Устройство мобильной связи с множеством передающих и приемных антенн и соответствующий способ мобильной связи

Устройство мобильной связи с множеством передающих и приемных антенн и соответствующий способ мобильной связи

Реферат

 

В устройстве мобильной связи базовая станция по меньшей мере с одной передающей антенной из принятого от мобильной станции сигнала обратной связи восстанавливает долгосрочную информацию, краткосрочную информацию, отношение уровня сигнала к совокупному уровню взаимных помех и шумов (ОСВПШ); выполняет пространственную обработку сигналов выделенного физического канала (ВФКн) и передает на мобильную станцию результаты суммирования сигналов канала пилот-сигнала (ПКн) с результатами пространственной обработки. Мобильная станция по меньшей мере с одной приемной антенной на основе переданных базовой станцией сигналов ПКн определяет первую характеристику, соответствующую характеристике канала линии "вниз" для каждой из передающих и приемных антенн; определяет долгосрочную информацию, краткосрочную информацию и информацию управления мощностью передачи по линии "вниз", включающую ОСВПШ, которые отражают вышеупомянутую первую характеристику; и передает сигнал обратной связи на базовую станцию. Технический результат состоит в том, что можно минимизировать эффекты взаимных помех, шумов и замираний и тем самым максимизировать пропускную способность. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 23 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к мобильной связи и, более конкретно, к устройству мобильной связи с множеством передающих и приемных антенн и соответствующему способу мобильной связи, посредством которых можно минимизировать эффекты замираний, взаимных помех и шумов.

Уровень техники

Для систем мобильной связи следующего поколения требуется высокоскоростная передача данных, более быстрая, чем передача данных в системах мобильной связи для службы персональной связи. В качестве стандарта беспроводной связи в Европе и Японии была принята схема широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (ШМДКР, W-СDМА), а в Северной Америке была принята схема МДКР-2000.

В общем случае систему мобильной связи конструируют из базовой станции и множества мобильных станций, сообщающихся друг с другом через базовую станцию. В системе мобильной связи можно достичь высокоскоростной передачи данных посредством минимизации взаимных помех между пользователями и потерь сигнала, таких как замирания, на которые влияют характеристики каналов. Для предотвращения нестабильности связи, обусловленной замираниями, применяют способы разнесения. В одном из таких способов, способе пространственного разнесения, используют множество антенн. Использование множества антенн считается необходимым для будущих систем мобильной связи, так как оно позволяет минимизировать взаимные помехи между пользователями. Передающая система с множеством антенн, используемая для увеличения пропускной способности передатчика, в котором для противодействия замираниям сигнала применяют способ разнесения с использованием множества антенн, требует широкой полосы частот для передачи, что является отличительным признаком систем мобильной связи следующего поколения.

Для высокоскоростной передачи данных существенным является решение проблемы замираний сигнала, которые являются наиболее значимой характеристикой канала, влияющей на производительность обычных систем мобильной связи. Это обусловлено тем, что замирания могут снизить амплитуду принимаемого сигнала до десятков дБ или даже до нескольких дБ. Для борьбы с замираниями применяют множество различных способов разнесения. В обычном способе МДКР используют многолучевой когерентный приемник, который принимает многолучевые сигналы, используя разброс задержек канала, и соответствует способу разнесения приема. Однако этот способ разнесения приема неэффективен в случае, когда разброс задержек мал.

Допплеровским каналам расширенного спектра требуется способ временного разнесения с использованием способов перемежения и кодирования. Однако данный способ временного разнесения нельзя применять в случае низкоскоростного допплеровского канала. Внутреннему каналу с малым разбросом задержек и "ведомому" каналу, который является типичным примером низкоскоростного допплеровского канала, для противодействия замираниям требуется способ пространственного разнесения. В соответствии со способом пространственного разнесения для преодоления ослабления сигнала, обусловленного замираниями, при передаче используют две или более антенны посредством коммутации антенн. Пространственное разнесение классифицируют на разнесение приемных антенн, для чего требуются приемные антенны, и разнесение передающих антенн, для чего требуются передающие антенны. С точки зрения стоимости и использования пространства оказывается непрактичным применять разнесение приемных антенн на индивидуальных мобильных станциях, вместо этого применяют разнесение передающих антенн на базовой станции.

