Способ и устройство для передачи в многоантенной системе связи

Способ и устройство для передачи в многоантенной системе связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к области связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству в многоантенной системе связи.

От современной системы беспроводной связи требуется, чтобы она могла работать на каналах, подверженных замиранию и многолучевому распространению сигналов. Одной из таких систем связи является система многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), соответствующая стандарту TIA/EIA/IS-95 "Стандарт совместимости подвижной станции с базовой станцией для двухрежимной широкополосной системы сотовой связи с расширением спектра", в дальнейшем упоминаемому как стандарт IS-95. Система МДКР поддерживает обмен речевыми сигналами и данными между пользователями по наземной линии связи. Использование методов МДКР в системе связи многостанционного доступа описано в патенте США №4901307 на изобретение "Система связи с многостанционным доступом на основе расширения спектра с использованием спутниковых или наземных ретрансляторов" и патенте США №5103459 на изобретение "Система и способ для формирования сигналов в сотовой телефонной системе МДКР", переуступленных правопреемнику настоящего изобретения и упоминаемых здесь для сведения.

Система IS-95 может эффективно функционировать за счет оценки параметров канала в приемном устройстве, которое использует эти оценочные параметры канала для демодуляции принятого сигнала. Для обеспечения эффективности оценки канала в системе IS-95 каждая базовая станция обязана передавать контрольный сигнал. Контрольный сигнал представляет собой повторяющуюся последовательность псевдошумового (ПШ) типа, которая известна приемному устройству. Корреляция принятого контрольного сигнала с локальной копией этого контрольного сигнала позволяет приемному устройству оценить комплексную импульсную характеристику канала и соответственно скорректировать параметры демодулятора. Для параметров сигнала и системы IS-95 не требуется или не является целесообразным сообщать информацию об условиях канала, измеренных приемным устройством, обратно в передающее устройство.

Учитывая постоянно возрастающую потребность в беспроводной связи, желательно иметь более высокоэффективную и высокопроизводительную систему беспроводной связи. Одним из видов более высокопроизводительной системы беспроводной связи является система с большим числом входов и выходов (БЧВВ), в которой используется множество передающих антенн для передачи на канале распространения в сторону множества приемных антенн. Как и в системах с более низкой производительностью, канал распространения в системе БЧВВ подвержен воздействию отрицательных эффектов многолучевого распространения, а также помех от соседних антенн. Многолучевое распространение имеет место, когда переданный сигнал приходит в приемное устройство по множеству трасс распространения с разными задержками. Когда сигналы приходят с множества трасс распространения, компоненты сигналов могут объединяться с деструктивным эффектом, который называется "замиранием". Чтобы повысить эффективность и уменьшить сложность системы БЧВВ, можно передавать информацию о характеристиках канала распространения обратно в передающее устройство, чтобы оно предварительно формировало сигнал перед передачей.

Предварительное формирование сигнала может быть затруднено, когда характеристики канала распространения быстро изменяются. Характеристика канала может претерпевать изменения со временем из-за движения приемного устройства или изменений в окружающей его среде. В условиях подвижной связи для обеспечения оптимального функционирования необходимо, чтобы информация о характеристиках канала, такая как статистика замирания и помех, быстро определялась и передавалась в передающее устройство до того, как характеристики канала существенно изменятся. По мере увеличения задержки процесса измерения и сообщения уменьшается полезность информации о характеристиках канала. Существует потребность в эффективных методах, которые бы позволили быстро определять характеристики канала.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа и устройства для измерения и сообщения информации о состоянии канала в высокоэффективной, высокопроизводительной системе связи, согласно которым генерируют множество контрольных сигналов, передают множество контрольных сигналов по каналу распространения между передающим устройством и множеством приемных устройств, при этом передающее устройство содержит по меньшей мере одну передающую антенну, каждое из множества приемных устройств содержит по меньшей мере одну приемную антенну, и канал распространения содержит множество подканалов между передающим устройством и множеством приемных устройств, принимают по меньшей мере один из множества контрольных сигналов в каждом из множества приемных устройств, определяют набор характеристик передачи для по меньшей мере одного из множества подканалов, причем при определении набора характеристик передачи используют по меньшей мере один из множества контрольных сигналов, принятых каждым из множества приемных устройств, сообщают информационный сигнал из каждого из множества приемных устройств передающему устройству, причем информационный сигнал несет набор характеристик передачи для по меньшей мере одного из множества подканалов, и оптимизируют набор параметров в передающем устройстве на основании информационного сигнала.

