Система и способ для передачи/приема сигнала в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов

Система и способ для передачи/приема сигнала в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Приоритет

Данная заявка заявляет приоритет заявки на «Систему и способ для передачи/приема сигнала в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов», поданной в Корейское агентство по интеллектуальной собственности 26 июля 2003 г. за № 2003-51830, содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе мобильной связи, в частности, к системе и способу для передачи/приема сигнала в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов.

Описание уровня техники

Системы связи с услугами передачи пакетов были разработаны как системы мобильной связи следующего поколения. Такие системы связи с услугами передачи пакетов передают импульсные пакетные данные на совокупность мобильных станций и способны передавать большие объемы данных. В последнее время были разработаны различные системы связи с услугами передачи пакетов для обеспечения высокоскоростной услуги передачи пакетов. 3GPP (проект сотрудничества по 3-му поколению), консорциум, ставящий своей задачей выработку стандартов асинхронной телекоммуникационной системы, предложил схему высокоскоростного пакетного доступа на нисходящей линии связи (ниже именуемую просто "HSDPA") для обеспечения высокоскоростной услуги передачи пакетов. Кроме того, 3GPP2 (проект 2 сотрудничества по 3-му поколению), консорциум, ставящий своей задачей выработку стандартов синхронной телекоммуникационной системы, предложил схему 1xEV-DO/V (1x Evolution Data Only/Voice) для обеспечения высокоскоростной услуги передачи пакетов. Обе схемы, HSDPA и 1xEV-DO/V, предусматривают использование высокоскоростной услуги передачи пакетов для обеспечения простой передачи услуг сети Интернет, например, веб-услуги. При обеспечении такой высокоскоростной услуги передачи пакетов пиковую пропускную способность, а также среднюю пропускную способность нужно оптимизировать для облегчения передачи пакетных данных и канальных данных, например речи.

В частности, чтобы система связи, использующая схему HSDPA (ниже именуемую просто "система связи HSDPA"), могла осуществлять высокоскоростную передачу пакетных данных, обеспечены три новые схемы для системы связи HSDPA. Эти три новые схемы включают в себя схему адаптивной модуляции и кодирования (ниже именуемую просто "AMC"), схему гибридного автоматического запроса повторной передачи (ниже именуемую просто "HARQ") и схему быстрого выбора сотовой ячейки (ниже именуемую просто "FAC"). Благодаря использованию схемы AMC, схемы HARQ и схемы FCS скорость передачи данных системы связи HSDPA повышается. Система связи HSDPA описана здесь в порядке примера, и для повышения скорости передачи данных можно обеспечить систему связи, использующую схему 1xEV-DO/V (ниже именуемую просто "система связи 1xEV-DO/V "). Для повышения производительности системы связи 1xEV-DO/V нужно повышать ее скорость передачи данных. Помимо вышеуказанных новых схем, а именно схемы AMC, схемы HARQ и схемы FCS, для увеличения скорости передачи данных и, одновременно, преодоления ограничения назначенной ширины полосы можно использовать схему со множеством антенн. Такая схема со множеством антенн использует пространственную область для преодоления ограничения по ресурсам ширины полосы в частотной области.

Ниже описана схема со множеством антенн.

Прежде всего, система мобильной связи построена так, что она осуществляет связь с совокупностью мобильных станций через базовую станцию. Если базовая станция осуществляет высокоскоростную передачу данных на мобильные станции, может иметь место явление замирания, обусловленное характеристиками радиоканала. Для преодоления явления замирания была предложена схема разнесения передающих антенн, которая является схемой со множеством антенн. Согласно схеме разнесения передающих антенн сигналы передаются через, по меньшей мере, две антенны, что позволяет минимизировать потери данных при передаче, обусловленные явлением замирания, и, таким образом, увеличить скорость передачи данных.