Разнесение передающих антенн разделяют по таким категориям, как разнесение передачи в замкнутом контуре, когда мобильные станции передают обратно на базовую станцию информацию о канале линии "вниз" (нисходящей линии связи), и разнесение передачи в открытом контуре, когда обратная связь от мобильных станций на базовую станцию отсутствует. В соответствии с подходом разнесения передачи мобильная станция определяет фазу и амплитуду каждого канала с целью нахождения оптимальных весовых коэффициентов. Для подобного определения фазы и амплитуды канала базовая станция через каждую антенну передает на мобильную станцию пилот-сигнал. Далее из каждого пилот-сигнала мобильная станция определяет амплитуду и фазу канала и находит оптимальные весовые коэффициенты на основе упомянутых амплитуды и фазы канала.

В случае разнесения передающих антенн эффекты разнесения и отношение "сигнал-шум" усиливаются по мере увеличения количества антенн. Однако усиление эффективности разнесения уменьшается по мере увеличения количества антенн (или трасс передачи сигнала), используемых на базовой станции, то есть степени разнесения. Следовательно, последующее увеличение количества антенн сверх определенного значения лишь для достижения сверхбольшого эффекта разнесения было бы дорогостоящим и непрактичным. Однако увеличение количества используемых на базовой станции антенн с целью минимизации мощности сигналов взаимных помех и максимизации отношения "внутренний сигнал-шум" является эффективным и весьма практичным способом.

Систему передающей адаптивной антенной решетки, которая обеспечивает эффекты разнесения, а также эффекты формирования диаграммы направленности с целью защиты внутреннего сигнала от взаимных помех и шумов, называют "системой формирования диаграммы направленности по линии "вниз"". В частности, систему, которая использует для разнесения передачи информацию обратной связи, называют "системой формирования диаграммы направленности по линии "вниз" в замкнутом контуре". Замкнутым системам формирования диаграммы направленности по линии "вниз", которые используют информацию, передаваемую мобильными станциями в обратном направлении, требуется достаточно широкая полоса частот для канала обратной связи. Если же полоса частот канала обратной связи недостаточно широка, то эффективность связи снижается вследствие плохой адаптируемости к вариациям информации в канале.

Европейская ассоциация IMT-2000 стандартизации в версии 99 редакции стандарта Проекта Партнерства Третьего Поколения (ППТП) приняла режимы 1 и 2 передающей антенной решетки (ПАР), которые являются схемами разнесения передачи в замкнутом контуре для двух антенн. В режиме 1 ПАР, предложенном Nokia, в обратном направлении передают только разность фаз между двумя антеннами, в то время как в режиме 2 ПАР, предложенном Motorola, в обратном направлении передают коэффициенты усиления и фазы двух антенн. Режимы 1 и 2 ПАР описаны в спецификации на Универсальную Систему Мобильных Телекоммуникаций (УСМТ), выработанную в рамках ППТП.

В режимах 1 и 2 ПАР для разнесения передачи в замкнутом контуре используют адаптивную антенную решетку и применяют для каждой антенны из состава адаптивной антенной решетки отличающиеся комплексные весовые коэффициенты. Весовые коэффициенты, применяемые для адаптивной антенной решетки, связаны с каналами передачи, и, таким образом, их можно выразить, например, следующим равенством: w=h . Здесь w - это вектор весовых коэффициентов передающей антенной решетки, a h - это вектор каналов передающей антенной решетки. В дальнейшем жирный шрифт будет обозначать векторы, а обычный шрифт будет обозначать скалярные величины.