Согласно одному аспекту изобретения контрольные символы передаются на множестве наборов раздельных подканалов, подвергнутых ортогональному частотному уплотнению (ОЧУ). Когда контрольные символы передаются на раздельных подканалах ОЧУ, характеристики канала распространения можно определить через набор из К подканалов, несущих контрольные символы, причем К меньше, чем число подканалов ОЧУ в системе. Кроме передачи контрольных символов на раздельных подканалах система может передавать контрольную последовательность во временной области, которую можно использовать для определения характеристик канала распространения. Кроме формирования и передачи контрольных символов аспектом изобретения является также сжатие объема информации, необходимого для восстановления характеристик канала распространения.

В дальнейшем будут более подробно описаны существенные признаки, принципы и преимущества настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых использованы одинаковые ссылочные обозначения и на которых:

фиг.1А изображает схематически систему связи с большим числом входов и выходов (БЧВВ),

фиг.1В изображает систему БЧВВ, построенную на основе ОЧУ, с обратной передачей информации о состоянии канала,

фиг.1С изображает схему примерной структуры контрольного сигнала ОЧУ, которую можно использовать для оценки информации о состоянии канала,

фиг.2 графически иллюстрирует конкретный пример передачи с передающей антенны в передающем устройстве,

фиг.3 изображает структурную схему процессора данных и модулятора системы связи, изображенной на фиг.1А,

фиг.4А и 4В изображают структурные схемы двух вариантов процессора канальных данных, который можно использовать для обработки одного потока канальных данных, таких как управляющие данные, широковещательные данные, речевые данные или данные трафика,

фиг.5А-5С изображают структурные схемы обрабатывающих блоков, которые можно использовать для формирования сигнала передачи, изображенного на фиг.2,

фиг.6 изображает структурную схему приемного устройства, имеющего множество приемных антенн, который можно использовать для приема одного или нескольких потоков канальных данных, и

фиг.7 изображает графики, иллюстрирующие спектральную эффективность, достигаемую при использовании некоторых рабочих режимов в системе связи согласно одному варианту воплощения изобретения.

На фиг.1А представлена схема системы 100 связи с большим числом входов и выходов, способной реализовать некоторые варианты изобретения. Система 100 связи может быть выполнена с возможностью обеспечения комбинации антенного, частотного и временного разнесения для повышения спектральной эффективности, улучшения производительности и увеличения гибкости. Повышенная спектральная эффективность характеризуется способностью передавать наибольшее возможное количество битов в секунду на один герц (бит·с/Гц), чтобы лучше использовать имеющуюся ширину полосы частот системы. Методы повышения спектральной эффективности будут более подробно описаны ниже. Улучшение производительности можно выразить количественно, например, более низким коэффициентом ошибочных битов (КОБ) или коэффициентом ошибочных кадров (КОК) для данного отношения мощности несущей к мощности шума плюс помех (Н/П). Улучшение гибкости характеризуется способностью охватить множество пользователей, имеющих различные и обычно несоизмеримые потребности. Эти цели можно достичь частично посредством использования модуляции множества несущих, временного мультиплексирования (ВМП), множества передающих и/или приемных антенн и других методов. Далее будут более подробно описаны существенные признаки, аспекты и преимущества изобретения.