В общем случае, в отличие от среды проводного канала среда радиоканала, существующая в системе мобильной связи, зависит от различных параметров, например, помехи многолучевого распространения, затенения, ослабления волн, шума и взаимных помех. В этих условиях радиоканал может принимать сигнал, который искажен относительно исходного сигнала передачи. Явление замирания, обусловленное помехой многолучевого распространения, тесно связано с подвижностью мобильной станции, и радиоканал может принимать сигнал передачи, смешанный с сигналом помехи вследствие явления замирания. Таким образом, сигнал, приходящий по радиоканалу, искажен относительно исходного сигнала передачи, в результате чего производительность системы мобильной связи снижается.

Явление замирания может приводить к искажению амплитуды и фазы сигнала, принимаемого по радиоканалу, поэтому явление замирания оказывается главным фактором, препятствующим высокоскоростной передаче данных в среде радиоканала. Для решения проблемы замирания были проведены разнообразные и обширные исследования. Для того чтобы осуществлять высокоскоростную передачу данных в системе мобильной связи, необходимо минимизировать потери, обусловленные характеристиками канала мобильной связи, в том числе явлением замирания, и взаимными помехами от других пользователей. Для предотвращения нестабильности связи, вызванной явлением замирания, в системе мобильной связи применяются различные схемы разнесения. Одной такой схемой разнесения является схема пространственного разнесения, предусматривающая использование множества антенн.

Для эффективного решения проблемы замирания была предложена схема разнесения передающих антенн. Согласно схеме разнесения передающих антенн радиоканал принимает совокупность сигналов передачи, испытывающих замирание, для коррекции искажений сигналов, обусловленных явлением замирания. Схема разнесения передающих антенн включает в себя схему временного разнесения, схему частотного разнесения, схему многолучевого разнесения и схему пространственного разнесения. Чтобы осуществлять высокоскоростную передачу данных, система мобильной связи должна снижать замирание, которое оказывает неблагоприятное влияние на производительность системы мобильной связи. Явление замирания может приводить к снижению амплитуды сигнала от нескольких децибел до десятков децибел. Таким образом, схема разнесения используется для решения проблемы замирания. Например, схема множественного доступа с кодовым разделением (далее именуемая «МДКР») предусматривает использование многоотводного приемника, реализующего функцию разнесения путем использования разброса задержки канала. В данном случае, многоотводный приемник представляет собой приемник с разнесенным приемом, способный принимать многолучевой сигнал. Однако многоотводный приемник с разнесенным приемом имеет тот недостаток, что он не может получать требуемый выигрыш за счет разнесения, если канал имеет сравнительно небольшой разброс задержки.

Схема временного разнесения позволяет эффективно бороться с пакетными ошибками, возникающими в среде радиоканала, путем использования схем перемежения и кодирования. Обычно схема временного разнесения используется в канале с доплеровским разбросом. Однако, согласно вышеупомянутой схеме временного разнесения, эффект разнесения снижается в канале с низкоскоростным доплеровским разбросом. Схема пространственного разнесения обычно используется в канале, имеющем относительно небольшой разброс задержки. Например, схема пространственного разнесения используется в канале внутри помещения или канале для пешехода, являющемся каналом с низкоскоростным доплеровским разбросом. Согласно схеме пространственного разнесения для получения выигрыша за счет разнесения используются, по меньшей мере, две антенны. Если сигнал, переданный через одну антенну, ослабляется вследствие явления замирания, то сигнал, переданный через другую антенну, принимается в канале, что обеспечивает выигрыш за счет разнесения. При этом схема пространственного разнесения подразделяется на схему разнесения приемных антенн, в которой используется совокупность приемных антенн, схему разнесения передающих антенн, в которой используется совокупность передающих антенн, и схему со множеством входов и множеством выходов (ниже именуемую просто MIMO), в которой используются совокупность приемных антенн и совокупность передающих антенн.

Ниже описана схема адаптивной антенной решетки MIMO (ниже именуемой просто "MIMO-AAA"), которая является одной из схем разнесения передающих/приемных антенн.