В общем случае, в системе мобильной связи, использующей дуплексный способ частотного разделения каналов (ДЧРК, FDD), каналы приема и передачи имеют отличающиеся характеристики, так что нет необходимости передавать в обратном направлении относящуюся к базовой станции информацию о канале передачи с целью идентификации характеристики h канала передачи. В соответствии с режимами 1 и 2 ПАР мобильная станция вычисляет информацию w о весовых коэффициентах, которую получают на основе информации h о канале, и передает вычисленную информацию о весовых коэффициентах обратно на базовую станцию.

В режиме 1 ПАР проводят дискретизацию только фазовой компоненты ₂- ₁ информации w о весовых коэффициентах в виде двух битов и передают результат дискретизации в обратном направлении. Информацию w о весовых коэффициентах выражают в следующем виде: w=[|w₁| exp(j ₁), |w₂|exp(j ₂)], где w₁ и w₂ - скалярные величины. В рассматриваемом случае точность определения фазы равна В/2, а максимальная ошибка дискретизации равна В/4. Для повышения эффективности обратной связи в каждый момент времени применяют более точный режим обновления только одного из двух битов. Например, возможные комбинации двух битов включают в себя {b(2k), b(2k!1)} и {b(2k), b{2k+1)}, где b обозначает бит, передаваемый в обратном направлении в течение каждого последовательного временного слота.

В режиме 2 ПАР в обратном направлении передают обе составляющих, фазу и коэффициент усиления информации о весовых коэффициентах. Относящуюся к фазе составляющую информации о весовых коэффициентах передают в обратном направлении в виде 3 битов, а относящуюся к коэффициенту усиления составляющую информации о весовых коэффициентах передают в обратном направлении в виде 1 бита. Следовательно, точность определения фазы равна В/4, а максимальная ошибка дискретизации равна В/8. Для повышения эффективности обратной связи в каждый момент времени применяют прогрессивный более точный режим обновления только одного из четырех битов. В отличие от более точного режима обновления, на который наложено требование о том, что каждый бит должен быть значением ортогонального базиса, для прогрессивного более точного режима такого требования нет.

В случае, если количество антенн и пространственно-временные характеристики канала варьируются, для вышеописанных режимов 1 и 2 ПАР характерны следующие проблемы.

Во-первых, в случае, когда количество антенн увеличивается, также увеличивается и количество весовых коэффициентов для каждой антенны, подлежащих передаче в обратном направлении, и, таким образом, эффективность связи может снизиться в зависимости от скорости перемещения мобильной станции. При увеличении скорости перемещения мобильной станции вариации пространственно-временного канала становятся весьма существенными для обычного канала с замираниями. В этом случае скорость обратной связи для канала информации следует увеличить. По этой причине в случае, если скорость обратной связи для канала информации ограничена, эффективность связи может снизиться вследствие увеличения объема информации обратной связи при увеличении количества антенн.

