Система с множеством антенн для одновременной поддержки приемников miso и mimo

Система с множеством антенн для одновременной поддержки приемников miso и mimo

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ИСПРАШИВАНИЕ ПРИОРИТЕТА ПО РАЗДЕЛУ 35 КОДЕКСА ЗАКОНОВ США §119

Настоящая патентная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки № 60/527 201, озаглавленной «Incremental Pilot Insertion for Hybrid MISO/MIMO Systems», зарегистрированной 5 декабря 2003, которая переуступлена правопреемнику настоящей заявки и включена в настоящий документ посредством ссылки.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

I. Область техники

Настоящее изобретение относится в общем случае к передаче данных, а более конкретно - к передаче пилот-сигнала для беспроводной системы связи с множеством антенн.

II. Предшествующий уровень техники

Система связи с множеством антенн использует множество (T) передающих антенн и одну или большее количество (R) приемных антенн для передачи данных и пилот-сигнала. Система с множеством антенн может, таким образом, представлять собой систему с множеством входов и множеством выходов (MIMO) или систему с множеством входов и одним выходом (MISO). В системе MIMO, MIMO-канал, сформированный множеством передающих антенн и множеством приемных антенн, состоит из S пространственных каналов, где S < минимум {T, R}. S пространственных каналов могут использоваться для передачи данных параллельно для достижения более высокой полной пропускной способности и/или избыточности для достижения большей надежности. В системе MISO, MISO-канал, сформированный множеством передающих антенн и одной приемной антенной, состоит из одного пространственного канала. Однако множество передающих антенн может использоваться для передачи данных с избыточностью для достижения большей надежности.

Точная оценка беспроводного канала между передатчиком и приемником обычно необходима для восстановления данных, посылаемых через беспроводной канал. Оценку канала обычно выполняют, посылая пилот-сигнал от передатчика и измеряя данный пилот-сигнал в приемнике. Пилот-сигнал состоит из символов модуляции, которые известны заранее и передатчику, и приемнику. Приемник может, таким образом, оценивать отклик канала, основываясь на принятых пилотных символах и известных переданных пилотных символах.

Система с множеством антенн может одновременно поддерживать приемники MISO (которые являются приемниками, оборудованными одной антенной) и приемники MIMO (которые являются приемниками, оборудованными множеством антенн). Для приемников MISO и MIMO обычно требуются различные оценки канала и, таким образом, они имеют различные требования для передачи пилот-сигнала, как описано ниже. Так как передача пилот-сигнала представляет непроизводительные издержки в системе с множеством антенн, желательно минимизировать передачу пилот-сигнала до возможной степени. Однако передача пилот-сигнала должна быть такой, чтобы приемники MISO и приемники MIMO могли получать оценки канала достаточного качества.

Поэтому в предшествующем уровне техники существует потребность в способах эффективной передачи пилот-сигнал в системе с множеством антенн.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Описаны схемы эффективной передачи пилот-сигнала для систем связи с множеством антенн с одной несущей и с множеством несущих. В общем случае для приемников MISO предпочтительно, чтобы пилот-сигнал передавался в одном пространственном направлении от множества (T) передающих антенн так, чтобы принятые пилотные символы можно было фильтровать для получения оценок канала более высокого качества. Для приемников MIMO обычно требуется, чтобы пилот-сигнал передавался в различных пространственных направлениях от T передающих антенн так, чтобы можно было оценивать коэффициенты усиления канала для различных пар передающей и приемной антенн.