Согласно схеме MIMO-AAA сигналы принимаются через антенную решетку, включающую в себя совокупность приемных антенн, и заранее определенные весовые векторы применяются к сигнальным векторам принятых сигналов таким образом, чтобы можно было максимизировать интенсивность полезных сигналов, переданных в приемник в конкретном направлении передачи, и минимизировать интенсивность любых нежелательных сигналов, переданных в приемник в ненадлежащем направлении передачи. Кроме того, приемник передает в передатчик сигнал после вычисления весового вектора передачи для сигнала, так что луч сигнала, переданного в приемник из передатчика, может быть эффективно воссоздан. Таким образом, согласно вышеупомянутой схеме MIMO-AAA при приеме сигнала в приемнике максимально усиливается только необходимый сигнал, и сигнал излучается по направлению к приемнику с максимальной интенсивностью, что позволяет повышать качество речи и увеличивать зоны обслуживания.

Хотя вышеописанную схему MIMO-AAA можно приспособить к различным системам мобильной связи, использующим схему множественного доступа с частотным разделением (ниже именуемую просто "МДЧР") или схему множественного доступа с кодовым разделением (ниже именуемую просто "МДКР"), для удобства объяснения, схема MIMO-AAA описана ниже применительно к системе мобильной связи, использующей схему МДКР (ниже именуемую просто "система мобильной связи МДКР").

Ниже, со ссылкой на фиг.1 описаны элементы передатчика и приемника системы мобильной связи МДКР.

На фиг.1 показана блок-схема передатчика и приемника обычной системы мобильной связи МДКР.

Прежде, чем перейти к объяснению фиг.1, отметим, что нижеследующее описание базируется на предположении о том, что в системе мобильной связи МДКР применяется схема MIMO-AAA. Соответственно, передатчик и приемник должны иметь совокупность передающих антенн и совокупность приемных антенн. Однако, согласно фиг.1, передатчик и приемник не имеют отдельных передающих антенн и приемных антенн, но одни и те же антенны используются для передатчика и приемника согласно схеме временного разделения с использованием дуплексора. Кроме того, согласно фиг.1 используется N антенн. Кроме того, передатчик и приемник могут быть базовой станцией или мобильной станцией.

Ниже описан передатчик системы мобильной связи МДКР.

Согласно фиг.1 передатчик включает в себя кодер 101, перемежитель 103, генератор 105 луча передачи, сигнальный процессор 107, совокупность блоков расширения по спектру, включающую в себя блоки расширения по спектру с первого по N-й 111, 121,.... и 131, и N процессоров радиочастоты (РЧ) с первого по N-й РЧ-процессор 113, 123,.... и 133. Кроме того, дуплексор 140 обычно используется для передатчика и приемника, и N антенн с первой по N-ю антенну 141, 143,.... и 145 также обычно используются для передатчика и приемника.

Прежде всего, если созданы данные, подлежащие передаче, то данные поступают на кодер 101. Кодер 101 кодирует данные с использованием заранее определенного метода кодирования и выводит сигнал на перемежитель 103. Здесь метод кодирования включает в себя метод турбокодирования или метод сверточного кодирования. Получив сигнал от кодера 101, перемежитель 103 перемежает сигнал посредством заранее определенного метода перемежения для предотвращения пакетной ошибки и выводит сигнал на генератор 105 луча передачи. Здесь сигнал, выводимый из перемежителя 103, обозначается z_k'. Затем сигнальный процессор 107 вычисляет весовое значение на основании сигнала z_k', выводимого из перемежителя 103, и выводит сигнал на генератор 105 луча передачи. Затем генератор 105 луча передачи генерирует луч передачи на основании сигнала z_k', выводимого из перемежителя 103, и весового значения, вычисленного в сигнальном процессоре 107, и выводит луч передачи в блоки расширения по спектру с первого по N-й 111, 121,.... и 131. Таким образом, генератор 105 луча передачи принимает сигнал, выводимый из перемежителя 103, создает луч передачи и передает луч передачи на каждый из блоков расширения по спектру с первого по N-й 111, 121,.... и 131 таким образом, чтобы луч передачи можно было передавать через каждую из антенн с первой по N-ю 141, 143,.... и 145. Процедура создания луча передачи не имеет непосредственного отношения к настоящему изобретению, поэтому подробное описание опущено.