Как показано на фиг.1А, система 100 связи включает в себя первую систему 110, осуществляющую связь со второй системой 120. Система 110 содержит процессор 112 данных (передачи), который осуществляет следующие функции: (1) принимает или формирует данные, (2) обрабатывает данные для обеспечения антенного, частотного или временного разнесения или их комбинации и (3) подает обработанные символы модуляции в ряд модуляторов 114а-114t. Каждый модулятор 114 обрабатывает символы модуляции и формирует модулированный ВЧ сигнал, пригодный для передачи. Модулированные ВЧ сигналы из модуляторов 114а-114t затем передаются с соответствующих антенн 116а-116t по линиям 118 связи в систему 120.

Изображенная на фиг.1А система 120 содержит ряд приемных антенн 122а-122r, которые принимают переданные сигналы и подают принятые сигналы в соответствующие демодуляторы 124а-124r. Как показано на фиг.1А, каждая приемная антенна 112 может принимать сигналы от одной или более передающих антенн 116 в зависимости от ряда факторов, например, таких как рабочий режим, используемый в системе 110, направленность передающей и приемной антенн, характеристики линий связи и другие. Каждый демодулятор 124 демодулирует соответствующий принятый сигнал, используя схему демодуляции, которая является комплементарной по отношению к схеме модуляции, используемой в передатчике. Демодулированные символы из демодуляторов 124а-124r затем подаются в процессор 126 данных (приема), который обрабатывает символы дальше для обеспечения выходных данных. Обработка данных в передающих и приемных устройствах будет более подробно описана ниже.

На фиг.1А показана передача только по прямой линии связи от системы 110 к системе 120. Эту конфигурацию можно использовать для вещания данных и других применений односторонней передачи данных. В системе двунаправленной связи имеется еще обратная линия связи от системы 120 к системе 110, хотя для простоты она не показана на фиг.1А. В двунаправленной системе связи каждая из систем 110 и 120 может работать в качестве передающего или приемного устройства или одновременно и того, и другого в зависимости от того, должны ли данные передаваться из устройства или приниматься в нем.

Для простоты показано, что система 100 связи содержит одно передающее устройство (т.е. систему 110) и одно приемное устройство (т.е. систему 120). Однако обычно в каждом приемном устройстве и каждом передающем устройстве присутствует множество передающих антенн и множество приемных антенн. Система связи согласно изобретению может содержать любое количество передающих устройств и приемных устройств.

Каждое передающее устройство может содержать одну передающую антенну или несколько передающих антенн, как показано на фиг.1А. Аналогичным образом, каждое приемное устройство может содержать одну приемную антенну или несколько приемных антенн, так же, как показано на фиг.1А. Например, система связи может содержать центральную систему (т.е. подобную базовой станции в системе МДКР IS-95), имеющую несколько антенн, которые передают данные или принимают данные из нескольких удаленных систем (например, абонентских аппаратов, подобных удаленным станциям в системе МДКР), некоторые из которых могут содержать одну антенну, а другие могут содержать несколько антенн.

В данном контексте под антенной подразумевается совокупность одного или нескольких антенных элементов, разнесенных в пространстве. Антенные элементы могут быть физически расположены в одном месте или рассредоточены по множеству пунктов. Антенные элементы, физически расположенные вместе в одном пункте, могут работать как антенная решетка (например, как в базовой станции МДКР). Антенная сеть состоит из набора антенных решеток или элементов, которые разделены физически (например, несколько базовых станций МДКР). Антенная решетка или антенная сеть может быть сконструирована с возможностью формирования лучей и передачи множества лучей из антенной решетки или сети. Например, базовая станция МДКР может быть выполнена с возможностью передачи до трех лучей в три разные секции (или секторы) зоны обслуживания из одной и той же антенной решетки. Таким образом, три луча можно рассматривать как три передачи с трех антенн.

Система связи согласно изобретению может быть предназначена для обеспечения схемы связи с многостанционным доступом для множества пользователей, способной поддерживать абонентские аппараты, имеющие разные потребности, а также возможности. Эта схема позволяет эффективно делить общую рабочую полосу частот W (например, 1,2288 МГц) между различными видами услуг, которые могут иметь сильно различающиеся скорости передачи данных, задержки и требования к качеству обслуживания (КО).