В одной схеме передачи пилот-сигнала определяется одна «обучающая» матрица из коэффициентов, которая может использоваться для передачи пилот-сигнала для приемников MISO и для приемников MIMO. Обучающая матрица содержит M обучающих векторов, где M ≥ и каждый обучающий вектор содержит T коэффициентов. M обучающих векторов направлены в M различных пространственных направлениях и не ортогональны друг другу для этой схемы передачи пилот-сигнала. Каждый обучающий вектор используется для генерации соответствующего набора из T масштабированных пилотных символов для передачи от T передающих антенн. M наборов из T масштабированных пилотных символов могут генерироваться с помощью M обучающих векторов и передаваться, например, в M периодах символа. M наборов из Т масштабированных пилотных символов подходят для использования для оценки канала приемниками MISO и приемниками MIMO. Число M × T коэффициентов в обучающей матрице можно выбирать, например, для минимизации ошибок оценки канала приемниками MISO и приемниками MIMO.

В другой («инкрементной») схеме передачи пилот-сигнала первый набор из T масштабированных пилотных символов генерируется с помощью первого обучающего вектора и передается (например, непрерывно) от T передающих антенн. Если, по меньшей мере, один приемник MIMO должен поддерживаться системой, то, по меньшей мере, Т-1 дополнительных наборов из T масштабированных пилотных символов генерируются с помощью, по меньшей мере, Т-1 дополнительных обучающих векторов и передаются T передающими антеннами. Например, дополнительные наборы масштабированных пилотных символов могут циклически повторяться, и каждый дополнительный набор масштабированных пилотных символов может передаваться в соответствующий период символа. Обучающие векторы могут определяться так, чтобы они были ортогональны друг другу для повышения эффективности оценки канала. Каждый приемник MISO может оценивать свой MISO-канал, основываясь на первом наборе масштабированных пилотных символов. Каждый приемник MIMO может оценивать свой MIMO-канал, основываясь на первом и дополнительных наборах масштабированных пилотных символов.

Если система с множеством антенн использует ортогональное мультиплексирование с частотным разделением каналов (OFDM), то каждый масштабированный пилотный символ может передаваться соответствующей передающей антенной в группе из P поддиапазонов, где P > 1. Это позволяет приемникам MISO и MIMO оценивать полную частотную характеристику своих MISO- и MIMO-каналов, соответственно. Также описаны способы оценки канала. Различные аспекты и варианты осуществления изобретения также описаны более подробно ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Особенности и характер настоящего изобретения поясняются ниже в подробном описании со ссылками на чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции идентифицируют соответствующие элементы по всему документу и на которых показано следующее:

фиг.1 система с множеством антенн с передатчиком и двумя приемниками;

фиг.2A и 2B - оценка канала, выполняемая приемником MISO и приемником MIMO, соответственно, в 4x4 - системе;

фиг.3 - структура поддиапазона для системы OFDM с множеством антенн;

фиг.4A - схема передачи пилот-сигнала с помощью обычной обучающей матрицы для приемников MISO и для приемников MIMO;

фиг.4B - инкрементная схема передачи пилот-сигнала;

фиг.5 - процесс передачи пилот-сигнала в системе с множеством антенн с использованием инкрементной схемы передачи пилот-сигнала;

фиг.6 - структурная схема передатчика, приемника MISO и приемника MIMO в системе с множеством антенн;

фиг.7 - передающий (ПД) блок пространственной обработки и блок передачи в передатчике; и

фиг.8A и 8В - блок приема и блок оценки канала, соответственно, для приемника MIMO.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Используемое слово «примерный» означает «служащий в качестве примера или иллюстрации». Любой вариант осуществления или образец, описанный как «примерный», не обязательно должен рассматриваться как предпочтительный или преимущественный по сравнению с другими вариантами осуществления или образцами.

1. Система с множеством антенн с одной несущей

Фиг.1 показывает систему 100 связи с множеством антенн с передатчиком 110 и двумя приемниками 150a и 150b. Для простоты, передатчик 110 имеет две передающие антенны, приемник MISO 150a имеет одну приемную антенну, и приемник MIMO 150b имеет две приемные антенны.

