Выбор скорости передачи для собственного управления в mimo-системе связи
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способам выбора скоростей для передачи данных в системе связи со многими входами и многими выходами (MIMO). Техническим результатом является обеспечение простого и эффективного способа выбора скоростей передачи в MIMO-системе. Указанный технический результат достигается тем, что точка доступа передает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал через нисходящую линию связь. Пользовательский терминал осуществляет оценку качества канала нисходящей линии связи на основании неуправляемого MIMO-пилот-сигнала нисходящей линии связи и передает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал и информацию обратной связи, указывающую качество канала нисходящей линии связи. Точка доступа осуществляет оценку качества канала восходящей линии связи и получает матрицу откликов канала на основании неуправляемого MIMO-пилот-сигнала восходящей линии связи, осуществляет разложение матрицы откликов канала, чтобы получить собственные векторы и коэффициент усиления канала для собственных мод нисходящей линии связи, и выбирает скорости передачи для собственных мод на основании оценки качества канала восходящей линии связи, коэффициента усиления канала для собственных мод и информации обратной связи. Точка доступа обрабатывает данные на основании выбранных скоростей передачи и передает управляемые данные и управляемый MIMO-пилот-сигнал на собственных модах с помощью собственных векторов. 8 н. и 25 з.п. ф-лы, 8 ил.
Реферат
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение, в целом, относится к связи, и более конкретно - к способам выбора скоростей для передачи данных в системе связи со многими входами и многими выходами (МВМВ, MIMO).
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
MIMO-система использует для передачи данных множество (T) передающих антенн на передающей станции и множество (R) приемных антенн на принимающей станции. MIMO-канал, образованный посредством T передающих антенн и R приемных антенн, может быть разложен на S пространственных каналов, причем S<min{T,R}. S пространственных каналов могут использоваться для передачи данных параллельно, чтобы достигать более высокой производительности и/или избыточности для достижения более высокой надежности.
Каждый пространственный канал может испытывать на практике различные вредные условия канала, такие как, например, замирание, многолучевое распространение и влияние помех. S пространственных каналов могут испытывать на практике различные условия канала и могут достигать различных значений отношения (СШП, SNR) сигнала-к-шуму-и-помехе. SNR каждого пространственного канала определяет его способность передачи, которая обычно количественно (дискретно) определяется согласно конкретной скорости передачи данных, которая может надежно передаваться по пространственному каналу.
Выбор скорости передачи относится к процессу выбора подходящих скоростей для передачи данных, например, по пространственным каналам MIMO-канала. "Скорость передачи" может быть связана с конкретной скоростью передачи данных или скоростью передачи информационных битов, конкретной схемой кодирования или кодовой скоростью, конкретной схемой модуляции и так далее, чтобы использовать для потока данных. Для изменяемого во времени MIMO-канала условия канала изменяются во времени и значения SNR каждого пространственного канала также изменяются во времени. Различные SNR для различных пространственных каналов плюс изменяющийся во времени характер SNR для каждого пространственного канала усложняют выбор надлежащих скоростей передачи для пространственных каналов.
Следовательно, в области техники имеется потребность в способе для выбора скоростей передачи в MIMO-системе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем документе описываются способы, предназначенные для выбора скоростей для передачи данных на собственных модах MIMO-канала. Собственную моду можно рассматривать в виде ортогонального пространственного канала, полученного путем разложения (декомпозиции) матрицы характеристик (откликов) канала для MIMO-канала. Способы могут использоваться для передачи данных по нисходящей линии связи от точки доступа (ТД, AP) на пользовательский терминал (ПТ, UT), передачи данных по восходящей линии связи от пользовательского терминала на точку доступа, и одноранговой передачи данных между двумя пользовательскими терминалами.
Согласно варианту осуществления изобретения описывается устройство, которое включает в себя канальный процессор и контроллер. Канальный процессор принимает пилот-сигнал (например, неуправляемый MIMO-пилот-сигнал) через первую линию связи (например, восходящую линию связи) и выводит оценку канала для первой линии связи. Контроллер принимает информацию обратной связи, указывающую качество канала второй линии связи (например, нисходящей линии связи), и выбирает скорости передачи для собственных мод второй линии связи на основании информации обратной связи и оценки канала.
Согласно другому варианту осуществления обеспечивается способ, в котором пилот-сигнал принимают через первую линию связи. Также принимается информация обратной связи, указывающая качество канала второй линии связи. Скорости передачи для собственных мод второй линии связи выбирают на основании информации обратной связи и пилот-сигнала.
