Устройство и способ для приема данных в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки

Устройство и способ для приема данных в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение в целом относится к устройству и способу приема данных в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки (ААА), и, в частности, к устройству и способу приема данных с использованием двухэтапного формирования весов.

Описание предшествующего уровня техники

Следующее поколение системы мобильной связи эволюционировало в систему связи с пакетными услугами, которая передает пакетные данные в пачке импульсов множеству мобильных станций (MC). Система связи с пакетными услугами была спроектирована для обеспечения передачи данных большого объема. Такая система связи с пакетными услугами была разработана для обеспечения высокоскоростной пакетной услуги. В этом отношении Проект партнерства третьего поколения (3GPP), организация по стандартизации схемы асинхронной связи, предлагает высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи (HSDPA), чтобы обеспечивать высокоскоростную пакетную услугу, в то время как Проект 2 партнерства третьего поколения (3GPP2), организация по стандартизации схемы синхронной связи, предлагает «lx эволюцию «только данные/голос» (lx EV-DO/V) для обеспечения высокоскоростной пакетной услуги. И HSDPA и lx EV-DO/V предполагают предоставлять высокоскоростную пакетную услугу для равномерной передачи Web/Интернет-услуг, а для того чтобы предоставлять высокоскоростную пакетную услугу пиковая пропускная способность также и средняя пропускная способность должны быть оптимизированы для равномерной передачи пакетных данных и канальных данных, таких как данные голосовой услуги.

Для того чтобы поддерживать высокоскоростную передачу пакетных данных система связи, применяющая HSDPA (в дальнейшем упоминаемая как «система связи HSDPA»), недавно ввела 3 вида методов передачи данных: метод адаптивной модуляции и кодирования (AMC), метод гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) и метод быстрого выбора сотовой ячейки (FCS). Система связи HSDPA повышает скорость передачи данных, используя методы AMC, HARQ и FCS. В качестве другой системы связи для повышения скорости передачи данных существует система связи, использующая lx EV-DO/V (в дальнейшем упоминаемая как «система связи lx EV-DO/V»). Система связи lx EV-DO/V также повышает скорость передачи данных, чтобы обеспечить производительность системы. Помимо новых методов, таких как AMC, HARQ и FCS, существует метод многоэлементной антенны в качестве еще одного метода ради преодоления ограничения в заданной полосе пропускания, то есть повышения скорости передачи данных. Метод многоэлементной антенны может преодолевать ограничение ресурса полосы пропускания в частотной области, поскольку она использует пространственную область.

Метод многоэлементной антенны описан ниже. Система связи построена так, что множество MC поддерживают связь друг с другом через одну базовую станцию (БС). Когда БС выполняет высокоскоростную передачу данных на МС, возникает явление замирания, обусловленное характеристикой радиоканалов. Для того чтобы преодолеть явление замирания, был предложен метод разнесения передающих антенн, который является разновидностью метода многоэлементной антенны. При разнесении передающих антенн сигналы передаются с использованием, по меньшей мере, двух передающих антенн, т.е. множества антенн, чтобы минимизировать потери передаваемых данных, обусловленные явлением замирания, тем самым повышая скорость передачи данных. Метод разнесения передающих антенн описан ниже.

Обычно, в среде радиоканала в системе мобильной связи, в отличие от среды проводного канала, передаваемый сигнал в действительности искажается вследствие нескольких факторов, таких как многолучевая интерференция, затенение, волновое затухание, изменяющиеся во времени шумы, взаимные помехи и т.д. Затухание, вызываемое многолучевой интерференцией, непосредственно связано с подвижностью отражателя или пользователя (или МС), и фактически принимается смесь передаваемого сигнала и сигнала взаимной помехи. Поэтому принятый сигнал испытывает сильное искажение во время его реальной передачи, снижая производительность всей системы мобильной связи. Замирание может иметь результатом искажение по амплитуде и фазе принятого сигнала, препятствуя высокоскоростной передаче данных в среде радиоканала. Множество исследований проводится для решения проблемы замирания. Таким образом, чтобы передавать данные на высокой скорости, система мобильной связи должна свести к минимуму потери, обусловленные характеристикой канала мобильной связи, такой как замирание и взаимные помехи отдельного пользователя. В качестве метода, предотвращающего нестабильную связь вследствие замирания, используется метод разнесения, и множество антенн используется для реализации метода пространственного разнесения, одного из методов разнесения.