MISO-канал, сформированный этими двумя антеннами в передатчике и одной антенной в приемнике MISO, может характеризоваться 1х2 вектором-строкой отклика канала, который может быть выражен как:

, Уравнение (1)

где элемент для j=1, 2 обозначает комплексный коэффициент усиления канала между передающей антенной и одной антенной в приемнике MISO. Вектор обычно выражается как столбец и вектор-строка обычно выражается как строка.

MIMO-канал, сформированный этими двумя антеннами в передатчике и этими двумя антеннами в приемнике MIMO, может характеризоваться 2 х 2 матрицей отклика канала, которая может быть выражена как:

, Уравнение (2)

где элемент h_i,j для i = 1, 2 и j = 1, 2, обозначает комплексный коэффициент усиления канала между передающей антенной j и приемной антенной i в приемнике MIMO. Канал с одним входом/одним выходом (SISO) существует между каждой парой антенн. Эти четыре элемента в указывают коэффициенты усиления канала для четырех SISO-каналов MIMO-канала. Матрица может также рассматриваться, как содержащая один вектор-строку отклика канала для каждой приемной антенны i.

Передатчик может передавать пилотный символ от каждой передающей антенны, чтобы предоставить возможность приемникам MISO и MIMO оценивать их соответствующие отклики MISO- и MIMO-канала. Каждый пилотный символ - символ модуляции, который известен заранее передатчику и приемнику. Для облегчения оценки канала приемниками передатчик может умножать пилотный символ для каждой передающей антенны j на соответствующий коэффициент , используя блок 112 умножения, до передачи от передающей антенны, как показано на фиг. 1.

Принятый символ в приемнике MISO может тогда быть выражен как:

, Уравнение (3)

где - принятый символ для приемника MISO;

является 2х1 вектором коэффициентов, используемых для передачи пилот-сигнала, где «T» обозначает транспонирование; и

является шумом в приемнике MISO.

Вектор также упоминается как «обучающий» вектор, поскольку он используется для передачи пилот-сигнала.

Принятые символы в приемнике MIMO для той же самой передачи пилот-сигнала могут быть выражены как:

, Уравнение (4)

где r является 2 х 1 вектором принятых символов для приемника MIMO; и

- вектор шума для приемника MIMO.

Для простоты, пилотные символы не показаны в уравнениях (3) и (4).

Передатчик обычно передает данные с избыточностью от обеих передающих антенн в приемник MISO. В этом случае приемник MISO должен выполнять оценку только составного MISO-канала, которая равна , и не должен оценивать коэффициенты усиления канала h1 и h2 для отдельных SISO-каналов, которые составляют MISO-канал. Если эти два коэффициента равны (например, ), то приемник MISO может усреднять (или фильтровать) принятые символы, полученные в течение множества периодов символа, для получения более высококачественной оценки канала. Период символа относится к продолжительности времени, в течение которого передаются данные или пилотный символ.

Передатчик может передавать данные параллельно от обеих передающих антенн в приемник MIMO для улучшения пропускной способности. В этом случае приемник MIMO должен (1) оценивать коэффициенты усиления канала h11, h12, h21 и h22 для отдельных SISO-каналов, которые составляют MIMO-канал, и (2) использовать эти оценки коэффициента усиления канала для восстановления передачи данных. Однако для описанной выше передачи пилот-сигнала приемник MIMO имеет только два уравнения для двух принятых символов и , как показано в уравнении (4). Приемнику MIMO необходимо два дополнительных уравнения для определения четырех неизвестных коэффициентов усиления канала. Передатчик может обеспечивать оценку MIMO-канала, передавая пилотные символы с использованием двух различных обучающих векторов и в двух периодах символа. Принятые символы в приемнике MIMO могут затем быть выражены как:

и Уравнение (5)

где и являются двумя векторами принятых символов в течение двух периодов символа. MIMO-канал, предполагается, постоянным в течение двух периодов символа. Приемник MIMO теперь имеет четыре уравнения для четырех принятых символов в этих двух векторах и . Если коэффициенты в обучающих векторах и выбраны соответствующим образом, то приемник MIMO может определять четыре неизвестных коэффициента усиления канала, основываясь на векторах , , и .

