die beiden Arten an Rückkopplung (die auf dem SU-SNR beruhende Rückkopplung oder die auf dem MU-SNR beruhende Rückkopplung) differentiell zu der jeweiligen anderen Art an Rückkopplung.

In einer anschaulichen Ausführungsform codiert die Einheit 64 das SU-SNR unter Anwendung von vier Bits und das MU-SNR unter Anwendung von zwei Bits differentiell bezüglich des SU-SNR. Es können diverse differentielle Quantisierungsstufen angewendet werden. Die nachfolgende Tabelle 1 gibt drei mögliche differentielle Codierungsschemata an. In Tabelle 1 ist das SU-SNR als x bezeichnet und das MU-SNR ist als y bezeichnet: Tabelle 1: Beispielhafte MU-SNRCodierungsschemata

MCS-Stufen-DifferenzbereichMU-SNR Difefrentieller QuantisierungswertMU-SNR UE-BezeichnungAlternative I:x-y≤110x-y=221x-y=332x-y≥443Alternative II:x-y≤210x-y=321x-y=432x-y>543Alternative III:x-y≤330x-y=441x-y=552x-y>663

Ferner wird für das berichtete MU-MCS verifiziert, dass es zwischen Null und Fünfzehn liegt. In alternativen Ausführungsformen wird die differentielle Quantisierung in Abhängigkeit von der UE-Geometrie definiert, beispielsweise auf der Grundlage der Strecke zwischen der UE und der Basisstation. In einer anschaulichen Ausführungsform werden UEs mit höherer Geometrie (beispielsweise UEs, die nahe an der Basisstation sind) höhere Offset-Werte der differentiellen Codierung zugewiesen, während UEs mit niedriger Geometrie (beispielsweise UEs, die weit von der Basisstation entfernt sind) niedrigere Offset-Werte zugewiesen werden.

In einigen Ausführungsformen wird die MU-CQI pro Unterband berichtet. (MU-CQI bezeichnet den Index des MCS, das bei einem gewissen MU-SNR zu verwenden ist. Die Begriffe MU-CQI und MU-SNR werden hierin manchmal gleichbedeutend verwendet.) In anderen Ausführungsformen umfasst die MU-CQI eine Breitband-CQI, die für die gesamte Spektrumszuweisung berichtet wird. In einer Ausführungsform wird, wenn eine Breitband-MU-CQI verwendet wird, die MU-CQI differentiell bezüglich der Breitband-SU CQI codiert. Die MU-CQI pro Unterband kann gegeben sein durch WB SU-CQI+WB MU-CQI-Differenz + SB SU-CQI-Differenz. Alternativ kann die MU-CQI pro Unterband gegeben sein durch die WB SU-CQI+WB MU-CQI-Differenz. In einer weiteren Alternative kann die Einheit 64 eine Breitband-PMI und CQI bereitstellen, die für eine MU-MIMO-Übertragung optimiert sind. Beispielhafte Simulationsergebnisse für die zuvor beschriebenen Rückkopplungskonfigurationen sind in der zuvor genannten vorläufigen US-Patentanmeldung 61/390 423 angegeben.

In einigen Ausführungsformen entspricht die auf dem SU-SNR beruhende Rückkopplung aus der UE einer gewissen Anzahl an räumlichen Schichten (diese werden auch als räumliche Ströme bzw. Datenströme bezeichnet), die von der Basisstation an die UE zu senden sind. Diese Anzahl an räumlichen Schichten wird als Rang bezeichnet. In vielen praktischen Situationen beruht die MU-Leistungsverstärkung hauptsächlich auf einer Rang-1-MU-Übertragung pro UE, d.h., eine Übertragung einer einzigen räumlichen Schicht zu jeder UE. Somit berechnet in einigen Ausführungsformen die Einheit 64 die MU-CQI, die dem Rang 1 entspricht, und stellt diese bereit, unabhängig von dem Rang, der für SU-CQI oder SU-PMI verwendet wird. In einer Ausführungsform wird auch eine Rang-1-PMI zurückgekoppelt. Die Rang-1-PMI kann aus den Vorcodierungsvektoren der SU-PMI mit höherem Rang abgeleitet werden. In einer alternativen Ausführungsform berechnet die Einheit 64 die MU-CQI, die dem Rang 2 entspricht, und stellt diese bereit unabhängig von dem Rang, der für SU-CQI oder SU-PMI verwendet wird. In einer weiteren Ausführungsform berechnet die Einheit 64 die MU-CQI, die sowohl dem Rang 1 als auch dem Rang 2 entspricht, und stellt diese bereit.