Разнесение передающих антенн используется повсеместно в качестве метода эффективного разрешения проблемы замирания. При разнесении передающих антенн принимается множество передаваемых сигналов, которые испытали независимые явления замирания в среде радиоканала, тем самым противодействуя искажениям, вызванным замиранием. Разнесение передающих антенн подразделяется на временное разнесение, частотное разнесение, многолучевое разнесение и пространственное разнесение. Другими словами, система мобильной связи должна удовлетворительно противодействовать явлению замирания, которое сильно влияет на эффективность связи, для того чтобы выполнять высокоскоростную передачу данных. Явление замирания должно быть преодолено, поскольку оно уменьшает амплитуду принятого сигнала вплоть до нескольких дБ по отношению к десяткам дБ. Для того чтобы преодолеть явление замирания, применяются вышеупомянутые методы разнесения. Например, метод множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) использует многоотводный приемник, который может успешно реализовать разнесение, используя разброс задержек канала. Многоотводный приемник является разновидностью схемы разнесения для приема сигналов многолучевого распространения. Однако разнесение при приеме, используемое в многоотводном приемнике, является невыгодным, потому что оно не может достичь желаемого выигрыша от разнесения, когда разброс задержек канала относительно мал.

Метод временного разнесения эффективно противодействует ошибкам пакетного сигнала, возникающим в среде радиоканала, используя перемежение и кодирование, и обычно используется в канале с разбросом по доплеровской частоте. Однако невыгодно, что временное разнесение почти не может добиться эффектов разнесения в низкоскоростном канале с разбросом по доплеровской частоте. Метод пространственного разнесения обычно используется в канале с малым разбросом задержек, таком как канал в помещении или канале, ориентированном на скорости пешеходов, которые являются низкоскоростным каналом с разбросом по доплеровской частоте. Пространственное разнесение является методом для достижения выигрыша от разнесения с использованием, по меньшей мере, двух антенн. В этом методе, когда сигнал, переданный через одну антенну, ослабляется вследствие замирания, сигнал, переданный через другую антенну, принимается, тем самым достигая выигрыша от разнесения. Пространственное разнесение подразделяется на разнесение приемных антенн с использованием множества приемных антенн и разнесение передающих антенн с использованием множества передающих антенн.

Метод приемной адаптивной антенной решетки (Rx-AAA), являющийся разновидностью метода разнесения принимающих антенн, описан ниже.

В методе Rx-AAA посредством вычисления скалярного произведения соответствующих весового вектора и сигнального вектора принятого сигнала, принимаемого посредством антенной решетки, состоящей из множества приемных антенн, сигнал, принятый в направлении полезном для приемника, максимизируется по его уровню, а сигнал, принятый в направлении, не являющемся полезным для приемника, минимизируется по его уровню. Как результат, метод Rx-AAA позволяет усилить только желательный принятый сигнал до максимального уровня, тем самым поддерживая высококачественный вызов и вызывая повышение полной пропускной способности системы и зоны действия обслуживания.

Хотя метод Rx-AAA может быть применен как в системе мобильной связи множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), так и в системе мобильной связи множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), в материалах настоящей заявки будет предполагаться, что метод Rx-AAA применяется в системе связи, использующей метод CDMA (упоминаемая как «система связи CDMA»).

Фиг.1 - структурная схема, иллюстрирующая структуру приемника БС в традиционной системе мобильной связи CDMA. Согласно фиг.1, приемник БС состоит из N приемных антенн (Rx_ANT) - первой приемной антенны 111, второй приемной антенны 121,..., и N-ой приемной антенны 131, N радиочастотных (РЧ, RF) процессоров - первого РЧ-процессора 112, второго РЧ-процессора 122,..., и N-ого РЧ-процессора 132, приведенных в соответствие соответствующим приемным антеннам, N блоков поиска многолучевых сигналов - первого блока 113 поиска многолучевых сигналов, второго блока 123 поиска многолучевых сигналов,..., и N-ого блока 133 поиска многолучевых сигналов, приведенных в соответствие соответствующим РЧ-процессорам, L каналов разнесенного приема (отводов) - первого отвода 140-1, второго отвода 140-2,..., и L-того отвода 140-L для обработки L сигналов многолучевого распространения, поиск которых осуществляется блоками поиска многолучевых сигналов, многолучевого сумматора 150 для суммирования сигналов многолучевого распространения с выходов L отводов, обращенного перемежителя 160 и декодера 170.