Для простоты, приведенное выше описание относится к 2 х 2 системе, в которой передатчик имеет две передающие антенны, и приемники имеют максимум две приемные антенны. В общем случае система с множеством антенн может включать в себя передатчики и приемники с любым количеством антенн, т.е. T и R могут быть любыми целыми числами. Для обеспечения оценки канала приемником MIMO передатчик может передавать пилот-сигнал, используя M обучающих векторов (например, в M периодов символа), где в общем случае M ≥. Каждый обучающий вектор содержит T коэффициентов для T передающих антенн.

Принятые символы для приемника MIMO в T x R системе могут быть выражены как:

, Уравнение (6)

где является R x M матрицей принятых символов в течение M периодов символа;

является R x T матрицей откликов канала для приемника MIMO;

является T х M обучающей матрицей коэффициентов, используемых в течение M периодов символа; и

является R х M матрицей шума в приемнике MIMO в течение M периодов символа.

Матрица содержит M обучающих векторов или столбцов (т.е. ), где один обучающий вектор используется для передачи пилот-сигнала в каждый период символа. Матрица содержит M векторов или столбцов принятых символов в течение M периодов символа (т.е. ). Приемник MIMO может получать оценку MIMO-канала следующим образом:

. Уравнение (7)

Матрица оцененных откликов канала также может быть получена выполнением некоторой другой линейной операции с матрицей принятых символов.

Принятые символы для приемника MISO для той же самой передачи пилот-сигнала в T х R системе могут выражаться как:

, Уравнение (8)

где является 1 х M вектором-строкой принятых символов в течение M периодов символа;

является 1 x T вектором-строкой откликов канала для приемника MISO; и

является 1 x M вектором-строкой шума в приемнике MISO в течение M периодов символа.

Вектор-строка содержит M принятых символов в течение M периодов символа (т.е. ).

Приемник MISO обычно должен выполнять оценку только составного MISO-канала, которая равна , а не отдельных SISO-каналов MISO-канала. Составной MISO-канал может оцениваться только с помощью одного обучающего вектора в . Например, если обучающий вектор содержит все единицы, то составной MISO-канал может оцениваться как принятые символы, или . Для приемника MISO предпочтительно, чтобы обучающие векторы в были одинаковыми и были направлены в том же самом пространственном направлении так, чтобы принятые символы с по можно было бы фильтровать для получения более точной оценки составного MISO-канала.

Приемник MIMO обычно должен оценивать коэффициенты усиления отдельных SISO-каналов MIMO-канала, или элементов матрицы отклика канала. Это требует, чтобы M обучающих вектора в были различными и были направлены в различных пространственных направлениях. Лучшая эффективность оценки MIMO-канала может быть достигнута, когда является унитарной матрицей, и M обучающих векторов ортогональны друг другу. Это условие ортогональности может быть выражено как: , где является единичной матрицей и «H» обозначает сопряженное транспонирование. Условие ортогональности может эквивалентно быть выражено как: , для , , и .

В качестве примера, для 2 х 2 системы, следующие обучающие матрицы и могут использоваться для приемников MISO и MIMO, соответственно:

и Уравнение (9)

Как описано выше и как отмечено в уравнении (9), для приемников MISO и MIMO предпочтительны различные обучающие матрицы.