Во-вторых, в случае, когда антенны расположены недостаточно далеко друг от друга, для каждой антенны увеличивается корреляция между каналами. Эта повышенная корреляция между каналами уменьшает объем информации, переносимой в матрице каналов. Использование эффективной схемы обратной связи позволяет предотвратить снижение эффективности связи, имеющее место в случае перемещающейся с большой скоростью мобильной станции даже при увеличении количества антенн. Однако вследствие того, что режимы 1 и 2 ПАР определены в предположении о том, что пространственно-временные каналы для двух антенн независимы, эффективность не гарантируется в случае, когда количество антенн и характеристики пространственно-временного канала варьируются. Более того, режимы 1 и 2 ПАР не применялись для зон радиопокрытия, для которых используют более двух антенн.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для решения вышеописанных проблем задачей настоящего изобретения является создание устройства мобильной связи с множеством передающих и приемных антенн, в котором с целью минимизации эффектов взаимных помех, шумов и замираний и максимизации пропускной способности при передаче данных от мобильной станции передают обратно на базовую станцию минимальные объемы долгосрочной информации и краткосрочной информации, отражающие характеристику пространственных каналов линии "вниз" для каждой из передающих и приемных антенн из состава базовой станции и мобильных станций, оснащенных множеством передающих и приемных антенн, соответственно.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа мобильной связи, выполняемого в вышеописанном устройстве мобильной связи с множеством передающих и приемных антенн.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предложено устройство мобильной связи с множеством передающих и приемных антенн, причем данное устройство содержит базовую станцию и мобильную станцию, при этом базовая станция по меньшей мере с одной передающей антенной из принятого от мобильной станции сигнала обратной связи восстанавливает долгосрочную информацию, краткосрочную информацию и отношение уровня сигнала к совокупному уровню взаимных помех и шумов (ОСВПШ); проводит пространственную обработку сигналов выделенного физического канала (ВФКн), используя информацию о базисе, сформированную на основе восстановленных долгосрочной информации, краткосрочной информации и ОСВПШ; и передает на мобильную станцию результаты суммирования сигналов канала пилот-сигнала (ПКн) с результатами пространственной обработки. Мобильная станция по меньшей мере с одной приемной антенной на основе переданных базовой станцией сигналов ПКн определяет первую характеристику, соответствующую характеристике канала линии "вниз" для каждой из приемных и передающих антенн; определяет долгосрочную информацию, краткосрочную информацию и информацию управления мощностью передачи по линии "вниз", включающую ОСВПШ, которые отражают вышеупомянутую первую характеристику; преобразует ранее определенную долгосрочную информацию, краткосрочную информацию и информацию управления мощностью передачи по линии "вниз" в сигнал обратной связи и передает этот сигнал обратной связи на базовую станцию. В рассматриваемом случае долгосрочная информация включает в себя эффективные долгосрочные собственные векторы и эффективные долгосрочные собственные значения, краткосрочная информация включает в себя эффективные краткосрочные собственные векторы, а информация управления мощностью передачи по линии "вниз" служит индикатором того, следует ли увеличить или уменьшить мощность передачи по линии "вниз".

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ мобильной связи, выполняемый между базовой станцией по меньшей мере с одной передающей антенной и мобильной станцией по меньшей мере с одной приемной антенной, причем данный способ заключается в том, что из принятого от мобильной станции сигнала обратной связи восстанавливают определенные на мобильной станции долгосрочную информацию, краткосрочную информацию и ОСВПШ, отражающие первую характеристику, соответствующую характеристике канала линии "вниз" для каждой из передающих и приемных антенн; проводят пространственную обработку сигналов ВФКн, используя информацию о базисе, сформированную на основе восстановленных долгосрочной информации, краткосрочной информации и ОСВПШ; суммируют сигналы ПКн с результатами пространственной обработки и передают результаты суммирования на мобильную станцию, причем долгосрочная информация включает в себя эффективные долгосрочные собственные векторы и эффективные долгосрочные собственные значения, а краткосрочная информация включает в себя эффективные краткосрочные собственные векторы.

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые задачи и преимущества настоящего изобретения становятся более очевидными из подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления, приведенного ниже со ссылкой на прилагающиеся чертежи, на которых:

На Фиг.1 показано соответствующее настоящему изобретению устройство мобильной связи;

На Фиг.2 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению способ мобильной связи, выполняемый в устройстве мобильной связи по Фиг.1;

На Фиг.3 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 30 по Фиг.2;

На Фиг.4 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению варианта осуществления первой мобильной станции, второй мобильной станции или Х-й мобильной станции по Фиг.1;

На Фиг.5 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению предпочтительный вариант осуществления этапа 42 по Фиг.3;

На Фиг.6 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению варианта осуществления блока определения долгосрочной информации по Фиг.4;

На Фиг.7 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 92 по Фиг.5;