Согласно следующему варианту осуществления описывается устройство, которое включает в себя средство для приема пилот-сигнала через первую линию связи, средство для приема информации обратной связи, указывающей качество канала второй линии связи, и средство для выбора скоростей передачи для собственных мод второй линии связи на основании информации обратной связи и пилот-сигнала.
Согласно очередному варианту осуществления обеспечивается способ, в котором первый неуправляемый MIMO-пилот-сигнал передается через нисходящую связь. Второй неуправляемый MIMO-пилот-сигнал и информацию обратной связи принимают через восходящую связь. Информация обратной связи указывает качество канала нисходящей связи, которое оценено на основании первого неуправляемого MIMO-пилот-сигнала. Скорости передачи для собственных мод нисходящей связи выбирают на основании информации обратной связи и второго неуправляемого MIMO-пилот-сигнала.
Согласно очередному варианту осуществления описывается устройство, которое включает в состав процессор пилот-сигнала, контроллер и пространственный процессор. Процессор пилот-сигнала формирует пилот-сигнал для передачи через первую линию связи. Контроллер посылает информацию обратной связи, указывающую качество канала второй линии связи. Пространственный процессор принимает передачу данных на собственных модах второй линии связи. Передачу данных посылают на скоростях передачи, выбранных на основании пилот-сигнала и информации обратной связи.
Согласно еще одному варианту осуществления обеспечивается способ, в котором пилот-сигнал передается через первую линию связи. Также посылается информация обратной связи, указывающая качество канала второй линии связи. Передачу данных, которая посылается на скоростях передачи, выбранных на основании пилот-сигнала и информации обратной связи, принимают на собственных модах второй линии связи.
Согласно очередному варианту осуществления описывается устройство, которое включает в себя средство для передачи пилот-сигнала через первую линию связи, средство для посылки информации обратной связи, указывающей качество канала второй линии связи, и средство для приема передачи данных на собственных модах для второй линии связи. Передачу данных посылают на скоростях передачи, выбранных на основании пилот-сигнала и информации обратной связи.
Различные аспекты и варианты осуществления изобретения подробно описываются ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - схема AP-инициированной передачи данных на собственных модах.
Фиг.2 - процесс осуществления передачи данных на собственных модах с низкими издержками.
Фиг.3 и 4 - две схемы AP-инициированной передачи данных на собственных модах с низкими издержками.
Фиг.5 - схема UT-инициированной передачи данных на собственных модах.
Фиг.6 - схема UT-инициированной передачи данных на собственных модах с низкими издержками.
Фиг.7 - процесс передачи данных на собственных модах с низкими издержками.
Фиг.8 - блок-схема узла доступа и пользовательского терминала.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Термин "примерный" используется в документе, чтобы означать "использующийся в качестве примера, экземпляра или иллюстрации". Любой вариант осуществления, описанный при этом в качестве "примерного", необязательно должен толковаться как предпочтительный или преимущественный перед другими вариантами осуществления.
Способы выбора скорости передачи, описанные в документе, могут использоваться для передачи данных по линиям нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (или прямой канал) относится к линии связи от точки доступа на пользовательский терминал, и восходящая линия связи (или обратный канал) относится к линии связи от пользовательского терминала к точке доступа. Для ясности многое из нижеследующего описания предназначено для передачи данных нисходящей связи от точки доступа на пользовательский терминал. Точка доступа может также называться базовой станцией, базовой приемопередающей станцией и так далее. Пользовательский терминал также может называться мобильной станцией, пользовательским оборудованием, устройством беспроводной связи и так далее.
MIMO-канал нисходящей связи, образуемый T антеннами в точке доступа и R антеннами в пользовательском терминале, может быть описан посредством матрицы откликов канала, имеющей размерность RxT, которая может быть выражена в виде:
причем элемент hi,j для i=1, ..., R и j=1, ..., T, является связностью или комплексным коэффициентом усиления между AP-антенной j и UT-антенной i. Для простоты полагают, что MIMO-канал будет с равномерным затуханием, и связность между каждой парой AP и UT антенн представлена с помощью одиночного комплексного коэффициента усиления hij.