Одна общая обучающая матрица может определяться и использоваться для одновременной поддержки приемников MISO и приемников MIMO следующим образом:

. Уравнение (10)

Коэффициенты в обучающей матрице выбираются для обеспечения хорошей эффективности оценки канала для приемников MISO и для приемников MIMO. Эффективность оценки канала может определяться количественно в соответствии с различными критериями. В одном из вариантов осуществления коэффициенты в выбираются для минимизации ошибок оценки канала для приемников MISO и для приемников MIMO. Это может быть реализовано вычислением ошибки оценки канала для приемника MISO и ошибки оценки канала для приемника MIMO для данной матрицы , вычислением полной ошибки оценки канала для приемников MISO для приемников MIMO и настройки/выбора коэффициентов так, чтобы полная ошибка оценки канала была минимальной. Ошибкам оценки канала для приемников MISO и MIMO могут присваиваться различные веса при вычислении полной ошибки оценки канала. Например, ошибка оценки канала для каждого приемника может вычисляться как среднеквадратичная ошибка между общей обучающей матрицей (например, ) и необходимой обучающей матрицей (например, или ) для этого приемника, и полная ошибка оценки канала может затем вычисляться как сумма взвешенных среднеквадратичных ошибок для приемников MISO и MIMO. В другом варианте осуществления коэффициенты в выбираются для минимизации ухудшения эффективности обнаружения для приемников MISO и для приемников MIMO. Другие критерии могут также использоваться для выбора коэффициентов. Ошибки и ухудшения могут определяться с помощью вычислений, компьютерного моделирования, эмпирических измерений и т.д. Коэффициенты могут также выбираться на основе параметров системы и/или требований к системе, таких как, например, количество приемников MISO и количество приемников MIMO в системе, приоритет приемников MISO относительно приемников MIMO и т.д. Коэффициенты могут выбираться один раз и после этого использоваться для передачи пилот-сигнала. Коэффициенты могут также изменяться периодически или динамически, основываясь на различных факторах (таких как количество приемников MISO и MIMO, относительный приоритет между приемниками MISO и MIMO и т.д.).

Для 4 х 4 системы, следующие обучающие матрицы и могут использоваться для приемников MISO и MIMO, соответственно:

и . Уравнение (11)

Также, единая общая обучающая матрица может определяться и использоваться для одновременной поддержки приемников MISO и приемников MIMO следующим образом:

, Уравнение (12)

где и для является m-тым обучающим вектором или столбцом . Коэффициенты в обучающей матрице выбираются для обеспечения хорошей эффективности оценки канала для приемников MISO и для приемников MIMO и на основе различных соображений, которые описаны выше для обучающей матрицы .

В одной из схем передачи пилот-сигнала передатчик передает пилот-сигнал, используя обучающие векторы в . Например, передатчик может циклически использовать четыре обучающих вектора в и передавать пилот-сигнал, используя в периоде n символа, - в следующем периоде n+1 символа, затем в периоде n+2 символа, затем в периоде n+3 символа, затем возвращаться обратно к в периоде n+4 символа и т.д.

Фиг. 2A иллюстрирует оценку канала, выполняемую приемником MISO в 4 x 4 системе для первой схемы передачи пилот-сигнала. Передатчик передает пилот-сигнал с помощью циклического использования четырех обучающих векторов , как описано выше. Принятыми символами для приемника MISO являются в течение периода n символа, в течение периода n+1 символа, и т.д., как показано на фиг. 2A. Приемник MISO может фильтровать принятые символы, например, используя фильтр с конечной импульсной характеристикой (FIR, КИХ), для получения оценки составного MISO-канала в периоде n символа следующим образом:

Уравнение (13)

где c (i) для i = L₁... L₂ является коэффициентами для фильтра FIR; и

L1 и L2 являются пределами времени для фильтра FIR.

Для каузального фильтра FIR, L₁=0, , и оценка составного MISO-канала является взвешенной суммой принятых символов для L2 предшествующих периодов символа и текущего периода символа. Для некаузального фильтра FIR и оценка составного MISO-канала является взвешенной суммой принятых символов в течение L2 предшествующих периодов символа, текущего периода символа и L1 будущих периодов символа. Буфферизация L1 принятых символов необходима для воплощения некаузального фильтра FIR.