Es möge v0 die Vorcodierungsvektoren bezeichnen, die der SU-PMI entsprechen. Wie zuvor erläutert ist, berücksichtigt typischerweise die MU-SNR-Definition die Wirkungen üblicher Interferenzen bzw. Störungen. In einer Ausführungsform wird diese Störung berücksichtigt, indem angenommen wird, dass die Basisstation eine Störung bzw. Interferenz in allen Richtungen aussendet, die senkrecht zu der von der UE angeforderten PMI sind. Es möge {vi}i=1NT1embedded imageeine Gruppe aus zueinander orthogonalen Vorcodierungsvektoren bezeichnen, die eine Orthonormalbasis mit v0 bilden. Für den Fall von vier Sendeantennen in der Basisstation (4Tx), umfassen diese Vektoren orthogonale Vektoren in dem Householder-Codebuch, das eine Orthonormalbasis bildet. Für acht Sendeantennen in der Basisstation (8Tx) kann jede beliebige mögliche Orthonormalbasis, die in dem Codebuch verfügbar ist, verwendet werden.

Wenn in einigen Ausführungsformen das MU-SNR berechnet wird, nimmt die Einheit 60 ein gewisses Verhältnis zwischen der Abwärtsverbindungssignalleistung der an die UE 24 gerichteten Übertragung und der gesamten Störleistung an. Dieses Verhältnis wird als r bezeichnet. In einer Ausführungsform wird die Störleistung in gleicher Weise auf die Übertragungen aufgeteilt, die an andere UEs adressiert sind. In einer derartigen Ausführungsform und unter Annahme von NT-1-Übertragungen zu anderen UEs beträgt die relative Zuweisung an Signalleistung zu der UE 24 und zu den anderen UEs [r, (1-r)/(NT-1), ..., (1-r)/(NT-1)]. Für den Fall von beispielsweise vier Sendeantennen für die Basisstation beträgt die relative Leistungszuweisung [r, (1-r)/3, (1-r)/3, (1-r)/3]. Somit beträgt die Leistung des gewünschten Signals (an UE 24 gerichtet) rP, während die Leistung für jede orthogonale Richtung (Vorcodierungsvektor) (1-r)P(NT-1) beträgt.

Die Einheit 60 kann einen beliebigen geeigneten Wert von r, etwa r=0,5, r=1/3, r=1/NT oder einen anderen geeigneten Wert auswählen. In einer alternativen Ausführungsform beträgt die relative Zuweisung an Signalleistung zu der UE 24 und zu den anderen UEs allgemein [d(0)...d(NT-1)], so dass die Summe der Elemente gleich eins ist. In dieser Ausführungsform gilt r=d(0)/(d1+...+d(NT-1)). In einer weiteren Alternative kann die Einheit 60 beliebige andere geeignete Leistungspegel den interferierenden bzw. störenden Schichten zuweisen (d.h., den Übertragungen, die an andere UEs gerichtet sind). In einer anschaulichen Ausführungsform werden mindestens zwei dieser Übertragungen nicht gleiche Leistungspegel zugewiesen.

Die gesamte effektive Rausch-Kovarianzmatrix in dem Fall der MU, einschließlich möglicher zelleninterner Zwischenschichtinterferenzen, kann geschrieben werden als KTotal =KN+KI, wobei KI die mögliche MU-Interferenz bzw. Störung beinhaltet: KTotal=KN+P(1r)NT1H(i=1NT1vivi')'H'=KN+P(1r)NT1H(Ιv1v1')'H'embedded imagewobei KN die ursprüngliche Rausch-Kovarianzmatrix im Falle der SU bezeichnet. (Genauer gesagt, die beiden NT-1-Terme in Gleichung 4 können durch die Anzahl an störenden bzw. interferierenden Vorcodierungsvektoren ersetzt werden, d.h., durch |S|, wobei S die Gruppe aus interferierenden Vorcodierungsvektoren bezeichnet. Dieses Format ist unabhängig von den tatsächlichen Vorcodierungsvektoren in S).