Матрица откликов канала может быть приведена к диагональному виду, чтобы получить S собственных мод или ортогональных пространственных каналов MIMO-канала нисходящей линии связи. Этой диагонализации можно достичь посредством выполнения либо разложения по сингулярным значениям, либо разложения по собственным значениям матрицы корреляции, которой является где обозначает сопряженную транспонированную . Для ясности в нижеследующем описании используется разложение по сингулярным значениям. Разложение по сингулярным значениям для может быть выражено в виде:
где является унитарной матрицей RxR для левых собственных векторов ;
является диагональной матрицей RxT сингулярных значений ; и
является унитарной матрицей TxT правых собственных векторов .
Унитарная матрица описывается согласно свойству где является единичной матрицей. Столбцы унитарной матрицы являются ортогональными по отношению друг к другу, и каждый столбец имеет единичную мощность. Правые собственные векторы в могут использоваться для пространственной обработки, чтобы передавать данные на собственных модах Левые собственные векторы в могут использоваться для приемной пространственной обработки, чтобы восстанавливать передачу данных, посланную на собственных модах . Диагональная матрица содержит неотрицательные вещественные значения по диагонали и нули на других позициях. Эти диагональные элементы называются сингулярными (особыми) значениями и представляют коэффициент усиления канала для собственных мод. Разложение по сингулярным значениям описывает Gilbert Strang в "Linear Algebra and Its Applications" (Линейная алгебра и ее применения) во втором издании Academic Press, Second Edition, 1980.
Точка доступа выполняет пространственную обработку для собственного управления, как изложено ниже:
где является вектором до S символов данных, подлежащих посылке на S собственных модах; и
является вектором с T символами передачи, подлежащими посылке от T AP-антенн.
Собственное управление относится к передаче данных на собственных модах MIMO-канала.
Как используется в документе, "символ данных" является символом модуляции, предназначенным для данных, "символ пилот-сигнала" является символом модуляции для пилот-сигнала, "символ передачи" является символом, подлежащим посылке от передающей антенны, "принятый символ" является символом, полученным от приемной антенны, и символ является комплексной величиной. Пилот-сигнал является передачей, которая известна априорно обеим станциям - и принимающей, и передающей. Пилот-сигнал также может называться зондирующим, обучающим (настроечным), опорной передачей, преамбулой и так далее. Для ясности в нижеследующем описании полагается, что на каждой собственной моде посылается один поток данных.
Принятые в пользовательском терминале символы могут быть выражены в виде:
где является вектором с R принятыми символами от R UT-антенн;
= • является эффективной матрицей откликов MIMO-канала для вектора ; и
является вектором шума.
Для простоты полагают, что шум будет аддитивным белым гауссовым шумом (АБГШ, AWGN) с вектором с нулевым средним и ковариационной матрицей где является дисперсией шума. Пользовательский терминал может восстанавливать переданные символы данных, используя различные методики приемной пространственной обработки, такие как методика полного указателя состояния канала (полного-CSI), методика минимальной среднеквадратической ошибки (МСКО, MMSE) и методика обращения в нуль (ZF) (незначащих коэффициентов в матрице).
Пользовательский терминал может выводить матрицу пространственного фильтра на основании полного-CSI, MMSE или методики обращения в нуль, как изложено ниже:
где
Пользовательский терминал может выполнять приемную пространственную обработку, как изложено ниже:
где является матрицей пространственного фильтра, которая может быть равной , , ;
является вектором с наличием до S обнаруженных символов данных; и
является шумом после приемной пространственной обработки.
Обнаруженные символы данных в являются оценками для переданных символов данных в .
SNR для каждой собственной моды m, для m=1, ..., S, может быть выражено в виде:
где Pm является мощностью передачи, используемой для собственной моды m;
σm является сингулярным значением для собственной моды m, которая является m-ым диагональным элементом ;
qm является m-ым диагональным элементом ; и
rm - является m-ым диагональным элементом .
SNRfci,m, SNRmmse,m, и SNRzf,m являются значением SNR для собственной моды m для способов полного-CSI, MMSE и обращения в нуль соответственно, и представлены в децибелах (дБ). Составляющую часто называют принятым SNR. Составляющие SNRfci,m, SNRmmse,m, и SNRzf,m часто называют последетекторными SNR, которые являются значениями SNR после приемной пространственной обработки.