Сигналы, переданные передатчиками в множестве МС, принимаются N приемными антеннами по радиоканалам с многолучевым замиранием. Первая приемная антенна 111 выводит принятый сигнал в первый РЧ-процессор 112. Каждый из РЧ-процессоров состоит из усилителя, преобразователя частоты, фильтра и аналого-цифрового (A/Ц) преобразователя и обрабатывает РЧ-сигнал. Первый РЧ-процессор 112 осуществляет РЧ-обработку сигнала, выведенного с первой приемной антенны 111, чтобы преобразовать сигнал в цифровой сигнал базовой полосы, и выводит цифровой сигнал базовой полосы в первый блок 113 поиска многолучевых сигналов. Первый блок 113 поиска многолучевых сигналов выделяет L компонент многолучевого распространения из сигнала, выведенного из первого РЧ-процессора 112, и L выделенных многолучевых компонент многолучевого распространения выводятся, соответственно, на отводы с первого отвода 140-1 по L-ый отвод 140-L.

Отводы с первого отвода 140-1 до L-ый отвод 140-L, поставленные в соответствие L путям распространения на взаимно-однозначной основе, обрабатывают L компонент многолучевого распространения. Поскольку L компонент многолучевого распространения учитываются для каждого из сигналов, принятых через N приемных антенн, сигнальная обработка должна быть выполнена над NxL сигналами, и из NxL сигналов сигналы одного и того же пути выдаются в один и тот же отвод.

Подобным образом, вторая приемная антенна 121 выводит принятый сигнал во второй РЧ-процессор 122. Второй РЧ-процессор 122 осуществляет РЧ-обработку сигнала, выведенного со второй приемной антенны 121, для преобразования сигнала в цифровой сигнал базовой полосы и выдает цифровой сигнал базовой полосы на второй блок 123 поиска многолучевых сигналов. Второй блок 123 поиска многолучевых сигналов выделяет L компонент многолучевого распространения из сигнала, выведенного из второго РЧ-процессора 122, и L выделенных компонент многолучевого распространения выдаются, соответственно, на отводы с первого отвода 140-1 по L-ый отвод 140-L.

Аналогично, N-ая приемная антенна 131 выводит принятый сигнал в N-ый РЧ-процессор 132. N-ый РЧ-процессор 132 осуществляет РЧ-обработку сигнала, выведенного с N-ной приемной антенны 131, для преобразования сигнала в цифровой сигнал базовой полосы и выводит цифровой сигнал базовой полосы на N-ый блок 133 поиска многолучевых сигналов. N-ый блок 133 поиска многолучевых сигналов выделяет L компонент многолучевого распространения из сигнала, выведенного из N-ного РЧ-процессора 132, и L выделенных компонент многолучевого распространения выдаются, соответственно, на отводы первого отвода 140-1 по L-ый отвод 140-L.

Таким образом, среди L сигналов многолучевого распространения для сигналов, принятых через N приемных антенн, одинаковые сигналы многолучевого распространения вводятся в одни и те же отводы. Например, первые сигналы многолучевого распространения с первой приемной антенны 111 по N-ую приемную антенну 131 выдаются на первый отвод 140-1. Таким же образом, L-тые сигналы многолучевого распространения с первой приемной антенны 111 по N-ую приемную антенну 131 выдаются на L-тый отвод 140-L. Отводы с первого отвода 140-1 по L-тый отвод 140-L отличаются только сигналами, введенными в них и выведенных из них, и являются идентичными по структуре и функционированию. Поэтому для простоты ниже описан только первый отвод 140-1.

Первый отвод 140-1 содержит N устройство сжатия - первого устройства 141 сжатия, второго устройства 142 сжатия,..., и N-ого устройства 143 сжатия, соответствующих N блокам поиска многолучевых сигналов, сигнальный процессор 144 для вычисления весового вектора для формирования приемного луча с использованием сигналов, принятых от N устройств сжатия, и формирователь 145 приемного луча для формирования приемного луча с использованием весового вектора, вычисленного сигнальным процессором 14.