Фиг. 2B иллюстрирует оценку канала, выполняемую приемником MIMO в 4 x 4 системе для первой схемы передачи пилот-сигнала. Передатчик передает пилот-сигнал, используя обучающую матрицу , как описано выше. Принятыми символами для приемника MIMO являются в течение периода n символа, в течение периода n+1 символа и т.д., как показано на фиг. 2B. «Блок пилот-сигналов» может определяться как наименьший промежуток времени, в течение которого все обучающие векторы используются для передачи пилот-сигнала. Для примера, показанного на фиг. 2B, блок пилот-сигналов - четыре периода символа. Приемник MIMO может фильтровать принятые символы для пилот-сигнала, переданного с помощью тех же самых обучающих векторов, например, фильтровать и для обучающего вектора , и для обучающего вектора и т.д. Приемник MIMO может также получать оценки коэффициента усиления отдельного канала, основываясь на (фильтрованных или нефильтрованных) принятых символах, полученных в течение одного блока пилот-сигналов, как показано на фиг. 2B. Например, матрица может формироваться с помощью четырех векторов принятых символов с по , и оценки коэффициента усиления канала могут вычисляться для , как показано в уравнении (7).

Для простоты, фиг. 2A и 2B показывают MISO- и MIMO-каналы, которые являются статическими в течение всей продолжительности времени периодов с n-2 по n+5 символа. Для улучшения эффективности оценки канала блок пилот-сигналов должен быть короче времени когерентности MISO- и MIMO-каналов. Время когерентности - продолжительность времени, в течение которого беспроводный канал, как ожидается, останется приблизительно постоянным.

Концепция, описанная выше для 4 х 4 системы, может быть расширена на любую T x R систему. Одна общая обучающая матрица может определяться с помощью коэффициентов, выбранных как описано выше. Передатчик передает пилот-сигнал, используя все обучающие векторы в . Приемники MISO и MIMO могут оценивать свои MISO- и MIMO-каналы, соответственно, основываясь на всех принятых символах в течение передачи пилот-сигнала.

Система с множеством антенн множеством несущих

Система с множеством антенн может использовать множество несущих для данных и передачи пилот-сигнала. Множество несущих могут обеспечиваться с помощью OFDM, некоторых других методов модуляции множества несущих, или некоторой другой структуры. OFDM фактически делит всю ширину полосы пропускания системы (W) на множество (N) ортогональных поддиапазонов. Эти поддиапазоны также упоминаются как тоны, поднесущие, элементы кодированного сигнала и частотные каналы. Что касается OFDM, каждый поддиапазон связан с соответствующей поднесущей, которая может модулироваться данными. Система OFDM с множеством антенн может использовать только подмножество из всех N поддиапазонов для данных и передачи пилот-сигнала и использовать остальные поддиапазоны в качестве поддиапазонов защиты, чтобы система отвечала требованиям спектральной маски. Для простоты, последующее описание предполагает, что все N поддиапазонов могут использоваться для данных и передачи пилот-сигнала.

Беспроводный канал между передатчиком и приемником в системе OFDM с множеством антенн может испытывать частотно-селективное замирание, частотная характеристика, которого изменяется в полосе системы. N поддиапазонов для каждого SISO-канала могут в таком случае быть связаны с различными коэффициентами усиления составного канала. Точная оценка канала для всех N поддиапазонов может быть необходима для восстановления переданных данных на некоторых или на всех этих поддиапазонах.

MISO-канал для приемника MISO в системе OFDM с множеством антенн может характеризоваться набором из N векторов-строк отклика канала для k=1...N. Каждый вектор-строка имеет размерность 1 x T и содержит T элементов для коэффициентов усиления канала между T передающими антеннами и одной приемной антенны для k-того поддиапазона. MIMO-канал для приемника MIMO в системе OFDM с множеством антенн может характеризоваться набором из N матриц отклика канала для . Каждая матрица имеет размерность R x T и содержит элементов для коэффициентов усиления канала между T передающими антеннами и R приемными антеннами для k-того поддиапазона.

