TWI458281B - 於多重輸出入背景中的通信方法 - Google Patents

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Description

於多重輸出入背景中的通信方法
本發明係關於在一網路內的通信方法。
多重輸出入(MIMO)是一用於下一代無線系統之技術，用以加強通信連接之能力及穩固性。MIMO技術是基於通信連接中的多重傳輸天線及多重接收天線之出現。MIMO技術之應用被預見用於蜂巢式通信、寬頻無線存取、以及用於無線局部區域網路(WLAN)。本文中複數個二或多個傳輸天線亦稱為傳輸天線之一陣列。
透過一提供傳播通道之空間多樣性之天線陣列之組合可獲得MIMO通信之優點；及演算法可適於改變中之多變數通道。
在未來的行動系統及通用行動遠距離通信系統(UMTS LTE)中，使用多天線技術將變得愈來愈重要以滿足頻譜效率需求。在空間域中藉由多工多編碼字元在一下行通道傳輸中獲得一有效頻譜效率增益使或者單一使用者或多使用者共用相同時間頻率資源塊。此等單一使用者或多使用者MIMO方案採用多重天線傳輸之多工增益有時稱為空間分隔多工(SDM)及空間分隔多址存取(SDMA)技術。一SDMA方案使相同無線電單元內的多使用者在相同頻率或時槽上調整。此技術之實現可藉由使用一天線陣列完成，其能夠借助於振幅及相位加權及一內部回饋控制修改其等時間、頻率、及空間響應。
波束形成是一用於藉由建設性地朝期望的通信目標(終端設備)方向增加信號之相位而產生天線陣列之輻射圖案之方法，及使非期望的或干擾的通信目標之圖案無效。
就此而論，波束形成向量扮演一重要角色。為圖解波束形成向量之意義之目的，在一採用傳輸波束形成及接收組合之示例性單一使用者通信系統中，假設使用M傳輸及N接收天線完成信號傳輸，此通信系統之輸入輸出之關係係由下式給定y＝z H H w x＋z H n其中H 是一連接發射器及接收器之N×M通道矩陣，z 是接收組合向量，z H 是其共軛轉置矩陣，w 是傳輸波束形成向量，x是來自一選擇群集之傳輸符號，及n 是在接收器中增加的獨立雜訊。
對於SDM及SDMA技術設計波束形成向量之挑戰之一是需要基地台知道用於所有使用者的通道及各使用者之接收天線。從使用者通至基地台這將需要大量的將以信號通知的回饋。
已提議的解決方案藉由引進一少數可能的波束形成矩陣之編碼本(codebook)以減少此發信訊息。然後，藉由估算不同波束形成組合之信雜比(SINR)，各使用者應用一期望程式以從編碼本中選擇一或多個較佳波束形成向量。因此，各使用者必須以信號通知較佳向量或向量之一或若干索引，分別地，附加一或多個通道品質指示(CQI)值，指示對應之信雜比(SINR)。
基於編碼本的解決方案之一問題是根據通道條件波束形成向量不被同時最優化。基地台使用來自使用者之回饋資訊僅排序傳輸至使用者組報告最佳CQI值。
或者，如果該基地台可執行一波束形成之無基礎建構設計，在單元輸出中可獲得有效增益。這是可能的，例如，在一些量化操作之後，如果使用者報告所有通道係數。然而，這需要信號與產品一樣多的複合值，MN，介於每一使用者之傳輸天線之數量M與接收天線之數量N之間。
類似地，一解決基於通道量化及零強化波束形成之問題之方案在"MIMO通信之變換域回饋信號"中描述在參考PH006732EP4之申請專利應用中。
另一方法是PU2RC(每一使用者單一速率控制)
圖1繪示本發明申請之在一典型多使用者下行連接MIMO方案中執行在發射器(節點B)及接收器(UE's)上的基本操作之一方塊圖。這裏所描述的方法用來減少所需位元之數量以以信號通知從節點B至選擇做傳輸之各UE之預編碼矩陣U 。
圖1是一執行在發射器及接收器上的下行通道多使用者MIMO操作之方塊圖。AMC塊執行調變之調整及為各將被傳輸的空間流編碼。來自各UE之回饋是由從向量之編碼本中選出的PMI索引及一真實值CQI(通道品質指示器)組成，其是一與所接收的空間流相關之SINR之估算。
來自節點B之回饋在向量上傳送量化資訊形成預編碼矩陣U 。來自節點B之回饋是本發明之主旨。
為建立最優化接收器，有必要知道用於所有同步排序使用者之由基地台使用的預編碼向量。這使得一具有多接收天線之接收器能夠獲得用於其自身資料之相位參考及計算用於抑制來自其他使用者信號之干擾之組合係數。