Примерами таких сильно различающихся видов услуг могут быть речевые службы и службы данных. Речевые службы типично характеризуются низкой скоростью передачи данных (например, 8-32 кбит/с), краткой задержкой обработки (например, 3-100 мс на всю задержку в одну сторону) и непрерывным использованием канала связи в течение продолжительного периода времени. Потребность в короткой задержке, накладываемая речевыми услугами, типично требует выделения малой доли ресурсов системы каждому речевому вызову на всю его продолжительность. Службы данных, напротив, характеризуются "пульсирующим" трафиком, в котором спорадически посылаются переменные объемы данных. Объем данных может претерпевать значительное изменение от импульса к импульсу и от пользователя к пользователю. Для достижения высокой эффективности предложенную систему связи можно выполнить с возможностью выделения части имеющихся ресурсов для речевых услуг в соответствии с потребностью и выделения остальных ресурсов службе данных. Можно также выделить долю имеющихся ресурсов системы определенным службам данных или определенным видам служб данных.

Распределение скоростей передачи данных, достигаемых каждым абонентским аппаратом, может колебаться в широких пределах между некоторыми минимальными и максимальными мгновенными значениями (например, от 250 кбит/с до около 20 Мбит/с). На достижимую скорость передачи данных для конкретного абонентского аппарата в любой данный момент времени может влиять ряд факторов, таких как величина имеющейся мощности передачи, качество линии связи (т.е. Н/П), схема кодирования и другие. Скорость передачи данных, требующаяся для каждого абонентского аппарата, может также колебаться в широких пределах от минимального значения (например, 8 кбит/с для речевого вызова) до максимально поддерживаемой мгновенной максимальной скорости (например, 20 Мбит/с для пульсирующих служб передачи данных).

Процентное соотношение речевого трафика и трафика данных обычно представляет собой переменную, которая изменяется во времени. Согласно определенным аспектам изобретения, чтобы эффективно поддерживать оба вида услуг одновременно, предложенная система связи выполнена с возможностью динамичного выделения имеющихся ресурсов в зависимости от объема речевого трафика и трафика данных. Одна схема динамического выделения ресурсов будет описана ниже. Другая схема выделения ресурсов описана в вышеупомянутой заявке на патент США №08/963386.

Предложенная система связи позволяет обеспечить перечисленные выше существенные признаки и преимущества и способна поддерживать различные виды услуг, имеющие совершенно разные потребности. Эти существенные признаки обеспечиваются с помощью антенного, частотного или временного разнесения или их комбинации. Антенное, частотное или временное разнесение можно осуществлять независимо и выбирать динамически.

В данном контексте под антенным разнесением подразумевается передача и/или прием данных с помощью более чем одной антенны, под частотным разнесением подразумевается передача данных в более чем одном поддиапазоне и под временным разнесением подразумевается передача данных в течение более чем одного периода времени. Антенное, частотное и временное разнесение могут включать в себя подкатегории. Например, разнесение передачи относится к использованию более чем одной передающей антенны для повышения надежности линии связи, разнесение приема относится к использованию более чем одной приемной антенны для повышения надежности линии связи и пространственное разнесение относится к использованию множества передающих и приемных антенн для повышения надежности и/или увеличения пропускной способности линии связи. Разнесение передачи и приема можно также использовать в совокупности для повышения надежности линии связи без увеличения ее пропускной способности. Таким образом, в рамках настоящего изобретения можно использовать различные комбинации антенного, частотного и временного разнесения.

Частотное разнесение можно обеспечить посредством использования схемы модуляции множества несущих, такой как ортогональное частотное уплотнение (ОЧУ), которая позволяет передавать данные на разных поддиапазонах рабочей полосы частот. Временное разнесение достигается посредством передачи данных в разное время, что наиболее легко реализуется с помощью временного мультиплексирования (ВМП). Эти различные аспекты системы связи согласно изобретению будут более подробно описаны ниже.