Für die verallgemeinerte Zuweisung von Signalleistung, die zuvor beschrieben ist, können wir schreiben: KΙl=PH(i=1NT1divivi')H'embedded image

Das MU-SNR für die SU-PMI kann in höchst verallgemeinerter Weise geschrieben werden als MU-SNR(v0)=f(v0,H,P,KTotal,r). In einer Ausführungsform ist das MU-SNR definiert als: MU SNR=Hv02rPtrace(KTotal)/numRXembedded imagewobei numRX die Anzahl an UE-Empfangsantennen bezeichnet.

Für einen MMSE-Empfänger können wir schreiben: MU SNR=(v0'H'KTotal1Hv0)rPembedded image

Für einen MRC-Empfänger können wir schreiben: MU SNR=Hv04rPv0'H'KTotalHv0embedded image

Da die PMI bereits verfügbar ist, liegt der zusätzliche Aufwand für die MU-SNR-Berechnung in der Größenordnung von 1/16-tel der SU-SNR-Berechnung. Dieser Aufwand kann weiter verringert werden, indem Zwischenergebnisse aus der SU-SNR-Berechnung genutzt werden, beispielsweise unter Verwendung des zuvor berechneten Hv0.

Für r=0,5 ist die Kovarianzmatrix gegeben durch: KΙ=P2(NT1)H(i=1NT1vivi')H'=P2(NT1)H(Ιv0v0')H'embedded imageund das MU-SNR wird dann zu MU-SNR(vo)= f(v0,H,P,KTotal,r=0,5).

Für r=1/NT ist die Kovarianzmatrix gegeben durch: KΙ=PNTH(i=1NT1vivi')H'=PNTH(Ιv0v0')H'embedded imageund das MU-SNR wird zu MU-SNR(v0)=f(v0,H,P,KTotal, r=1/NT).

Beispielhafte Simulationsergebnisse der zuvor beschriebenen Rückkopplungsschemata sind in der zuvor benannten vorläufigen US-Patentanmeldung 61/411 845 angegeben. In einigen Ausführungsformen wird in der Basisstation 28 die berichtete MU-CQI im Disponierprozess bzw. im Zeitablaufsteuerprozess der Basisstation verwendet. In einer Ausführungsform schätzt die Basisstation das MU-SNR aus dem berichteten MCS ab, wobei eine Korrektur im Hinblick auf die tatsächliche Anzahl an disponierten räumlichen Schichten vorgenommen wird. Wenn beispielsweise zwei UEs als Paar zusammengefasst werden, schätzt die Basisstation das SNR ab durch SNR=SNR(MU-CQI)/2r, wobei SNR(MU-CQI) das SNR bezeichnet, das der berichteten MU-CQI entspricht.

In einigen Ausführungsformen kann die vorhergehende Gleichung 4 durch einen expliziten Ausdruck für eine Gruppe aus störenden Vorcodierungsvektoren ersetzt werden, die zueinander orthogonal sind und die auch zu dem SU-Vorcodierungsvektor orthogonal sind, der von der SU angefordert wird (SU-PMI). Beispielsweise ist der SU-Rang-1-Vorcodierungsvektor in dem 8TX-Codebuch von der Form: u=[v(θ)cv(θ)]θ{2πk32},k=0,,31c{1,1,j,j}embedded imagewobei υ(θ) = [1 exp(jθ) exp(j2θ) exp(j3θ)]T.

Die Gruppe aus sieben zueinander orthogonalen Vektoren, die zu u orthogonal sind, ist gegeben durch: S={[v(θ)cv(θ)],[v(θ+π/2)cv(θ+π/2)],[v(θ+π/2)cv(θ+π/2)],[v(θ+π)cv(θ+π)],[v(θ+π)cv(θ+π)],[v(θ+3π/2)cv(θ+3π/2)],[v(θ+3π/2)cv(θ+3π/2)]}embedded image

Beispielhafte tatsächliche Indizes für die störenden bzw. interferierenden Vorcodierungsvektoren sind entsprechend der Notierung des 8TX-Codebuchs, das in den 3GPP-Spezifikationen definiert ist, nachfolgend angegeben.