На Фиг.8 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 44 по Фиг.3;

На Фиг.9 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению блока определения краткосрочной информации по Фиг.4;

На Фиг.10 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 132 по Фиг.8;

На Фиг.11 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 50 по Фиг.3;

На Фиг.12 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению блока управления мощностью передачи по линии "вниз" по Фиг.4;

На Фиг.13 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 32 по Фиг.2;

На Фиг.14 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению варианта осуществления базовой станции по Фиг.1;

На Фиг.15 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 172 по Фиг.13;

На Фиг.16 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению варианта осуществления блока формирования информации о базисе по Фиг.14;

На Фиг.17 показан пример таблицы, используемой в настоящем изобретении с целью определения эффективных краткосрочных собственных значений;

На Фиг.18 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 208 по Фиг.15;

На Фиг.19 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению предпочтительного варианта осуществления третьего узла разложения по собственным значениям и их вычисления по Фиг.16, который реализует вариант осуществления по Фиг.18;

На Фиг.20 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 174 по Фиг.13;

На Фиг.21 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая соответствующий настоящему изобретению вариант осуществления этапа 260 по Фиг.20;

На Фиг.22 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению предпочтительного варианта осуществления блока регулировки усиления по Фиг.14;

На Фиг.23 показана блок-схема соответствующего настоящему изобретению варианта осуществления блока применения базисных векторов по Фиг.14;

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее со ссылкой на прилагающиеся чертежи приводится описание структуры и функционирования устройства мобильной связи с множеством передающих и приемных антенн и способа мобильной связи, выполняемого в устройстве мобильной связи, в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.1 представлено схематическое изображение устройства мобильной связи, устройство мобильной связи содержит базовую станцию 10, а также первую мобильную станцию 20, вторую мобильную станцию 22,... и Х-ю мобильную станцию 24.

На Фиг.2 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ мобильной связи, выполняемый в устройстве мобильной связи по Фиг.1. Способ мобильной связи по Фиг.2 включает получение сигнала обратной связи (этап 30), а также суммирование сигналов выделенного физического канала (ВФКн), прошедших пространственную обработку с использованием восстановленных из сигнала обратной связи долгосрочной информации, краткосрочной информации и отношения уровня сигнала к совокупному уровню взаимных помех и шумов (ОСВПШ), с сигналами канала пилот-сигнала (ПКн) и передачу результатов суммирования (этап 32).

Каждая из мобильных станций с первой (20) по Х-ю (24) по Фиг.1 выполняет одинаковые функции. Базовая станция 10 включает в себя по меньшей мере одну передающую антенну, а каждая из мобильных станций с первой (20) по Х-ю (24) включает в себя по меньшей мере одну приемную антенну и может быть реализована, например, с терминалом в своем составе.

Базовая станция 10 по Фиг.1 восстанавливает долгосрочную информацию, краткосрочную информацию и ОСВПШ из сигнала обратной связи, принятого от первой, второй,... или Х-й мобильных станций 20, 22,... или 24; проводит пространственную обработку сигналов ВФКн, используя информацию о базисе, сформированную на основе восстановленных долгосрочной информации, краткосрочной информации и ОСВПШ; суммирует сигналы ВФКн, прошедшие пространственную обработку, с сигналами ПКн и передает результаты суммирования на первую, вторую,... или Х-ю мобильные станции 20, 22,... или 24 (этап 32). В рассматриваемом случае сигналы ВФКн, которые выражают как P_i(k), где 1 i В и В-целое, большее или равное 1, которое обозначает количество передающих антенн, могут быть сигналами общего канала пилот-сигнала (ОПКн), сигналами выделенного ОПКн (ВдОПКн), сигналами вторичного ОПКн (ВтОПКн) и т.д.