Согласно одному аспекту изобретения антенное разнесение осуществляется посредством использования нескольких передающих антенн (N_T) в передающем устройстве или нескольких приемных антенн (N_R) в приемном устройстве или множества антенн как в передающем, так и приемном устройстве. В наземной системе связи (например, в сотовой системе, широковещательной системе, многоканальной многоточечной распределительной системе (ММРС) и других) модулированный ВЧ сигнал из передающего устройства может достигать приемного устройства через несколько трасс передачи. Характеристики трасс передачи обычно изменяются во времени в силу ряда факторов. Если используется более одной передающей или приемной антенны и если трассы передачи между передающей и приемной антеннами независимы (т.е. некоррелированные), что обычно бывает очень редко, то вероятность правильного приема переданного сигнала возрастает с увеличением числа антенн. Обычно с увеличением числа передающих и приемных антенн увеличивается разнесение и улучшается производительность.

Чтобы обеспечить требуемую производительность, антенное разнесение обеспечивается динамически в зависимости от характеристик линии связи. Например, можно обеспечить более высокую степень антенного разнесения для некоторых видов связи (например, сигнализации), для некоторых видов услуг (например, речевой связи), для некоторых характеристик линии связи (например, низкого Н/П) или для некоторых других условий или факторов.

В данном контексте антенное разнесение включает в себя разнесение передачи и разнесение приема. Для разнесения передачи данные передаются с множества передающих антенн. Обычно для достижения требуемого разнесения данные, передаваемые с передающей антенны, подвергаются дополнительной обработке. Например, данные, передаваемые с разных передающих антенн, можно задерживать или переупорядочивать во времени или кодировать и перемежать на имеющихся передающих антеннах. Вместе с разными передающими антеннами можно также использовать частотное и временное разнесение. Для разнесения приема модулированные сигналы принимаются на множество приемных антенн, и разнесение достигается просто путем приема сигналов через разные трассы передачи.

Согласно другому аспекту изобретения частотное разнесение можно обеспечить путем применения схемы модуляции множества несущих. Одной из таких схем, которая обладает множеством преимуществ, является ОЧУ. При модуляции ОЧУ общий канал передачи по существу делится на несколько (L) параллельных подканалов, которые используются для передачи одинаковых или различных данных. Общий канал передачи занимает суммарную рабочую полосу частот W, а каждый подканал занимает поддиапазон, имеющий ширину полосы частот W/L и центрированный на разной центральной частоте. Каждый подканал имеет ширину полосы частот, составляющую часть общей рабочей ширины полосы частот. Каждый подканал можно также рассматривать как независимый канал передачи, который может быть связан с конкретной (и, возможно, уникальной) схемой обработки, кодирования и модуляции, как будет описано ниже.

Данные можно делить на части и передавать на любом определенном наборе из двух или более поддиапазонов для обеспечения частотного разнесения. Например, передачу конкретному абонентскому аппарату можно производить на подканале 1 во временном интервале 1, подканале 5 во временном интервале 2, подканале 2 во временном интервале 3 и т.д. В другом примере данные для конкретного абонентского аппарата можно передавать на подканалах 1 и 2 во временном интервале 1 (например, передавать одни и те же данные на обоих подканалах), подканалах 4 и 6 во временном интервале 2, только подканале 2 во временном интервале 3 и т.д. Передача данных на разных подканалах с течением времени может улучшить производительность системы связи, подверженной замиранию и искажению каналов, избирательному по частоте. Другие преимущества модуляции ОЧУ будут описаны ниже.

Согласно другому аспекту изобретения временное разнесение достигается путем передачи данных в разное время, что легче всего реализуется с помощью временного мультиплексирования (ВМП). Для служб данных (и, возможно, речевых служб) передача данных происходит во временных интервалах, которые можно выбирать для обеспечения устойчивости к зависимой от времени деградации линии связи. Временное разнесение можно также реализовать с помощью перемежения.