In der vorhergehenden Gleichung 4 hängt die Signalleistungszuweisung, die von der UE angenommen wird, für die diversen Schichten von rab. In einer Ausführungsform nehmen wir r=0,5 an. Unter dieser Annahme ist die Leistungszuweisung für acht Schichten gleich [P/2,P/14,P/14,P/14,P/14,P/14,P/14,P/14], wobei der erste Term der Schicht entspricht, die an die UE adressiert ist, und die anderen Terme den störenden bzw. interferierenden Schichten entsprechen.

In einigen Ausführungsformen werden einfachere Gruppen aus interferierenden Vorcodierungsvektoren, beispielsweise zum Zwecke des Testens der UE, definiert. In einem anschaulichen Test wurde angenommen, dass die Basisstation unter Anwendung genau derjenigen Konfiguration sendet, die von der UE angenommen wird, wenn die CQI berechnet wird. In einem derartigen Falle würde die MU-CQI, die in Gleichungen 4, 11 und 12 definiert ist, implizieren, dass die Testeinrichtung an sieben andere virtuelle UEs sendet, wobei die sieben Vorcodierungsvektoren in der Gruppe S der Gleichung 12 verwendet werden. Jedoch unterstützt die LTE-Ausgabe 10 eine Übertragung an bis zu vier räumlich gebündelte bzw. in Multiplexing betriebene UEs. Es ist daher wünschenswert, die MU-CQI-Definition derart zu modifizieren, dass die Übertragung der Testeinrichtung zu den Annahmen kompatibel ist, die von der UE in der MU-CQI-Berechnung getroffen werden.

In einer beispielhaften modifizierten Definition der MU-CQI wird die Orthonormalbasis durch reduzierte Gruppen aus vier orthogonalen PMIs ersetzt. Es sind zwei mögliche Beispiele reduzierter Gruppen gegeben durch: S1={[v(θ)cv(θ)],[v(θ+π)cv(θ+π)][v(θ+π)cv(θ+π)]}embedded imageS2={[v(θ+π/2)cv(θ+π/2)],[v(θ+π)cv(θ+π)],[v(θ+3π/2)cv(θ+3π/2)]}embedded image

Für diese reduzierten Gruppen ist die Leistungszuweisung gleich [P/2,P/6,P/6]. Beispielhafte tatsächliche Indizes für die interferierenden Vorcodierungsvektoren in diesen Gruppen, entsprechend der Notation des 8TX-Codebuchs, das in den 3GPP-Spezifikationen definiert ist, sind nachfolgend angegeben.

Entsprechend dem 8TX-Codebuch, das in den 3GPP-Spezifikationen spezifiziert ist, kann die Gruppe S aus Vorcodierungsvektoren in der Gleichung 12 als eine Gruppe interferierender PMIs in dem Codebuch ausgedrückt werden. Es möge (i0,j0) den Index des Signal-PMI (beispielsweise aus dem SU-CQI/PMI) bezeichnen, der dem W1- und W2-Codebuch entspricht. Es sei j0=4d0+p0, wobei do den DFT-Auswahlindex im Bereich von 0 bis 3 bezeichnet, und p0 den Phasenauswahlindex im Bereich von 0 bis 3 bezeichnet. Die Indizes i0 und j0 liegen im Bereich von 0 bis 15. Die Indizes der sieben interferierenden PMIs können geschrieben werden als: (i0,4d0+(p0+2)mod4),((i0+4)mod16,4d0+p0),((i0+4)mod16,4d0+(p0+2)mod4),((i0+8)mod16,4d0+p0),((i0+8)mod16,4d0+(p0+2)mod4),((i0+12)mod16,4d0+p0),((i0+12)mod16,4d0+(p0+2)mod4)embedded image

Für die Drei-Schichten-MU-CQI in der Gruppe S1 der Gleichung 13 sind beispielhafte Indizes für interferierende PMIs gegeben durch: (i0,4d0+(p0+2)mod4),((i0+8)mod16,4d0+p0),((i0+8)mod16,4d0+(p0+2)mod4)embedded image