В случае, если предполагается, что мобильная станция 10 может функционировать согласно вышеприведенному описанию, первую, вторую,... и Х-ю мобильные станции 20, 22,... и 24, каждая из которых оснащена по меньшей мере одной приемной антенной, можно реализовать с любыми средствами, лишь бы означенные первая, вторая,... и Х-я мобильные станции 20, 22,... и 24 могли определять долгосрочную информацию, краткосрочную информацию и информацию управления мощностью передачи по линии "вниз", включающую ОСВПШ, которые отражают характеристику (в дальнейшем называемую "первой характеристикой Н", где Н - матрица) канала линии "вниз" для каждой передающей и приемной антенны. В дальнейшем жирный шрифт будет обозначать векторы, а обычный шрифт будет обозначать скалярные величины. Характеристика Н канала линии "вниз" для каждой передающей и приемной антенны обозначает фазу и амплитуду или коэффициент усиления сигнала, переданного базовой станцией 10 по некоему каналу на мобильную станцию 20, 22,... или 24. В рассматриваемом случае столбцами матрицы Н первой характеристики являются каналы для передающих антенн базовой станции 10, а строками - каналы для приемных антенн первой, второй,... или Х-й мобильных станций 20, 22,... и 24. Компоненты столбцов матрицы Н первой характеристики получают в пространстве передающих антенн, а компоненты строк данной матрицы получают в пространстве приемных антенн.

В качестве примера на основе переданных базовой станцией 10 сигналов ПКн первая, вторая,... или Х-я мобильная станция 20, 22,... или 24 определяет первую характеристику Н; на основе первой характеристики Н определяет долгосрочную информацию, краткосрочную информацию и информацию управления мощностью передачи по линии "вниз", которые отражают корреляцию характеристик между каналами для каждой передающей и приемной антенны; преобразует определенные краткосрочную информацию и информацию управления мощностью передачи по линии "вниз" в сигнал обратной связи и передает этот сигнал обратной связи на базовую станцию 10 (этап 30). Долгосрочная информация включает в себя эффективные долгосрочные собственные векторы и эффективные долгосрочные собственные значения, краткосрочная информация включает в себя эффективные краткосрочные собственные векторы, а информация управления мощностью передачи по линии "вниз" включает в себя информацию о том, следует ли увеличить или уменьшить мощность передачи по линии "вниз".

Для удобства понимания настоящего изобретения сначала описываются варианты осуществления первой, второй,... или Х-й мобильной станции 20, 22,... или 24 и этапа 30 со ссылкой на прилагающиеся чертежи, после чего следуют описания вариантов осуществления базовой станции 10 и этапа 32.

На Фиг.3 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая вариант 30А этапа 30 по Фиг.2. Этот вариант осуществления включает определение первой характеристики Н и получение ОСВПШ (этап 40) определение долгосрочной информации и краткосрочной информации канала (этапы 42 и 44), получение информации высокоскоростной обратной связи, информации низкоскоростной обратной связи и информации управления мощностью передачи по линии "вниз" (этапы 46-50) и преобразование определенной информации высокоскоростной обратной связи, информации низкоскоростной обратной связи и информации управления мощностью передачи по линии "вниз" в сигнал обратной связи (этап 52).

На Фиг.4 показана блок-схема варианта осуществления первой мобильной станции 20, второй мобильной станции 22,... или Х-й мобильной станции 24 на Фиг.1. Мобильная станция на Фиг.4 включает в себя антенную решетку 60, блок 70 определения характеристик канала, блок 72 определения долгосрочной информации, блок 74 определения краткосрочной информации, блок 76 высокоскоростной обратной связи, блок 78 низкоскоростной обратной связи, блок 80 восстановления сигнала, блок 82 преобразования сигнала и блок 84 управления мощностью передачи по линии "вниз".