然而，這導致一非常大的下行通道信號開銷。
本發明之一目標是提議一用於以信號通知次要台用於其他鄰近次要台之預編碼之方法。
本發明之另一目的是提議一以信號通知一考慮過的次要台該預編碼係數對應所有次要台而不會產生太多開銷之方法。
為此，根據本發明之第一態樣，提議一在一具有一主要台及複數個次要台之網路中的通信方法，該方法包含以下步驟，在主要台，(a)組態至少一從基地台至第一次要台之下行通道，步驟(a)包含(a1)以信號通知含至少一參數之第一組實質代表應用於一從基地台至第一次要台之第一傳輸之預編碼；(a2)以信號通知含至少一參數之第二組實質代表應用於從基地台至少一第二次要台之一第二傳輸之預編碼，其中步驟(a2)被執行使得第二參數組包含的資訊比第一參數組包含的資訊少。
因此，一考慮過的次要台將具有一關於其自身具有精細性之預編碼之資訊，及至少一用於其他次要台之預編碼之估算。此估算或少精細資訊允許考慮過的次要台執行一積 極的基於此資訊之抗擾性。
而且，減少的資訊不允許增加太多的藉由此信號引起的開銷。
本發明亦關於一執行此方法之基地台及一次要台。
本發明之此等及其它態樣將明顯及將參閱下文中所描述的實施例說明。
本發明是關於一從一主要台至一次要台之通信方法。此一主要台可能是一基地台或一節點B。此一次要台可能是一行動台或一使用者設備。
根據本發明之信號態樣，應認識到上述下行通道信號(亦即，在改良性能或整體輸入方面)之最重要目的是為了使接收器提供充足的資訊，以獲得用於其自身資料之預編碼向量。另外，藉由使用一些預編碼向量知識用於其他使用者之抗擾性可獲得改良的性能，但是這不是該下行通道信號必須實現的主要目標。
因此，根據本發明之信號態樣，所提供的關於使用者自身資料之預編碼向量之資訊數量比所提供的關於其他同時使用之預編碼向量之資訊數量多。
前者，該資訊之數量可能是較大的例如在具有一較高解析度，較多頻率更新速率，較好頻域粒度方面等等。
根據本發明，一主要台計算用於各將傳送資料之次要台之預編碼。一旦已計算預編碼，例如這可能是估算(例如藉由量化)或轉化為一傳輸域，在此預編碼上應用一轉 換。然後，對於各考慮過的次要台，該主要台將藉由此考慮過的次要台應用之預編碼及一關於該預編碼之資訊發信，該預編碼將用於剩餘次要台。這個資訊較不精確或包含較少的資料。這可藉由若干方式完成。例如，和用於信號通知該考慮過的次要台之預編碼之位元數量相比，用於此資訊之位元數量可被減少。
在另一實例中，關於其他次要台之資訊包含至少一參數之更新速率，在第二參數組中具有的更新速率比在第一參數組中一對應參數具有的更新速率低。在另一實例中，這可藉由使用於剩餘次要台之參數組中至少一參數之向量量化粒度比第一參數組中一對應參數之向量量化粒度粗糙而完成。完成一量化用於兩種類型的是有可能的，其中關於剩餘次要台之參數組中至少一參數之量化步幅尺寸比關於考慮過的次要台之參數組中一對應參數之量化步幅尺寸大。
在本發明之一實施例中，對應於考慮過次要台及剩餘次要台之參數組，及其將被傳輸至考慮過的台，包含參數表示頻域分別分配至考慮過的次要台及剩餘次要台。在此種情況下，藉由關於考慮過的次要台之參數組指示的至少一頻域之頻域粒度可能比藉由其他次要台之參數組指示的一對應頻域之頻域粒度精細。
在本發明之另一實例中，應用於傳輸參數組中關於考慮過的次要台之參數之誤差防護比應用於傳輸參數組中關於剩餘次要台之一對應參數之誤差防護多。例如，誤差防護 可進行更頻繁或更多位元用於考慮過的台。
在本發明之另一實例中，一較高的傳輸功率或一較大數量的天線用於參數組中關於考慮過的台之參數傳輸，與參數組中關於剩餘次要台之一對應參數之傳輸天線之傳輸功率或數量相比。
此等實例可獨立參見或可有利結合以獲得一更為減少的開銷。
上述專利申請範圍中任意項之方法，其中第一傳輸及第二傳輸是同時發生的。
根據本發明，各次要台接收二組關於其自身及其它次要台之預編碼參數。
然後，例如借助於所計算的對應預編碼參數，主要台平行，亦即同時傳輸資料至所有次要台。各次要台接收來自主要台之資料，然後將借助於第一預編碼參數解碼資料；及借助於其他關於剩餘次要台之預編碼參數可視情況抑制干擾。這可完成與否端視參數值而定，例如，如果剩餘次要台之預編碼參數正指示一較佳狹窄方向。
B‧‧‧節點
CQI‧‧‧通道品質指示器
U‧‧‧預編碼矩陣