Отклик канала для каждого SISO-канала может характеризоваться или импульсной характеристикой канала во временной области, или соответствующей частотной характеристикой канала в частотной области. Частотная характеристика канала является дискретным преобразованием Фурье (ДПФ) импульсной характеристики канала. Импульсная характеристика канала для каждого SISO-канала может характеризоваться L сигналами в области времени, где L - обычно намного меньше общего количества поддиапазонов, или L < N. Таким образом, если на передающую антенну подается импульс, то L выборок во временной области с частотой дискретизации W МГц полученные в приемной антенне для этого импульса воздействия, были бы достаточны для того, чтобы характеризовать отклик SISO-канала. Необходимое количество сигналов (L) для импульсной характеристики канала зависит от разброса задержек в системе, который определяется разницей во времени между самыми ранними и последними поступающими экземплярами сигнала с достаточной энергией в приемнике. Поскольку только L сигналов необходимы для импульсной характеристики канала, частотная характеристика для каждого SISO-канала может полностью характеризоваться на основе оценки коэффициента усиления канала только для L соответственно выбранных поддиапазонов, вместо всех N поддиапазонов.

Фиг.3 показывает структуру поддиапазона, который может использоваться для передачи пилот-сигнала в системе OFDM с множеством антенн. Пилотный символ передается в каждом из P пилотных поддиапазонов, которые являются поддиапазонами, используемыми для передачи пилот-сигнала, причем в общем случае N>P. Для улучшения эффективности и упрощения вычисления P пилотных поддиапазонов могут равномерно распределяться по всем N поддиапазонам так, что последовательные пилотные поддиапазоны отделены N/P поддиапазонами. Остальные N-P поддиапазонов могут использоваться для передачи данных и упоминаются как поддиапазоны данных.

Пилот-сигнал может передаваться различными способами в системе OFDM с множеством антенн. Передача пилот-сигнала может зависеть от конкретной выбранной для использования обучающей матрицы. Несколько примерных схем передачи пилот-сигнала описаны ниже.

Фиг.4A показывает первую схему передачи пилот-сигнала для системы OFDM с множеством антенн. Согласно этой схеме передатчик передает пилот-сигнал, используя обучающую матрицу , элементы/коэффициенты которой выбираются так, чтобы одновременно поддерживать приемники MISO и приемники MIMO. Передатчик может циклически повторять обучающие векторы в и использовать один обучающий вектор в каждом периоде символа OFDM. Тот же самый обучающий вектор может использоваться для каждого из пилотных поддиапазонов P. Для простоты, фиг. 4A показывает передачу пилот-сигнала для системы с четырьмя передающими антеннами.

Приемник MISO в системе OFDM с множеством антенн может оценивать полную частотную характеристику MISO-канала, используя различные методы оценки канала. Для прямой оценки по методу наименьших квадратов приемник MISO сначала получает набор из P принятых символов для P пилотных поддиапазонов в каждый период символа OFDM, который может быть обозначен как P x 1 вектор . Приемник MISO затем получает начальную оценку частотной характеристики составного MISO-канала, которая является P х 1 вектором , основываясь на принятых символах. Каждый из P элементов представляет начальную оценку составного MISO-канала для соответствующего пилотного поддиапазона.

Приемник MISO затем вычисляет оценку по методу наименьших квадратов импульсной характеристики составного MISO-канала следующим образом:

, Уравнение (14)

где является P x P матрицей ДПФ; и

является P x 1 вектором для оценки по методу наименьших квадратов импульсной характеристики канала.

Матрица ДПФ определяется так, что (i, j)-тый элемент, , задается как:

, для i=1...P j = 1...P, Уравнение (15)

где i - индекс строки, и j - индекс столбца. Уравнение (14) представляет 2-мерное ОБПФ (обратное быстрое преобразование Фурье) для начальной оценки частотной характеристики для получения оценки по методу наименьших квадратов импульсной характеристики канала . Вектор может подвергаться пост-обработке, например, (1) путем ус