Множество сигналов, выводимых из генератора 105 луча передачи, обозначается "y_k'". Таким образом, y_k' - это множество сигналов, генерируемых генератором 105 луча передачи и отображаемых на k-ю антенну.

Первый блок 111 расширения по спектру принимает сигнал y₁', выводимый из генератора 105 луча передачи, и расширяет по спектру сигнал y₁'с использованием заранее определенного кода расширения. После этого, первый блок 111 расширения по спектру выводит сигнал y₁' на первый РЧ-процессор 113. Получив сигнал от первого блока 111 расширения по спектру, первый РЧ-процессор 113 осуществляет РЧ-обработку сигнала и выводит сигнал на дуплексор 140. При этом каждый из РЧ-процессоров включает в себя усилитель, преобразователь частоты, фильтр и аналого-цифровой преобразователь для обработки РЧ-сигналов. Кроме того, второй блок 121 расширения по спектру принимает сигнал y₂', выводимый из генератора 105 луча передачи, и расширяет по спектру сигнал y₂' с использованием заранее определенного кода расширения. После этого второй блок 121 расширения по спектру выводит сигнал y₂' на второй РЧ-процессор 123. Получив сигнал из второго блока 121 расширения по спектру, второй РЧ-процессор 123 осуществляет РЧ-обработку сигнала и выводит сигнал на дуплексор 140. Таким же образом, N-й блок 131 расширения по спектру принимает сигнал y_N', выводимый из генератора 105 луча передачи, и расширяет по спектру сигнал y_N' с использованием заранее определенного кода расширения. После этого N-й блок 131 расширения по спектру выводит сигнал y_N' на N-й РЧ-процессор 133. Получив сигнал из N-го блока 131 расширения по спектру, N-й РЧ-процессор 133 осуществляет РЧ-обработку сигнала и выводит сигнал на дуплексор 140.

Дуплексор 140 управляет операциями передачи/приема сигнала путем планирования момента передачи и момента приема сигнала под управлением контроллера (не показан). Кроме того, антенны с первой по N-ю 141, 143,.... и 145 могут действовать как передающие антенны (пер. ант.) или приемные антенны (пр. ант.) согласно операциям передачи/приема сигнала дуплексора 140.

Ниже описан приемник базовой станции системы мобильной связи МДКР.

Приемник включает в себя N РЧ-процессоров с первого по N-й процессоры 151, 161,.... и 171, N блоков поиска многолучевых сигналов с первого по N-й 153, 163,...., 173, соответствующих РЧ-процессорам, L отводов с первого по L-й 180-1, 180-2,...., 180-L для обработки сигналов, относящихся к L многолучевых каналов, поиск которых осуществляют блоки поиска многолучевых сигналов, блок 191 объединения многолучевых сигналов, выводимых из L отводов, обращенный перемежитель 193 и декодер 195.

Сигналы, переданные совокупностью передатчиков, принимаются N антеннами по радиоканалу многолучевого распространения с замиранием. Дуплексор 140 выводит сигнал, принятый на первую антенну 141, на первый РЧ-процессор 151. Получив сигнал от дуплексора 140, первый РЧ-процессор 151 осуществляет РЧ-обработку сигнала для преобразования сигнала в цифровой сигнал базовой полосы. Затем первый РЧ-процессор 151 направляет цифровой сигнал базовой полосы на первый блок 153 поиска многолучевых сигналов. Получив цифровой сигнал базовой полосы от первого РЧ-процессора 151, первый блок 153 поиска делит цифровой сигнал базовой полосы на L многолучевых компонентов и выводит многолучевые компоненты на отводы с первого по L-й 180-1, 180-2,...., 180-L, соответственно. При этом каждый из отводов с первого по L-й 180-1, 180-2,...., 180-L взаимно-однозначно отображается на каждый из L многолучевых каналов для обработки многолучевых компонентов. Поскольку количество L многолучевых каналов нужно учитывать в связи с каждым сигналом, принятым через N приемных антенн, обработку сигнала нужно производить в отношении N×L сигналов. Из N×L сигналов, сигналы, имеющие один и тот же луч, выводятся на один и тот же отвод.