Первый сигнал многолучевого распространения, выведенный из первого блока 113 поиска многолучевых сигналов, вводится в первое устройство 141 сжатия. Первое устройство 141 сжатия сжимает первый сигнал многолучевого распространения, выведенный из первого блока 113 поиска многолучевых сигналов, с использованием заранее установленного кода расширения и выводит сжатый многолучевой сигнал в сигнальный процессор 144 и формирователь 145 приемного луча. При этом процесс сжатия определен как «временная обработка». Подобным образом первый сигнал многолучевого распространения, выведенный из второго блока 123 поиска многолучевых сигналов, вводится во второе устройство 142 сжатия. Второе устройство 142 сжатия сжимает первый сигнал многолучевого распространения, выведенный из второго блока 123 поиска многолучевых сигналов, с использованием заранее установленного кода расширения и выводит сжатый многолучевой сигнал в сигнальный процессор 144 и формирователь 145 приемного луча. Аналогично первый сигнал многолучевого распространения, выведенный из N-ого блока 133 поиска многолучевых сигналов, вводится в N-ое устройство 143 сжатия. N-ое устройство 143 сжатия сжимает первый сигнал многолучевого распространения, выведенный из N-ого блока 133 поиска многолучевых сигналов, с использованием заранее установленного кода расширения и выводит сжатый многолучевой сигнал в сигнальный процессор 144 и формирователь 145 приемного луча.

Сигнальный процессор 144 принимает сигналы, выведенные с первого устройства 141 сжатия по N-ое устройство 143 сжатия, и вычисляет набор W_k весов для формирования приемного луча. Здесь набор первых сигналов многолучевого распространения, выведенных из блоков поиска многолучевых сигналов с первого блока 113 по N-ый блок 133, определен как «X_k». Первый набор X_kсигналов многолучевого распространения представляет набор первых сигналов многолучевого распространения, принятых приемными антеннами с первой приемной антенны 111 по N-ую приемную антенну 131 в k-ой точке, и первые сигналы многолучевого распространения, составляющие первый набор X_kсигналов многолучевого распространения, все являются векторными сигналами. Набор W_k весов представляет набор весов, которые должны быть применены к первым сигналам многолучевого распространения, принятым приемными антеннами с первой приемной антенны 111 по N-ую приемную антенну 131 в k-ой точке, и веса, составляющие набор W_k весов, все являются векторными сигналами.

Набор сигналов, определенных посредством сжатия всех первых сигналов многолучевого распространения в первом наборе X_kсигналов многолучевого распространения, определен как y_k. Набор y_k сжатых сигналов из первых сигналов многолучевого распространения представляет набор сигналов, определенных посредством сжатия первых сигналов многолучевого распространения, принятых приемными антеннами с первой приемной антенны 111 по N-ую приемную антенну 131 в k-ой точке, и сжатые сигналы, составляющие набор y_k сжатых сигналов, все являются векторными сигналами. Здесь для удобства объяснения термин «набор» будет опущен, а подчеркнутые параметры представляют наборы соответствующих элементов.

Каждое из устройств сжатия с первого 141 по N-ое устройство 143 сжатия сжимает первый сигнал X_kмноголучевого распространения с использованием заранее установленного кода сжатия, так что мощность приема полезного принятого сигнала больше, чем мощность приема сигнала взаимной помехи на выигрыш от обработки сигналов. При этом код сжатия является идентичным коду расширения, используемому в передатчиках мобильных станций.

Как описано выше, сжатый сигнал y_k первого сигнала X_kмноголучевого распространения вводится в сигнальный процессор 144. Сигнальный процессор 144 вычисляет вес W_k на основе сжатого сигнала y_kдляпервого сигнала многолучевого распространения X_k и выводит вес W_k в формирователь 145 приемного луча. Как результат сигнальный процессор 144 вычисляет вес W_k, включающий в себя сумму N весовых векторов, примененных к первому сигналу X_k многолучевого распространения, выведенному с приемных антенн с первой 111 по N-ную приемную антенну 131, на основе сжатых сигналов y_kсуммы N первых многолучевых сигналов, выведенных с приемных антенн с первой 111 по N-ую приемную антенну 131. Формирователь 145 приемного луча принимает сжатые сигналы y_kдля суммы N первых сигналов X_k многолучевого распространения и суммы N весовых векторов W_k. Формирователь 145 приемного луча формирует приемный луч с суммой N весовых векторов W_k, вычисляет скалярное произведение сжатого сигнала y_kдляпервого сигнала X_kмноголучевого распространения и веса W_k, соответствующих приемному лучу, и выводит результат в качестве выходного сигнала z_k первого отвода 140-1. Выходной сигнал z_k первого отвода 140-1 может быть выражен как

В уравнении (1) H обозначает эрмитов оператор, то есть сопряжение-транспонирование. Набор z_k выходных сигналов z_k L отводов в приемнике БС затем подается на многолучевой сумматор 150.