Например, передача конкретному абонентскому аппарату может происходить во временных интервалах 1 - х или в подгруппе возможных временных интервалов 1 - х (например, временных интервалах 1,5,8 и т.д.). Объем данных, передаваемых в каждом временном интервале, может быть переменным или фиксированным. Передача во множестве временных интервалов повышает вероятность приема правильных данных, например, при пульсирующем шуме и помехах.

Комбинация антенного, частотного и временного разнесения позволяет обеспечить устойчивую работу системы связи согласно изобретению. Антенное, частотное и/или временное разнесение повышает вероятность правильного приема по меньшей мере некоторых передаваемых данных, которые можно затем использовать (например, путем декодирования) для исправления некоторых ошибок, которые могут иметь место в других передачах. Комбинация антенного, частотного и временного разнесения также позволяет системе связи одновременно оказывать различные виды услуг, имеющих разные скорости передачи данных, задержки обработки и требования к качеству обслуживания.

Предложенная система связи может быть спроектирована и реализована в нескольких различных режимах связи, причем в каждом режиме связи используется антенное, частотное или временное разнесение или их комбинации. Эти режимы связи включают в себя, например, режим разнесенной связи и режим связи БЧВВ. Система связи может также поддерживать различные комбинации режима связи с разнесением и режима связи БЧВВ. В рамках настоящего изобретения можно также реализовать и другие режимы связи.

В режиме разнесенной связи используется разнесение передачи и/или приема, частотное или временное разнесение или их комбинация, и он обычно используется для повышения надежности линии связи. В одном варианте реализации режима разнесенной связи передающее устройство выбирает схему модуляции и кодирования (т.е. конфигурацию) из конечного набора возможных конфигураций, которые известны приемным устройствам. Например, каждый служебный и общий канал может быть связан с конкретной конфигурацией, которая известна всем приемным устройствам. При использовании режима разнесенной связи для конкретного пользователя (например, для речевого вызова или передачи данных) режим и/или конфигурация могут быть известны априори (например, из предыдущей установки) или могут быть согласованы (например, через общий канал) с приемным устройством.

В режиме разнесенной связи данные передаются на одном или более подканалов с одной или более антенн и в одном или нескольких периодах времени. Выделенные подканалы могут быть связаны с одной и той же антенной или могут быть подканалами, связанными с разными антеннами. В общем применении режима разнесенной связи, который также именуется "чистым" режимом разнесенной связи, данные передаются со всех имеющихся передающих антенн в приемное устройство назначения. Чистый режим разнесенной связи можно использовать в тех случаях, когда к скорости передачи данных не предъявляются высокие требования, или при низком Н/П, или когда имеет место и то, и другое.

В режиме связи БЧВВ используется антенное разнесение на обоих концах линии связи, и он обычно используется для повышения надежности и пропускной способности линии связи. В режиме связи БЧВВ можно также использовать частотное и/или временное разнесение в комбинации с антенным разнесением. В режиме связи БЧВВ, который можно также назвать режимом пространственной связи, используется один или более режимов разнесения, которые будут описаны ниже.

Режим разнесенной связи обычно имеет более низкую спектральную эффективность, чем режим связи БЧВВ, особенно при высоких уровнях Н/П. Однако при значениях Н/П от низких до средних режим разнесенной связи обеспечивает сравнимую эффективность и может быть проще в реализации. Использование режима связи БЧВВ обычно обеспечивает более высокую спектральную эффективность, когда он используется, в частности, при значениях Н/П от среднего до высокого. Следовательно, режим связи БЧВВ можно успешно применять при требованиях к скорости передачи данных от средних до высоких.