Скорости передачи для собственных мод могут быть выбраны на основании значений SNR этих собственных мод. Выбор скорости передачи зависит от схемы выбора скорости передачи, поддерживаемой системой. В одной схеме выбора скорости передачи система позволяет, чтобы скорость передачи независимо выбиралась для каждой собственной моды на основании SNR этой собственной моды. Система может поддерживать набор скоростей, и каждая поддерживаемая скорость передачи может быть связана с конкретным минимальным SNR, требуемым для достижения указанного уровня рабочей характеристики, например, соответствующего 1% частоты (ЧОП, PER) появления ошибочных пакетов. Требуемый SNR для каждой поддерживаемой скорости передачи может быть получен посредством компьютерного моделирования, эмпирических измерений и так далее. Набор поддерживаемых скоростей и их требуемые SNR могут храниться в справочной таблице. SNR каждой собственной моды, SNRm, может сравниваться с требуемыми SNR для поддерживаемых скоростей, чтобы определить наивысшую скорость передачи Rm, поддерживаемую согласно этому SNRm. Скорость передачи Rm, выбранная для каждой собственной моды, связана с самой высокой скоростью передачи данных и требуемым SNR, которое меньше или равно SNRm, или SNRreq(Rm)≤SNRm.
В другой схеме выбора скорости передачи система позволяет, чтобы только некоторые комбинации скоростей использовались для передачи данных. Набор комбинаций скоростей передачи, разрешенных системой, часто называют набором с вектором квантованных скоростей передачи. Комбинация скоростей передачи может также называться схемой (СКМ, MCS) кодирования модуляции, или некоторой другой терминологией. Каждая разрешенная комбинация скоростей передачи связана с конкретным числом потоков данных для передачи, конкретной скоростью передачи для каждого потока данных и полной пропускной способностью (набором частот) для всех потоков данных. Значения SNR для собственных мод могут использоваться, чтобы выбрать одну из разрешенных комбинаций скоростей передачи.
Точка доступа использует нижеследующую информацию для передачи данных на собственных модах по MIMO-каналу нисходящей линии связи:
набор правых собственных векторов в ; и
набор скоростей для потоков данных, посылаемых на собственных модах.
Различные скорости передачи могут использоваться для различных собственных мод, поскольку эти собственные моды могут достигать различных SNR. Точка доступа может получать собственные векторы и скорости передачи для собственных мод различным образом.
В системе дуплексной (ДПВР, TDD) передачи с временным разделением нисходящая линия связи и восходящая линия связи совместно используют одну и ту же полосу частот, и можно полагать, что отклики канала нисходящей линии связи и восходящей линии связи будут обратными друг другу. То есть, если является матрицей откликов канала от антенной решетки X на антенную решетку Y, то взаимно-обратный канал имеет следствием, что связность от решетки Y на решетку X задается согласно , где обозначает транспонирование Однако отклики целей передачи и приема в точке доступа обычно отличаются от откликов цепей передачи и приема в пользовательском терминале. Может выполняться калибровка, чтобы получить матрицы коррекции, которые могут учитывать различия в откликах цепей передачи/приема на этих двух станциях. Применение матриц коррекции на этих двух станциях дает возможность, чтобы калиброванный отклик канала для одной линии связи был выражен в виде транспонирования калиброванного отклика канала для другой линии связи. Для простоты в нижеследующем описании полагается плоская частотная характеристика для цепей передачи/приема. Матрицей откликов канала нисходящей связи является и матрицей откликов канала восходящей связи является =.
Разложение и по сингулярным значениям может быть выражено в виде:
где является комплексно сопряженной для Как показано в уравнении (12), и являются матрицами левого и правого собственных векторов и и являются матрицами левого и правого собственных векторов для .
Точка доступа выполняет пространственную обработку с помощью для передачи данных на собственных модах на пользовательский терминал. Пользовательский терминал выполняет приемную пространственную обработку с помощью (или и ), чтобы восстановить передачу данных нисходящей связи. Одна станция может передавать неуправляемый MIMO-пилот-сигнал, который может использоваться другой станцией, чтобы получить оценку . Неуправляемый MIMO-пилот-сигнал является пилот-сигналом, состоящим из N передач пилот-сигналов, посланных от N антенн, где передача пилот-сигнала от каждой антенны является идентифицируемой посредством приемной станции. N= для нисходящей связи неуправляемого MIMO-пилот-сигнала, посланного точкой доступа, и N=R для неуправляемого MIMO-пилот-сигнала восходящей связи, посланного пользовательским терминалом. Передающая станция может ортогонализировать передачи N пилот-сигналов в (1) кодовой области, используя различную ортогональную последовательность (например, последовательность Уолша) для каждой передачи пилот-сигнала, (2) частотной области путем посылки каждой передачи пилот-сигнала на другом частотном поддиапазоне, или (3) временной области путем посылки каждой передачи пилот-сигнала в другом временном интервале. В любом случае приемная станция способна получить оценку на основании неуправляемого MIMO-пилот-сигнала, принятого от передающей станции. Для простоты в нижеследующем описании полагается, что нет ошибок в оценке канала.