Хотя описан только первый отвод 140-1, другие отводы функционируют эквивалентно первому отводу 140-1. Поэтому многолучевой сумматор 150 суммирует сигналы отводов с первого 140-1 по L-тый отвод 140-L и выводит суммированный сигнал в обращенный перемежитель 160. Обращенный перемежитель 160 осуществляет обращенное перемежение сигнала, выведенного из многолучевого сумматора 150 способом обращенного перемежения, соответствующего способу перемежения, используемому в передатчике, и выводит сигнал обращенного перемежения в декодер 170. Декодер 170 декодирует сигнал обращенного перемежителя 160 способом декодирования, соответствующим способу кодирования, применяемому в передатчике, и выводит декодированный сигнал как окончательные принятые данные.

Сигнальный процессор 144 вычисляет вес W_kтак, чтобы минимизировать среднеквадратическую ошибку (MSE) сигнала, принятого от передатчика МС, желательного для приема, посредством заранее заданного алгоритма. Формирователь 145 приемного луча формирует приемный луч с использованием веса W_k, сформированного сигнальным процессором 144. Процесс формирования приемного луча, минимизирующий MSE, назван «пространственной обработкой». Следовательно, когда используется в системе мобильной связи CDMA, метод Rx-AAA, временная обработка и пространственная обработка выполняются вместе. Операция совместного выполнения временной обработки и пространственной обработки названа «пространственно-временной обработкой».

Сигнальный процессор 144 принимает сигналы многолучевого распространения, сжатые для каждого отвода, как описано выше, и вычисляет вес, обеспечивающий максимизацию выигрыша от использования метода Rx-AAA, согласно заранее заданному алгоритму. Сигнальный процессор 144 минимизирует MSE. Поэтому в последнее время активно проводятся исследования алгоритма вычисления весов для адаптивной минимизации MSE. Однако алгоритм вычисления весов для адаптивной минимизации MSE является алгоритмом для уменьшения ошибок на основе опорного сигнала, и этот алгоритм поддерживает метод постоянного модуля (CM) и метод с управлением по решению (DD) в качестве «слепого» (без подтверждения приема) метода, когда опорного сигнала нет.

Однако алгоритм уменьшения ошибок на основе опорного сигнала имеет трудности в сходимости к минимальному значению MSE, требуемому системой в среде, где канал, такой как канал с быстрым замиранием, претерпевает быстрое изменение, или в среде, где применяется схема модуляции высокого порядка, например 16-позиционная квадратурная амплитудная модуляция (16QAM). Даже если он сходится к конкретному значению MSE, минимальное значение MSE устанавливается в относительно большое значение. Когда минимальное значение MSE устанавливается в относительно большое значение, уменьшается выигрыш, имеющий место при использовании метода Rx-AAA. Следовательно, этот алгоритм не подходит для системы высокоскоростной передачи данных.

Сущность изобретения

Следовательно, целью настоящего изобретения является создание устройства и способа приема данных с использованием схемы адаптивной антенной решетки в системе мобильной связи.

Другой целью настоящего изобретения является создание устройства и способа приема данных с использованием метода 2-этапного формирования весов в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки.