UE‧‧‧接收器
以上參閱附隨圖式而以舉例的方式詳細地說明本發明，其中：圖1是本發明所申請之在一典型多使用者下行通道MIMO方案中一代表執行在發射器(節點B)及接收器(UE's)上的基礎操作之方塊圖。
B‧‧‧節點
CQI‧‧‧通道品質指示器
U‧‧‧預編碼矩陣
UE‧‧‧接收器

Claims (14)

  1. 一種用於在一具有一主要台及複數個次要台之網路中通信之方法，該方法包含以下步驟：在該主要台，(a)組態至少一從該基地台至一第一次要台之下行通道，步驟(a)包含：(a1)以信號通知(Signalling)含至少一參數之一第一組，實質代表應用於從該基地台至該第一次要台之一第一傳輸之預編碼；(a2)以信號通知含至少一參數之一第二組，實質代表應用於從該基地台至至少一第二次要台之一第二傳輸之預編碼，其中該步驟(a2)被執行使得該第二參數組包含的資訊比該第一參數組包含的資訊少。
  2. 如請求項1之方法，其中該包含較多資訊包含具有一更新速率之該第二參數組中至少一參數之一更新速率比該第一參數組中之一對應參數之更新速率低。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該包含較少資訊包含在該第二參數組中至少一參數之一向量量化粒度比該第一參數組中之一對應參數之向量量化粒度粗糙。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該包含較多資訊包含該第二參數組中至少一參數之一量化步幅尺寸，比該第一參數組中一對應參數之量化步幅尺寸大。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該第一及第二參數組包含代表分別分配給該第一次要台及該至少一第二次要台之頻域之參數，且其中藉由該第一參數組指示之至少一頻域 之頻域粒度比該第二參數組中指示的一對應頻域之頻域粒度精細。
  6. 如請求項1或2之方法，其中用來代表該第一參數組中至少一參數之位元之數量，比用來代表該第二參數組中一對應參數之位元之數量多。
  7. 如請求項1或2之方法，其中用於傳輸至在該第一參數中至少一參數之誤差防護，比用於傳輸至該第二參數組中之一對應參數之誤差防護多。
  8. 如請求項1或2之方法，其中用於該第一參數組中至少一參數之傳輸之傳輸功率，比用於該第二參數組中一對應參數之傳輸之傳輸功率大。
  9. 如請求項1或2之方法，其中用於至少一第一預編碼參數之傳輸之天線數量，比用於至少一第二預編參數之傳輸之天線數量多。
  10. 如請求項1或2之方法，其中該第一傳輸及第二傳輸是同時進行的。
  11. 如請求項1或2之方法，其中在該次要台進一步包含以下步驟：(b)接收該等第一及第二預編碼參數，在該主要台包含以下步驟：(c)分別地借助於該等第一預編碼參數及該等第二預編碼參數平行傳輸資料至該第一次要台及該第二次要台。
  12. 如請求項11之方法，其中在該第一次要台進一步包含以下步驟：(d)接收來自該主要台之資料； (e)借助於該等第一預編碼參數解碼資料；及(f)借助於該等第二預編碼參數抑制干擾。
  13. 一種主要台，其包含在一具有複數個次要台之網路中用於通信之構件，該主要台包含用於組態至少一從該主要台至一第一次要台之下行通道之組態構件，其中該組態構件包含：用於以信號通知含至少一參數之一第一組之發信構件，實質代表用於至該第一次要台之一第一傳輸之預編碼；其中該發信構件被設置成用於以信號通知含至少一參數之一第二組實質代表用於至該至少一第二次要台之一第二傳輸之預編碼，其中該發信構件被設置成使得該第二參數組包含的資訊比該第一參數組包含的資訊少。
  14. 一種次要台，其包含在一具有一主要台及至少一另外次要台之網路中通信的構件，該次要台包含用於解碼之構件，其解碼來自該主要台之一第一發信訊息，該第一發信訊息包含含至少一參數之一第一組，其實質代表用於從該主要台至該次要台之一第一傳輸之預編碼；或解碼一第二發信訊息，該第二發信訊息包含含至少一參數之一第二組，其實質代表用於從該基地台至該第二次要台之一第二傳輸之預編碼；其中該第二參數組包含的資訊比該第一參數組包含的資訊少。
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