Антенная решетка 60 на Фиг.4 включает в себя М приемных антенн 62, 64,... , 66, где М - целое, большее или равное 1, и принимает сигналы ВФКн, прошедшие пространственную обработку, и сигналы ПКн, переданные базовой станцией 10. Блок 70 определения характеристик канала определяет первую характеристику Н на основе сигналов ПКн, переданных базовой станцией 10 и принятых через антенную решетку 60; на основе первой характеристики Н, используя нижеприведенное уравнение (1), определяет мгновенную корреляцию (в дальнейшем называемую "второй характеристикой R") характеристики канала линии "вниз" для каждой передающей и приемной антенны; выдает определенную вторую характеристику R на блок 72 определения долгосрочной информации и блок 74 определения краткосрочной информации; на основе определенной второй характеристики R, используя нижеприведенное уравнение (2), получает ОСВПШ для управления мощностью передачи по линии "вниз" и выдает полученное ОСВПШ на блок 84 управления мощностью передачи по линии "вниз" (этап 40). Вторую характеристику R выражают в виде матрицы размерности В В.

После этапа 40 блок 72 определения долгосрочной информации на основе второй характеристики R, определенной блоком 70 определения характеристик канала, определяет эффективные долгосрочные собственные векторы Q_LT и эффективные долгосрочные собственные значения _LT, которые составляют долгосрочную информацию, и выдает определенные эффективные долгосрочные собственные векторы Q_LT и эффективные долгосрочные собственные значения _LT на блок 74 определения краткосрочной информации и блок 78 низкоскоростной обратной связи, соответственно (этап 42). В рассматриваемом случае долгосрочные собственные значения имеют однозначное соответствие с долгосрочными собственными векторами. Долгосрочные собственные векторы, имеющие однозначное соответствие с эффективными долгосрочными собственными значениями _LT, называют эффективными долгосрочными собственными векторами Q_LT. Эффективные долгосрочные собственные векторы Q_LT образуют матрицу размерности В N_B, а эффективные долгосрочные собственные значения _LT - матрицу размерности N_B N_B.

Далее со ссылкой на прилагающиеся чертежи приводится описание вариантов осуществления этапа 42 по Фиг.3 и блока 72 определения долгосрочной информации по Фиг.4.

На Фиг.5 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая предпочтительный вариант 42А осуществления этапа 42 по Фиг.3. Этот вариант осуществления включает получение долгосрочной корреляции характеристики канала линии "вниз" для каждой передающей и приемной антенны посредством суммирования второй характеристики R нарастающим итогом (этап 90) и определения долгосрочной информации из полученной долгосрочной корреляции характеристики канала линии "вниз" (этап 92).

На Фиг.6 показана блок-схема варианта 72А осуществления блока 72 определения долгосрочной информации по Фиг.4. Вариант 72А включает в себя узел 100 суммирования нарастающим итогом и первый узел 110 разложения по собственным значениям и их вычисления.

После этапа 40 по Фиг.3 узел 100 суммирования нарастающим итогом по Фиг.6 суммирует нарастающим итогом вторую характеристику R, поступающую от блока 70 определения характеристик канала, и выдает результат R_LT(k) суммирования нарастающим итогом на первый узел 110 разложения по собственным значениям и их вычисления в качестве долгосрочной корреляции (в дальнейшем называемой "третьей характеристикой R_LT") характеристики канала линии "вниз" для каждой передающей и приемной антенны (этап 90). Третья характеристика R_LT, то есть результат R_LT(k) суммирования нарастающим итогом, выражают в виде матрицы размерности В В в соответствии с нижеприведенным уравнением (3):

где - коэффициент отсутствия последействия, a k обозначает дискретное время.

После этапа 90 первый узел 110 разложения по собственным значениям и их вычисления, используя третью характеристику _LT, поступившую от узла 100 суммирования нарастающим итогом, формирует эффективные долгосрочные собственные векторы Q_LT и эффективные долгосрочные собственные значения _LT, которые соответствуют долгосрочной информации, посредством метода разложения по собственным значениям (PCЗ, EVD) и выдает сформированные эффективные долгосрочные собственные векторы Q_LT и эффективные долгосрочные собственные значения _LT на блок 74 определения краткосрочной информации и блок 78 низкоскоростной обратной связи (этап 92). Применяемый в данном варианте осуществления метод РСЗ описан в "Matrix computations", G.Golub and С.Van Loan, John Hopkins University Press, London, 1996.