Кроме того, дуплексор 140 выводит сигнал, принятый через вторую антенну 143, на второй РЧ-процессор 161. Получив сигнал от дуплексора 140, второй РЧ-процессор 161 осуществляет РЧ-обработку сигнала для преобразования сигнала в модулирующий цифровой сигнал. Затем второй РЧ-процессор 161 направляет цифровой сигнал базовой полосы на второй блок 163 поиска многолучевых сигналов. Получив цифровой сигнал базовой полосы от второго РЧ-процессора 161, второй блок 163 поиска многолучевых сигналов делит модулирующий цифровой сигнал на количество L многолучевых компонентов и выводит многолучевые компоненты на отводы с первого по L-й 180-1, 180-2,...., 180-L, соответственно.

Таким же образом, дуплексор 140 выводит сигнал, принятый через N-ю антенну 145, на N-й РЧ-процессор 171. Получив сигнал от дуплексора 140, N-й РЧ-процессор 171 осуществляет РЧ-обработку для преобразования сигнала в цифровой сигнал базовой полосы. Затем N-й РЧ-процессор 171 направляет цифровой сигнал базовой полосы на N-й блок 173 поиска многолучевых сигналов. Получив цифровой сигнал базовой полосы от N-го РЧ-процессора 171, N-й блок 173 поиска многолучевых сигналов делит цифровой сигнал базовой полосы на L многолучевых компонентов и выводит многолучевые компоненты на отводы с первого по L-й 180-1, 180-2,...., 180-L, соответственно.

Таким образом, из сигналов, принятых N антеннами, L многолучевых сигналов поступают на один и тот же отвод. Например, первые многолучевые сигналы антенн с первой по N-ю 141 - 145 поступают на первый отвод 180-1, и L-е многолучевые сигналы антенн с первой по N-ю 141 - 145 поступают на L-й отвод 180-L. При этом отводы с первого по L-й 180-1 - 180-L имеют одинаковую структуру и функциональные возможности, несмотря на то, что разные сигналы вводятся/выводятся на/из отводы с первого по L-й 180-1 - 180-L. Поэтому ниже, в порядке примера, описана структура и принцип работы только первого отвода 180-1.

Первый отвод 180-1 включает в себя N блоков снятия расширения по спектру (сжатия) с первого по N-й 181, 182,.... и 183, соответствующих N блокам поиска многолучевых сигналов, сигнальный процессор 184, который принимает сигналы, выводимые из блоков сжатия с первого по N-й 181 - 183, и вычисляет их весовые значения, для создания луча приема на основании весовых значений, вычисленных сигнальным процессом 184.

Прежде всего, первый многолучевой сигнал, выводимый из первого блока 153 поиска многолучевого сигнала, поступает на первый блок 181 сжатия. Получив первый многолучевой сигнал, первый блок 181 сжатия снимает расширение по спектру первого многолучевого сигнала с использованием заранее определенного кода сжатия, выводит первый многолучевой сигнал на сигнальный процессор 184 и генератор 185 луча приема. При этом код сжатия идентичен коду расширения, используемому в каждом передатчике, и процесс сжатия называется «временной обработкой». Кроме того, первый многолучевой сигнал, выводимый из второго блока 163 поиска многолучевого сигнала, поступает на второй блок 182 сжатия. Получив первый многолучевой сигнал, второй блок 182 сжатия снимает расширение по спектру первого многолучевого сигнала с использованием заранее определенного кода сжатия и выводит первый многолучевой сигнал на сигнальный процессор 184 и генератор 185 луча приема. Таким же образом, первый многолучевой сигнал, выводимый из N-го блока 173 поиска многолучевого сигнала, поступает на N-й блок 183 сжатия. Получив первый многолучевой сигнал, N-й блок 183 сжатия снимает расширение по спектру первого многолучевого сигнала с использованием заранее определенного кода сжатия и выводит первый многолучевой сигнал на сигнальный процессор 184 и генератор 185 луча приема.