Система связи может быть выполнена с возможностью одновременной поддержки режима разнесенной связи и режима связи БЧВВ. Эти режимы связи можно применять различным образом, и для повышения гибкости их можно использовать независимо на уровне подканала. Режим связи БЧВВ типично применяется для определенных пользователей. Однако каждый режим связи можно применять независимо на каждом подканале, на наборе подканалов, на всех подканалах или на какой-то другой основе. Например, можно применять режим связи БЧВВ для какого-то конкретного пользователя (например, пользователя данных) и одновременно использовать режим разнесенной связи для другого конкретного пользователя (например, пользователя речевой связи) на другом подканале. Режим разнесенной связи можно также применять, например, на подканалах, испытывающих более высокие потери на трассе.

Предложенную систему связи можно также выполнить с возможностью поддержки нескольких режимов обработки. Когда передающее устройство получает информацию, характеризующую условия (т.е. "состояние") линий связи, в передающем устройстве можно выполнить дополнительную обработку, чтобы дополнительно повысить производительность и эффективность. В передающее устройство можно представить полную информацию о состоянии канала (ИСК) или частичную ИСК. Полная ИСК включает в себя достаточную характеристику трассы распространения (т.е. амплитуду и фазу) между всеми парами передающих и приемных антенн для каждого поддиапазона. Полная ИСК также включает в себя Н/П каждого поддиапазона. Полная ИСК может быть реализована в виде набора матриц комплексных значений коэффициента усиления, описывающих условия трасс передачи от передающих антенн до приемных антенн, как будет описано ниже. Частичная ИСК может включать в себя, например, Н/П поддиапазона. Имея полную ИСК или частичную ИСК, передающее устройство предварительно формирует данные перед их передачей приемному устройству.

Передающее устройство может предварительно формировать сигналы, подаваемые в передающие антенны, индивидуально для конкретного приемного устройства (например, предварительное формирование осуществляется для каждого поддиапазона, выделенного данному приемному устройству). Если канал не претерпел значительных изменений с тех пор, как он был измерен приемным устройством и измерения были посланы обратно в передающее устройство и использованы для предварительного формирования передачи, то приемное устройство назначения сможет демодулировать передачу. В данном варианте связь БЧВВ, основанная на полной ИСК, может демодулироваться только тем приемным устройством, которое связано с ИСК, использованной для предварительного формирования передаваемых сигналов.

В режимах обработки с частичной ИСК и без ИСК передающее устройство может использовать обычную схему модуляции и кодирования (например, на каждой передаче канала данных), которая затем может быть (теоретически) демодулирована всеми приемными устройствами. В режиме обработки с частичной ИСК одно приемное устройство может указать Н/П, и для этого приемного устройства может быть соответственно выбрана модуляция, применяемая на всех антеннах (например, для надежной передачи). Другие приемные устройства могут попытаться демодулировать передачу и успешно ее восстановить, если они имеют адекватное Н/П. Общий (например, широковещательный) канал может использовать режим обработки без ИСК, чтобы достигать всех пользователей.

Допустим, например, что режим связи БЧВВ применяется для потока канальных данных, который передается на одном конкретном подканале с четырех передающих антенн. Поток канальных данных демультиплексируется на четыре подпотока данных, по одному для каждой передающей антенны. Каждый подпоток данных затем модулируется с помощью конкретной схемы модуляции (например, многоуровневой фазовой манипуляции (М-ФМ), многоуровневой квадратурной амплитудной модуляции (М-КАМ) или других), выбранной в зависимости от ИСК для данного поддиапазона и данной передающей антенны. Таким образом формируется четыре подпотока модуляции для четырех подпотоков данных, причем каждый подпоток модуляции включает поток символов модуляции. Четыре подпотока модуляции затем предварительно формируются с помощью матрицы собственных векторов, как будет показано ниже в уравнении (1), для выработки предварительно сформированных символов модуляции. Четыре потока предварительно сформированных символов модуляции соответственно подаются в четыре объединителя четырех передающих антенн. Каждый объединитель объединяет принятые предварительно сформированные символы модуляции с символами модуляции для других подканалов, чтобы сформировать поток векторов символов модуляции для соответствующей передающей антенны.