Разложение по сингулярным значениям требует большого объема вычислений. Таким образом, может быть желательным, чтобы узел доступа выполнял разложение по сингулярным значениям, чтобы получать собственные векторы в Узел доступа затем может передать управляемый MIMO-пилот-сигнал, который является пилотом-сигналом, посылаемым на собственных модах MIMO-канала. Управляемый MIMO-пилот-сигнал может быть сгенерирован, как изложено ниже:
где является правым собственным вектором для собственной моды m, который является m-ым столбцом ;
является символом пилот-сигнала, переданным на собственной моде m; и
является вектором передачи для управляемого MIMO-пилот-сигнала для собственной моды m.
Точка доступа может передавать полный управляемый MIMO-пилот-сигнал на всех собственных модах в один или несколько (последовательных или непоследовательных) интервалах передачи символа.
Принятый управляемый MIMO-пилот-сигнал в пользовательском терминале может быть выражен как:
где является принятым вектором для управляемого MIMO-пилот-сигнала для собственной моды m; и
является левым собственным вектором для собственной моды m, который является m-ым столбцом .
Уравнение (14) показывает, что пользовательский терминал может получать на основании управляемого MIMO-пилот-сигнала от точки доступа (1) оценку , - один столбец за раз, и (2) оценку - одно сингулярное значение за раз. Пользовательский терминал может получить оценки собственных векторов и сингулярных значений без необходимости выполнять разложение по сингулярным значениям.
Пользовательский терминал обычно выбирает скорости передачи для собственных мод MIMO-канала нисходящей линии связи и посылает выбранные скорости передачи обратно на точку доступа. Точка доступа обычно не может выбирать скорости передачи для MIMO-канала нисходящей связи на основании единственно MIMO-пилот-сигнала восходящей связи от пользовательского терминала из-за различных факторов, таких как, например, (1) различные уровни шума приемника в точке доступа и пользовательском терминале, (2) различные уровни помех, наблюдаемые точкой доступа и пользовательским терминалом, и/или (3) различных мощностей передачи, используемых для передачи MIMO-пилот-сигнала восходящей связи и данных нисходящей связи.
На Фиг.1 показан иллюстративный пилот-сигнал и схема 100 передачи данных, чтобы передавать данные на собственных модах MIMO-канала нисходящей связи. Временная диаграмма для точки доступа и временная диаграмма для пользовательского терминала необязательно вычерчены в масштабе по Фиг.1.
В начальной стадии точка доступа посылает на пользовательский терминал запрос пилот-сигнала, который может быть назван запросом пилот-сигнала (Pilot Req) или обучающим запросом (TRQ) (этап 110). Пользовательский терминал принимает запрос пилот-сигнала и в ответ передает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал в зондирующем пакете (этап 112). Точка доступа принимает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал, оценивает матрицу откликов канала H и осуществляет разложение чтобы получить собственные векторы. Точка доступа затем передает управляемый MIMO-пилот-сигнал и запрос обратной связи по скорости, который может быть назван запросом скорости передачи (Rate Req) или запросом MCS (MRQ) (этап 114). Пользовательский терминал принимает управляемый MIMO-пилот-сигнал, оценивает SNR для каждой собственной моды на основании управляемого MIMO-пилот-сигнала и выбирает скорости передачи для собственных мод на основании значений SNR собственных мод. Пользовательский терминал затем посылает обратно выбранные скорости передачи для собственных мод (этап 116). Точка доступа от пользовательского терминала принимает выбранные скорости передачи, обрабатывает (например, кодирует и модулирует) данные на основании выбранных скоростей передачи и осуществляет пространственную обработку данных на основании собственных векторов. Точка доступа затем передает управляемые MIMO-пилот-сигналы и управляемые данные на пользовательский терминал (этап 118).