Für die Drei-Schichten-MU-CQI in der Gruppe S2 der Gleichung 14 sind beispielhafte Indizes für interferierende PMIs gegeben durch: (i0,4d0+(p0+2)mod4),((i0+8)mod16,4d0+p0),((i0+12)mod16,4d0+p0)embedded image

In alternativen Ausführungsformen kann eine beliebige Untergruppe der Größe k aus der Gruppe abgeleitet werden, die in Gleichung 15 gegeben ist, und kann optimiert werden. Die Leistungszuweisung in einer derartigen Ausführungsform beträgt [P/2,P/(2k),...,P/(2k)]. Die Leistungszuweisung kann ferner verallgemeinert werden zu [Pr,(1-r)P/k,...,(1-r)P/k].

Es ist auch zu beachten, dass die zuvor beschriebenen Gruppen aus Indizes aufgrund der Überlappung in dem W1-Codebuch gegebenenfalls nicht eindeutig sind. Es kann gezeigt werden, dass durch Modifizieren der Werte von i0 und d0 es möglich ist, den Index einer weiteren PMI zu erhalten, die den gleichen Vorcodierungsvektor ergibt. Wenn beispielsweise d0>1 gilt, dann ist der Vorcodierungsvektor, der (i0+1) mod 16, d0-2, p0 entspricht, der gleiche wie der Vorcodierungsvektor, der durch i0, d0, p0 repräsentiert wird. Wenn d0<2 gilt, dann ist der Vorcodierungsvektor, der (i0-1) mod 16, (d0+2), p0 entspricht, der gleiche wie derjenige von i0, do, p0.

In einer alternativen Ausführungsform gibt die folgende Tabelle die Indizes der interferierenden PMIs an, die die UE beim Berechnen des MU-SNR berücksichtigen sollte. Die Indizes sind für jeden möglichen Wert der SU-MIMO-Rang-1-PMI angegeben: Tabelle 2: Beispielhafte Indizes von interferierenden PMIs

SU-MIMO-Rang-1-PMIInterferierende Rang-1-PMIs für die MU-SNR-Berechnung01,2,312,3,023,0,130,1,245,6,756,7,467,4,574,5,689,10,11910,11,81011,8,9118,9,101213,14,151314,15,121415,12,131512,13,14

In dieser Ausführungsform beträgt die Leistungszuweisung für das Signal und interferierende bzw. störende Schichten gleich [rP,(1-r)P,(1-r)P,(1-r)P]. In alternativen Ausführungsformen können die interferierenden PMIs auf Teilmengen der Gruppen reduziert werden, die in Tabelle 2 angegeben sind. Beispielsweise kann jede PMI zwei interferierende PMIs haben. In diesen Ausführungsformen kann die Leistungszuweisung [P/3,P/3,P/3] oder alternativ [P/2,P/4,P/4] oder allgemeiner [rP,(1-r)P/2,(1-r)P/2] sein. In einer weiteren Alternative kann die Tabelle 2 zu einer interferierenden PMI pro PMI reduziert werden. In einer derartigen Ausführungsform ist die Leistungszuweisung typischerweise [P/2,P/2].

Zu beachten ist, dass die zuvor beschriebenen Ausführungsformen nur als Beispiel genannt sind und die vorliegende Erfindung nicht auf das beschränkt ist, was insbesondere hierin gezeigt und zuvor beschrieben ist. Vielmehr umfasst der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung sowohl Kombinationen und Unterkombinationen der diversen zuvor beschriebenen Merkmale als auch Variationen und Modifizierungen daran, die sich für den Fachmann beim Studium der vorhergehenden Beschreibung ergeben und die im Stand der Technik nicht offenbart sind. Druckschriften, die durch Bezugnahme in der vorliegenden Anmeldung miteingeschlossen sind, sollen als Bestandteil der Anmeldung betrachtet werden mit der Ausnahme, dass in dem Maße, wie Begriffe in diesen miteinbezogenen Druckschriften in einer Weise definiert sind, die mit den Definitionen in Konflikt stehen, die explizit oder implizit in der vorliegenden Beschreibung genannt sind, nur die Definitionen in der vorliegenden Beschreibung betrachtet werden sollten.