Сигнальный процессор 184 принимает сигналы, выводимые из каждого из блоков сжатия с первого по N-й 181 - 183, и вычисляет множество весовых значений w_k для создания луча приема. Здесь, множество первых многолучевых сигналов, выводимых из блоков поиска многолучевых сигналов с первого по N-й 153-173, обозначается как "x_k". Таким образом, x_k представляет множество первых многолучевых сигналов, принятых в k-й момент через антенны с первой по N-ю 141-145. Все первые многолучевые сигналы, образующие множество x_k первых многолучевых сигналов, являются векторными сигналами. Кроме того, w_k представляет множество весовых значений, подлежащих применению к каждому из первых многолучевых сигналов, принятых в k-й момент через антенны с первой по N-ю 141-145. Все весовые значения, образующие множество w_k весовых значений, являются векторными сигналами.

Кроме того, множество сжатых сигналов из первых многолучевых сигналов, образующих множество x_k первых многолучевых сигналов, обозначается как y_k. В данном случае, y_k представляет множество сжатых сигналов из первых многолучевых сигналов, принятых в k-й момент через антенны с первой по N-ую 141-145. Все сжатые сигналы, образующие множество y_k сжатых сигналов, являются векторными сигналами. Для удобства объяснения, термин «множество» ниже не будет употребляться. Заметим, что параметры, имеющие знак подчеркивания, представляют множество конкретных элементов.

Кроме того, поскольку блоки сжатия с первого по N-й 181-183 снимают расширение первых многолучевых сигналов x_k с использованием заранее определенного кода сжатия, мощность полезного сигнала, принимаемого в надлежащем направлении передачи, можно усилить за счет выигрыша от обработки по сравнению с мощностью сигнала помехи.

При этом, как описано выше, сжатые сигналы y_kиз первых многолучевых сигналов x_k поступают на сигнальный процессор 184. Сигнальный процессор 184 вычисляет весовые значения w_k на основании сжатых сигналов y_k из первых многолучевых сигналов x_k и выводит весовые значения w_k на генератор 185 луча приема. Таким образом, сигнальный процессор 184 вычисляет количество N весовых значений w_k, примененных к первым многолучевым сигналам x_k,выводимым из антенн с первой по N-ую 141-145, с использованием сжатых сигналов y_k из N первых многолучевых сигналов x_k. Генератор 185 луча приема принимает сжатые сигналы y_k из N первых многолучевых сигналов x_k и N весовых значений w_k. Кроме того, генератор 185 луча приема создает луч приема с использованием N весовых значений w_k. После этого, генератор 185 луча приема выводит сигнал в качестве выходного сигнала z_k первого отвода 180-1, объединяя сжатые сигналы y_k из N первых многолучевых сигналов x_k с весовыми значениями w_k лучей приема. При этом, выходной сигнал z_k первого отвода 180-1 можно представить в уравнении (1) следующим образом:

z_k = w_k ^Hy_k (1)

В вышеприведенном уравнении (1) участвует эрмитово-сопряженный оператор, т.е. комплексно-сопряженный и транспонированный оператор. Кроме того, z_k, т.е. множество выходных сигналов z_k, выводимых из N отводов приемника, в конце концов, поступает на блок 191 объединения многолучевых сигналов.

Хотя, для примера, была описана работа только первого отвода 180-1, другие отводы могут действовать таким же образом, как первый отвод 180-1. Таким образом, блок 191 объединения многолучевых сигналов принимает сигналы, выводимые из отводов с первого по L-й, объединяет сигналы друг с другом посредством многолучевой схемы и выводит сигналы на обращенный перемежитель 193. Обращенный перемежитель 193 принимает сигналы, выводимые из блока 191 объединения многолучевых сигналов, снимает перемежение сигналов согласно заранее определенному методу снятия перемежения, соответствующему методу перемежения, используемому в передатчике, и выводит сигналы в декодер 195. Получив сигналы из обращенного перемежителя 193, декодер 195 декодирует сигналы согласно методу декодирования, соответствующему методу кодирования, используемому в передатчике, и выводит сигналы в качестве окончательных данных приема.