Далее приводится описание вариантов осуществления этапа 92 по Фиг.5 и первого узла 110 разложения по собственным значениям и их вычисления по Фиг.6 настоящего изобретения.

На Фиг.7 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая вариант 92А осуществления этапа 92 по Фиг.5. Вариант 92А включает выбор долгосрочных собственных векторов q_lt и эффективных долгосрочных собственных значений _LT из долгосрочных собственных векторов и долгосрочных собственных значений в качестве долгосрочной информации (этапы 120-124).

Для выполнения варианта 92А по Фиг.7 первый узел 110 разложения по собственным значениям и их вычисления можно реализовать таким образом, чтобы он включал в себя первый блок 112 разложения по собственным значениям, счетчик 114 векторов и первый селектор 116, как показано на Фиг.6.

После этапа 90 по Фиг.5 первый блок 112 разложения по собственным значениям, используя третью характеристику R_LT, поступившую от узла 100 суммирования нарастающим итогом, формирует В В долгосрочных собственных векторов q_lt1~q_ltb и В В долгосрочных собственных значений _lt1~ _ltb посредством вышеописанного метода РСЗ, выдает В В сформированных долгосрочных собственных значений _lt1~ L_ltb на счетчик 114 векторов и первый селектор 116 и выдает В В сформированных долгосрочных собственных векторов q_LT1~q_LTB на первый селектор 116 (этап 120).

После этапа 120 счетчик 114 векторов подсчитывает количество долгосрочных собственных значений _lt1~ _ltb, которые превышают первое заданное пороговое значение, определяет результат подсчета как количество N_b эффективных долгосрочных собственных векторов, где 1 N_B B, и выдает определенное количество n_b эффективных долгосрочных собственных векторов на первый селектор 116 (этап 122). С этой целью счетчик 114 векторов можно реализовать таким образом, чтобы он включал в себя счетчик (не показан). Первое заданное пороговое значение представляет собой ненулевое значение, стремящееся к нулю, которое обозначает уровень шумов в третьей характеристике r_lt.

После этапа 122 первый селектор 116 выбирает В долгосрочных собственных векторов из В В долгосрочных собственных векторов q_LT1~q_LTB, поступивших от первого блока 112 разложения по собственным значениям, и выдает n_b вектор-столбцов, которые состоят из В выбранных долгосрочных собственных векторов, в качестве эффективных долгосрочных собственных векторов Q_LT (этап 124). Также, из поступивших от первого блока 112 разложения по собственным значениям В В собственных значений _LT1~ _LTB первый селектор 116 выбирает долгосрочные собственные значения в количестве, равном количеству N_B эффективных долгосрочных собственных векторов, из которых были удалены шумы, и выдает диагональную матрицу, состоящую из выбранных долгосрочных собственных значений, в качестве эффективных долгосрочных собственных значений _LT (этап 124).

После этапа 42 по Фиг.3 блок 74 определения краткосрочной информации, используя поступившую от блока 70 определения характеристик канала вторую характеристику R и поступившую от блока 72 определения долгосрочной информации долгосрочную информацию, включающую в себя эффективные долгосрочные собственные векторы q_LT и эффективные долгосрочные собственные значения _LT, определяет эффективные краткосрочные собственные векторы Q_ST, которые соответствуют краткосрочной информации, и выдает определенные эффективные краткосрочные собственные векторы _ST на блок 76 высокоскоростной обратной связи (этап 44). Эффективные краткосрочные собственные векторы Q_ST образуют матрицу размерности N_B (N_B-1).

Д