Дополнительной целью настоящего изобретения является создание устройства и способа формирования приемного луча, обладающего минимальным значением ошибки в системе мобильной связи, использующей схему адаптивной антенной решетки.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложено устройство формирования веса для формирования приемного луча из принятого сигнала, принимаемого множеством приемных антенн с использованием решетки приемных антенн. Устройство содержит устройство сжатия для формирования сжатого сигнала посредством сжатия принятого сигнала; сигнальный процессор для приема сжатого сигнала, выходного сигнала, сформированного посредством применения приемного луча к сжатому сигналу, и веса, вычисляющий вес с использованием первого метода, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является большей, чем абсолютное значение первого порогового значения, либо значение ошибки в текущее время является большим или равным второму пороговому значению, и вычисляющий вес с использованием второго метода, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является меньшей или равной абсолютному значению первого порогового значения, а значение ошибки в текущее время является меньшим, чем второе пороговое значение.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложено устройство формирования веса для формирования приемного луча из принятого сигнала, принимаемого множеством приемных антенн с использованием решетки приемных антенн. Устройство содержит устройство сжатия для формирования сжатого сигнала посредством сжатия принятого сигнала; вычислитель весов для приема сжатого сигнала и вычисления веса с использованием одного из первого метода и второго метода при заранее заданном управлении; определитель сходимости, обеспечивающий возможность вычислителю весов использовать первый метод, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является большей, чем абсолютное значение первого порогового значения, либо значение ошибки в настоящее время является большим или равным второму пороговому значению, и обеспечивающий возможность вычислителю весов использовать второй метод, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является меньшей или равной абсолютному значению первого порогового значения, а значение ошибки в текущее время является меньшим, чем второе пороговое значение; и формирователь приемного луча для приема сжатого сигнала, формирования приемного луча с использованием вычисленного веса и формирования выходного сигнала посредством применения сформированного приемного луча к спектрально сжатому сигналу.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложено устройство формирования веса для формирования приемного луча из принятого сигнала, принимаемого множеством приемных антенн с использованием решетки приемных антенн. Устройство содержит устройство сжатия для формирования сжатого сигнала посредством сжатия принятого сигнала; вычислитель корреляционной матрицы приема для вычисления корреляционных матриц приема с использованием опорного принятого сигнала и сжатого сигнала; вычислитель весов для приема сжатого сигнала и вычисления веса с использованием одного из первого метода и второго метода при заранее заданном управлении; определитель сходимости для обеспечения возможности вычислителю весов использовать первый метод, если разность между значением ошибки в текущее время, представляющая разность между выходным сигналом, сформированным посредством применения приемного луча к сжатому сигналу, и полезным принятым сигналом, и значением ошибки в предыдущее время является большей, чем абсолютное значение первого порогового значения, либо значение ошибки в текущее время является большим или равным второму пороговому значению, и обеспечения возможности вычислителю весов использовать второй метод, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является меньшей или равной абсолютному значению первого порогового значения, а значение ошибки в текущее время является меньшим, чем второе пороговое значение; и формирователь приемного луча для приема сжатого сигнала, формирования приемного луча с использованием вычисленного веса и формирования выходного сигнала посредством применения сформированного приемного луча к сжатому сигналу.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предложено устройство для формирования сигнала приемного луча из принятого сигнала, принимаемого множеством приемных антенн с использованием решетки приемных антенн. Устройство содержит устройство сжатия для формирования сжатого сигнала посредством сжатия принятого сигнала; формирователь приемного луча для формирования сигнала приемного луча посредством приема сжатого сигнала и весового сигнала; и сигнальный процессор для формирования сигнала приемного луча с использованием первого метода, если разность между значением ошибки текущего весового сигнала, сформированного соответственно сжатому сигналу, соответствующему количеству итераций в текущее время, и значением ошибки предыдущего весового сигнала, сформированного соответственно сжатому сигналу, соответствующему количеству итераций в предыдущее время, является большей, чем абсолютное значение первого порогового значения, или если значение ошибки текущего весового сигнала является большим или равным второму пороговому значению, и формирования сигнала приемного луча с использованием второго метода, если разность между значением ошибки текущего весового сигнала и значением ошибки предыдущего весового сигнала является меньшей или равной абсолютному значению первого порогового значения, а значение ошибки текущего весового сигнала является меньшим, чем второе пороговое значение.

В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предложен способ формирования веса для формирования приемного луча из принятого сигнала, принимаемого множеством приемных антенн с использованием решетки приемных антенн. Способ содержит этапы формирования сжатого сигнала посредством сжатия принятого сигнала; вычисления веса для формирования приемного луча на основе сжатого сигнала, выходного сигнала, сформированного посредством применения приемного луча к сжатому сигналу, и веса с использованием заранее заданного метода; выполнения операции управления из условия, что вес вычисляется с использованием первого метода, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является большей, чем абсолютное значение первого порогового значения, либо значение ошибки в текущее время является большим либо равным второму пороговому значению; и выполнения операции управления из условия, что вес вычисляется с использованием второго метода, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является меньшей либо равной абсолютному значению первого порогового значения, а значение ошибки в текущее время является меньшим, чем второе пороговое значение.