Сигнальный процессор 184 вычисляет весовые значения w_k согласно заранее определенному алгоритму, чтобы минимизировать среднеквадратическую ошибку (ниже именуемую просто "СКО") сигнала, переданного с нужного передатчика. Кроме того, генератор 185 луча приема создает луч приема с использованием весовых значений w_k, вычисленных сигнальным процессором 184. Процесс создания луча приема, позволяющий минимизировать СКО, также называется «пространственной обработкой». Поэтому, при использовании схемы MIMO-AAA в системе мобильной связи одновременно производится временная обработка и пространственная обработка, что называется «пространственно-временной обработкой».

При этом, как отмечено выше, сигнальный процессор 184 вычисляет весовые значения w_k, способные максимизировать усиление схемы MIMO-AAA, согласно заранее определенному алгоритму, принимая многолучевые сигналы до того, как многолучевые сигналы подвергаются сжатию и после сжатия многолучевых сигналов на каждом отводе. Таким образом, весовые значения w_k, способные максимизировать усиление схемы MIMO-AAA, вычисляются в передатчике согласно заранее определенному алгоритму. Сигнальный процессор 184 и генератор 105 луча передачи действуют для достижения минимальной СКО. В последнее время были проведены исследования, касающиеся алгоритма вычисления весовых значений для минимизации СКО. Согласно алгоритму вычисления весовых значений для минимизации СКО ошибка уменьшается на основе опорного сигнала. Если опорного сигнала не существует, то алгоритм может обеспечить схему постоянного модуля (ниже именуемую просто "CM") и схему, определяемую решением (ниже именуемую просто "DD") вслепую.

Однако алгоритм минимизации СКО посредством опорного сигнала неприменим, если канал существует в среде быстрого замирания. Например, если канал существует в среде быстрого замирания, такой как канал быстрого замирания, или в среде модуляции высокого порядка, например, 16-КАМ, то с помощью этого алгоритма трудно получить СКО, имеющую минимальное значение, необходимое системе. Даже если с помощью этого алгоритма можно получить минимальную СКО, эта минимальная СКО будет иметь сравнительно большое значение. Если минимальная СКО определена со сравнительно большим значением, выигрыш, ожидаемый в связи с применением схемы MIMO-AAA к системе мобильной связи, может быть значительно снижен, что неприемлемо для системы связи с высокоскоростной передачей данных. Кроме того, поскольку передатчик и приемник должны вычислять весовые значения для создания луча передачи и луча приема, соответственно, вычисление весовых значений может быть сопряжено с высокой нагрузкой.

Сущность изобретения

Итак, настоящее изобретение призвано решать, по меньшей мере, вышеупомянутые проблемы уровня техники и задачей настоящего изобретения является обеспечение системы и способа передачи/приема сигналов в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение системы и способа регулировки весового значения передатчика с использованием информации весового значения передатчика в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение системы и способа передачи/приема сигналов в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов, с использованием двухэтапного способа создания весового значения.

Для решения этих задач, согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрена система для передачи/приема сигналов в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов, причем система включает в себя блок сжатия для создания сжатого сигнала путем сжатия сигнала приема, сигнальный процессор для вычисления весового значения приема на основании сжатого сигнала для создания луча приема приемника и вычисления весового значения передачи на основании вычисленного весового значения приема для создания луча передачи соответствующего передатчика, генератор информации обратной связи для создания информации обратной связи, включающей в себя весовое значение передачи, и передатчик для передачи информации обратной связи в приемник.

Для решения этих задач, согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрена система для передачи/приема сигналов в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов, причем система включает в себя приемник для приема информации обратной связи, переданной с соответствующего передатчика, процессор информации обратной связи для получения весового значения передачи из информации обратной связи для создания луча передачи соответствующего передатчика, генератор луча передачи для создания луча передачи, соответствующего полученному весовому значению передачи, в результате чего луч передачи применяется к сигналу, подлежащему передаче в соответствующий приемник, и передатчик для передачи сигнала на соответствующий приемник путем применения луча передачи к сигналу.