Обработка на основе полной ИСК типично применяется в режиме связи БЧВВ, где параллельные потоки данных передаются конкретному пользователю на каждой собственной моде канала для каждого выделенного подканала. Аналогичная обработка на основе полной ИСК может выполняться в том случае, когда на каждом из выделенных подканалов передача ведется только на подгруппе имеющихся собственных мод (например, для реализации управления лучом). Учитывая стоимость, связанную с обработкой по полной ИСК (например, усложнение передающего и приемного устройств, увеличение служебной нагрузки для передачи ИСК из приемного устройства в передающее устройство и т.д.), обработка с полной ИСК может применяться в тех случаях в режиме связи БЧВВ, где целесообразно дополнительное повышение производительности и эффективности.

Если полная ИСК отсутствует, может иметься менее описательная информация на трассе передачи (или частичная ИСК), которая может использоваться для предварительного формирования данных перед передачей. Например, может иметься Н/П каждого подканала. В этом случае можно использовать Н/П для управления передачей из различных передающих антенн, чтобы обеспечить требуемую производительность конкретных подканалов и повысить пропускную способность системы.

В данном контексте под режимами обработки на основе полной ИСК подразумеваются режимы обработки, в которых используется полная ИСК, а под режимами обработки на основе частичной ИСК подразумеваются режимы обработки, в которых используется частичная ИСК. Режимы обработки на основе полной ИСК включают в себя, например, режим БЧВВ с полной ИСК, в котором используется обработка на основе полной ИСК в режиме связи БЧВВ. Режимы на основе частичной ИСК включают в себя, например, режим БЧВВ с частичной ИСК, в котором используется обработка на основе частичной ИСК в режиме связи БЧВВ.

В тех случаях, когда обработка с полной ИСК или частичной ИСК используется, чтобы позволить передающему устройству предварительно сформировать данные, используя имеющуюся информацию о состоянии канала (например, собственные моды или Н/П), требуется информация обратной связи из приемного устройства, для которой используется часть пропускной способности обратной линии связи. Поэтому режимы обработки на основе частичной ИСК и полной ИСК имеют дополнительную стоимость. Эта стоимость должна учитываться при выборе, какой режим обработки использовать. Режим обработки на основе частичной ИСК требует меньшей служебной нагрузки и может быть более эффективен в некоторых случаях. Режим обработки без ИСК не требует служебной нагрузки и может быть также более эффективен, чем режим обработки на основе полной ИСК или режим обработки на основе частичной ИСК в некоторых других обстоятельствах.

На фиг.2 представлена схема, графически иллюстрирующая по меньшей мере некоторые аспекты предложенной системы связи. На фиг.2 показан конкретный пример передачи с одной из N_T передающих антенн в передающем устройстве. На фиг.2 горизонтальная ось представляет время, а вертикальная ось - частоту. В этом примере передающий канал содержит 16 подканалов и используется для передачи последовательности символов ОЧУ, каждый из которых охватывает все 16 подканалов (один символ ОЧУ указан сверху на фиг.2 и включает все 16 поддиапазонов). Также проиллюстрирована структура ВМП, в которой вся передача данных разделена на временные интервалы, каждый из которых имеет продолжительность, например, равную длительности одного символа модуляции (т.е. каждый символ модуляции используется в качестве интервала ВМП).

Имеющиеся подканалы можно использовать для передачи сигнализации, речи, данных трафика и другого. В примере, показанном на фиг.2, символ модуляции во временном интервале 1 соответствует контрольным данным, которые передаются периодически, чтобы помочь приемным устройствам синхронизироваться и осуществить оценку канала. В рамках настоящего изобретения можно также использовать другие методы распределения контрольных данных по времени и частоте. Кроме того, может быть целесообразно использовать конкретную схему модуляции в течение данного интервала контрольных данных, если используются все подканалы (например, ПШ код с продолжительнос