В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предложен способ формирования веса для формирования приемного луча из принятого сигнала, принимаемого множеством приемных антенн с использованием решетки приемных антенн. Способ содержит этапы формирования сжатого сигнала посредством сжатия спектра принятого сигнала; формирования приемного луча с использованием веса, сформированного заранее заданным методом, и формирования выходного сигнала посредством применения сформированного приемного луча к сжатому сигналу; вычисления функции стоимости для минимизации значения ошибки, представляющего разность между полезным принятым сигналом и выходным сигналом; выполнения операции управления из условия, что вес вычисляется с использованием первого метода, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является большей, чем абсолютное значение первого порогового значения, либо значение ошибки в текущее время является большим либо равным второму пороговому значению; и выполнения операции управления из условия, что вес вычисляется с использованием второго метода, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является меньшей или равной абсолютному значению первого порогового значения, а значение ошибки в текущее время является меньшим, чем второе пороговое значение.

В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предложен способ формирования веса для формирования приемного луча из принятого сигнала, принимаемого множеством приемных антенн с использованием решетки приемных антенн. Способ содержит этапы формирования сжатого сигнала посредством сжатия принятого сигнала; формирования приемного луча с использованием веса, сформированного заранее заданного метода, и формирования выходного сигнала посредством применения сформированного приемного луча к сжатому сигналу; вычисления корреляционных матриц приема с использованием опорного принятого сигнала и сжатого сигнала и вычисления функции стоимости для минимизации значения ошибки, представляющего разность между выходным сигналом и полезным принятым сигналом; выполнения операции управления из условия, что вес вычисляется с использованием первого метода, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является большей, чем абсолютное значение первого порогового значения, либо значение ошибки в текущее время является большим или равным второму пороговому значению; и выполнения операции управления из условия, что вес вычисляется с использованием второго метода, если разность между значением ошибки в текущее время и значением ошибки в предыдущее время является меньшей либо равной абсолютному значению первого порогового значения, а значение ошибки в текущее время является меньшим, чем второе пороговое значение.

В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предложен способ формирования сигнала приемного луча из принятого сигнала, принимаемого множеством приемных антенн с использованием решетки приемных антенн. Способ содержит этапы формирования сжатого сигнала посредством сжатия принятого сигнала; формирования сигнала приемного луча с использованием сжатого сигнала и весового сигнала; и формирования сигнала приемного луча с использованием первого метода, если разность между значением ошибки текущего весового сигнала, сформированного соответственно сжатому сигналу, соответствующему количеству итераций в текущее время, и значением ошибки предыдущего весового сигнала, сформированного по сжатому сигналу, соответствующему количеству итераций в предыдущее время, является большей, чем абсолютное значение первого порогового значения, либо значение ошибки текущего весового сигнала является большим или равным второму пороговому значению, и формирования сигнала приемного луча с использованием второго метода, если разность между значением ошибки текущего весового сигнала и значением ошибки предыдущего весового сигнала является меньшей либо равной абсолютному значению первого порогового значения, а значение ошибки текущего весового сигнала является меньшим, чем второе пороговое значение.

Краткое описание чертежей

Вышеприведенные и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в следующем подробном описании со ссылками на чертежи, на которых:

фиг.1 - структурная схема, иллюстрирующая структуру приемника базовой станции в традиционной системе мобильной связи CDMA;

фиг.2 - структурная схема, иллюстрирующая структуру приемника базовой станции согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру приема сигнала приемником базовой станции согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - структурная схема, иллюстрирующая структуру приемника базовой станции согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру приема сигнала приемником базовой станции согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - диаграмма, иллюстрирующая CM-метод в системе мобильной связи OFDM;

фиг.7 - диаграмма, схематически иллюстрирующая DD-метод в системе мобильной связи OFDM, использующей двухпозиционную фазовую манипуляцию (BPSK);

фиг.8 - график, иллюстрирующий условие перехода с этапа сходимости на этап стабилизации согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.9 - график, иллюстрирующий характеристическую кривую для способа обычного формирования весов и способа двухэтапного формирования весов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10 - график, иллюстрирующий характеристическую кривую согласно количеству приемных антенн приемника базовой станции для способа 2-этапного формирования весов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения; и

фиг.11 - структурная схема, иллюстрирующая структуру системы мобильной связи OFDM согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Некоторые предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения далее подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах одинаковые или подобные элементы обозначены идентичными ссылочными поз