Das Folgende ist eine Auflistung weiterer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung:

Ausführungsform 1: Vorrichtung, umfassend:

  • einen Empfänger, der ausgebildet ist, über einen Kommunikationskanal ein Mehrfacheingang-Mehrfachausgang bzw. Multiple-Input Multiple-Output- (MIMO-) Signal zu empfangen, das mindestens eine an den Empfänger gerichtete Übertragung enthält;
  • einen Prozessor, der ausgebildet ist, auf der Grundlage des empfangenen Signals ein Mehr-Nutzer-Signal-zu-Rausch-Verhältnis (MU-SNR) abzuschätzen, das ein Leistungsverhältnis kennzeichnet, zwischen der an den Empfänger gerichteten Übertragung und verbleibenden Komponenten des Signals, von denen angenommen wird, dass sie eine oder mehrere Übertragungen, die an einen oder mehrere andere Empfänger gerichtet sind, enthalten, und eine Rückkopplung zu berechnen, die den Kommunikationskanal kennzeichnet und auf dem MU-SNR beruht; und
  • einen Sender, der ausgebildet ist, die Rückkopplung zu senden.

Ausführungsform 2: Die Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1, wobei der Prozessor ausgebildet ist, das MU-SNR unter einer Annahme abzuschätzen, dass die an die anderen Empfänger gerichteten Übertragungen mit entsprechenden Vorcodierungsvektoren vorcodiert sind, die senkrecht zu einem Vorcodierungsvektor sind, der für das Vorcodieren der an den Empfänger gerichteten Übertragung angefordert ist.

Ausführungsform 3: Die Vorrichtung gemäß Ausführungsform 2, wobei der Prozessor ausgebildet ist, das MU-SNR über mehrere Auswahlmöglichkeiten der orthogonalen Vorcodierungsvektoren zu mitteln.

Ausführungsform 4: Die Vorrichtung gemäß Ausführungsform 2, wobei das MIMO-Signal aus einer Basisstation unter Anwendung von NT Sendeantennen gesendet wird, und wobei der Prozessor ausgebildet ist, das MU-SNR über NT-1 Auswahlmöglichkeiten der orthogonalen Vorcodierungsvektoren zu berechnen.

Ausführungsform 5: Die Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1, wobei der Prozessor ausgebildet ist, ein Einzelbenutzer-Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SU-SNR) abzuschätzen, das unter einer Voraussetzung berechnet wird, dass das Signal nur an den Empfänger gerichtet ist, und eine erste Rückkopplung, die auf dem SU-SNR beruht, und eine zweite Rückkopplung, die auf dem MU-SNR beruht, zu berechnen.

Ausführungsform 6: Die Vorrichtung gemäß Ausführungsform 5, wobei der Prozessor ausgebildet ist, die erste oder die zweite Rückkopplung in einem Format zu berechnen, das bezüglich der anderen der ersten und der zweiten Rückkopplung differentiell codiert ist.

Ausführungsform 7: Die Vorrichtung gemäß Ausführungsform 5, wobei der Prozessor ausgebildet ist, die erste und die zweite Rückkopplung unabhängig voneinander zu codieren.

Ausführungsform 8: Die Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1, wobei die Kommunikationsrückkopplung mindestens eine Rückkopplungsart umfasst, die ausgewählt ist aus einer Gruppe von Arten, bestehend aus: einer Rang-1-Kanalqualitätsindikation (CQI) und einer Rang-2-CQI.

Ausführungsform 9: Ein Mobilkommunikationsendgerät, das die Vorrichtung der Ausführungsform 1 umfasst.

Ausführungsform 10: Ein Chipsatz zur Verarbeitung von Signalen in einem Mobilkommunikationsendgerät, der die Vorrichtung der Ausführungsform 1 umfasst.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • US 61/390423 [0001]
  • US 61/393797 [0001]
  • US 61/411845 [0001]
  • US 61390423 [0047]
  • US 61411845 [0060]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • „Way Forward on CQI/PMI Reporting Enhancement on PUSCH 3-1 für 2, 4 und 8 TX“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010 [0005]
  • „CQI Enhancement for 4Tx“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010 [0005]
  • „Enhancing MU-MIMO CQI“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010 [0005]
  • „Further discussion on CQI/PMI enhancement“, Xian, China, 11. - 15. Oktober, 2010 [0005]