Для решения этих задач, согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрена система мобильной связи, использующая схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов, причем система мобильной связи включает в себя первое устройство, включающее в себя первый передатчик и первый приемник, и второе устройство, включающее в себя второй передатчик и второй приемник. Первый приемник создает сжатый сигнал путем сжатия сигнала приема, вычисляет весовое значение приема на основании сжатого сигнала для создания луча приема первого приемника и вычисляет весовое значение передачи на основании вычисленного весового значения приема для создания луча передачи второго передатчика, тем самым создавая информацию обратной связи, включающую в себя весовое значение передачи, первый передатчик передает информацию обратной связи на второй приемник, второй приемник принимает информацию обратной связи, и второй передатчик определяет весовое значение передачи из информации обратной связи, принятой во втором приемнике, и создает луч передачи, соответствующий полученному весовому значению передачи, чтобы передавать сигнал путем применения луча передачи к сигналу.

Для решения этих задач, согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ передачи/приема сигналов в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов, причем способ включает в себя этапы, на которых создают посредством приемника сжатый сигнал путем сжатия сигнала приема, вычисляют посредством приемника весовое значение приема на основании сжатого сигнала для создания луча приема приемника и вычисляют посредством приемника весовое значение передачи с использованием вычисленного весового значения приема для создания луча передачи соответствующего передатчика, создают посредством приемника информацию обратной связи, включающую в себя весовое значение передачи, и передают посредством передатчика информацию обратной связи на соответствующий приемник.

Для решения этих задач, согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ передачи/приема сигналов в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов, причем способ включает в себя этапы, на которых принимают посредством приемника информацию обратной связи, переданную с передатчика, определяют посредством передатчика весовое значение передачи из информации обратной связи для создания луча передачи передатчика и создают луч передачи, соответствующий полученному весовому значению передачи, и передают сигнал в приемник путем применения луча передачи к сигналу посредством передатчика.

Для решения этих задач, согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ передачи/приема сигналов в системе мобильной связи, включающий в себя первое устройство, имеющее первый передатчик и первый приемник, и второе устройство, имеющее второй передатчик и второй приемник, причем первое и второе устройства используют схему адаптивной антенной решетки со множеством входов и множеством выходов, причем способ включает в себя этапы, на которых создают посредством первого приемника сжатый сигнал путем сжатия сигнала приема, вычисляют весовое значение приема на основании сжатого сигнала для создания луча приема первого приемника и вычисляют посредством первого приемника весовое значение передачи на основании вычисленного весового значения приема для создания луча передачи второго передатчика, создают посредством первого передатчика информацию обратной связи, включающую в себя весовое значение передачи, передают информацию обратной связи на второй приемник, принимают посредством второго приемника информацию обратной связи, переданную с первого передатчика, и определяют посредством второго передатчика весовое значение передачи из информации обратной связи, принятой во втором приемнике, создают посредством второго передатчика луч передачи, соответствующий выявленному весовому значению передачи, и передают посредством второго передатчика сигнал в первый приемник путем применения луча передачи к сигналу.

Краткое описание чертежей

Вышеописанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания, приведенного совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 - блок-схема общей системы мобильной связи МДКР;

фиг.2 - блок-схема передатчика и приемника базовой станции системы мобильной связи МДКР, осуществляющих функции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - блок-схема передатчика и приемника мобильной станции системы мобильной связи, осуществляющих функции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - блок-схема сигнального процессора, осуществляющего функции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - логическая блок-схема процедуры передачи/приема данных с использованием схемы MIMO-AAA согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - логическая блок-схема процедуры приема сигнала для приемника базовой станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - график схемы DD, когда в системе мобильной связи используется схема ДФМн;

фиг.8 - график условия перехода от этапа сведения сигнала к этапу стабилизации сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.9 - график характеристической кривой двухэтапного способа создания весового значения, отвечающего настоящему изобретению, в соответствии с количеством приемных антенн базовой станции;

фиг.10 - блок-схема передатчика базовой станции и приемника базовой станции системы мобильной связи ОМЧР, осуществляющей функции согласно одному варианту осуществления н