Схема 100 передачи дает возможность точке доступа передавать данные на надлежащих скоростях передачи на собственных модах без необходимости того, чтобы пользовательский терминал выполнял разложение по сингулярным значениям. Однако необходимы четыре служебных передачи для блоков 110-116 для того, чтобы передавать данные с наличием собственного управления в блоке 118. Эти четыре служебных передачи могут уничтожить (снизить) выигрыш в более высокой полной пропускной способности, достигнутой с помощью собственного управления. В качестве примера, для системы, в которой четыре служебных передачи требуют 264 микросекунд (мкс), при условии, что скоростью передачи необработанных данных с наличием собственного управления будет 140 Мбит/с, и при условии, что скорость передачи необработанных данных без собственного управления будет на 33% ниже, размер полезных данных должен превысить 8 килобайтов для того, чтобы скомпенсировать служебные сигналы, предназначенные для собственного управления. Для меньших размеров полезных данных рабочая характеристика лучше без собственного управления из-за более низких системных издержек.
На Фиг.2 показан процесс 200, предназначенный для передачи данных на собственных модах MIMO-канала нисходящей линии связи с низкими системными издержками. В начале точка доступа посылает запрос пилот-сигнала и информации обратной связи, например TRQ и MRQ (этап 212). Точка доступа также передает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал нисходящей связи (DL), например, наряду с запросом пилот-сигнала и информации обратной связи (этап 214).
Пользовательский терминал принимает и обрабатывает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал нисходящей связи и оценивает качество канала нисходящей связи, которое может быть определено количественно, как описано ниже (этап 216). Пользовательский терминал затем посылает на точку доступа информацию обратной связи, указывающую качество канала нисходящей связи (этап 218). Пользовательский терминал также передает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал восходящей связи (UL), например, наряду с информацией обратной связи (этап 220).
Точка доступа принимает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал восходящей связи, оценивает матрицу откликов канала на основании неуправляемого MIMO-пилот-сигнала и осуществляет разложение , чтобы получить собственные векторы и сингулярные значения для собственных мод (этап 222). Точка доступа также обрабатывает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал восходящей связи и оценивает качество канала восходящей связи (этап 224). Точка доступа затем оценивает значения SNR для собственных мод на основании оцененного качества канала восходящей связи, сингулярных значений, и информации обратной связи от пользовательского терминала, как описано ниже (этап 226). Точка доступа выбирает скорости передачи для собственных мод на основании оцененных SNR для собственных мод (этап 228). Точка доступа затем обрабатывает (например, кодирует и модулирует) данные на основании выбранных скоростей передачи, чтобы получить символы данных (этап 230). Точка доступа выполняет пространственную обработку над символами данных с помощью собственных векторов , например, как показано в уравнении (3), и передает на пользовательский терминал управляемые данные и управляемый MIMO-пилот-сигнал нисходящей связи на собственных модах (этап 232). Точка доступа информирует пользовательский терминал о скоростях, используемых для текущей передачи данных нисходящей связи.
Пользовательский терминал принимает управляемый MIMO-пилот-сигнал нисходящей связи и оценивает эффективную матрицу откликов канала (этап 234). Пользовательский терминал затем выполняет приемную пространственную обработку над данными передачи нисходящей связи с помощью , например, как показано в уравнениях (5)-(8) (этап 236). Пользовательский терминал обрабатывает (например, демодулирует и декодирует) обнаруженные символы данных на основании скоростей передачи, выбранных посредством точки доступа, чтобы получить декодированные данные (этап 238).
На Фиг.3 показана усовершенствованная схема 300 передачи пилот-сигнала и данных, которая может использоваться для процесса 200 по Фиг.2. Для схемы 300 точка доступа посылает запрос пилот-сигнала и информации обратной связи и неуправляемый MIMO-пилот-сигнал нисходящей связи в первой передаче служебных сигналов (этап 310). Первой передачей служебных сигналов может быть, например, сообщение «общего управления инициатора» (IAC) с установленными полями обучающего запроса (TRQ) и MCS-запроса (MRQ) (или IAC+TRQ+MRQ). Пользовательский терминал посылает неуправляемый MIMO-пилот-сигнал восходящей линии связи и информацию обратной связи во второй передаче служебных сигналов (этап 312). Второй передачей служебных сигналов может быть, например, сообщение «общего управления ответчика» (RAC) с установленным полем (MFB) обратной связи MCS, и дополнительно включающее в себя зондирующий пакет (или RAC+MFB+зондирующий пакет). Точка доступа затем передает управляемые MIMO-пилот-сигналы и управляемые данные на пользовательский терминал (этап 314).
Схема 300 передачи дает возможность точке доступа передавать данные на надлежащих скоростях передачи на собственных модах с использованием только двух служебных передач. Если сравнить схему 300 по Фиг.3 со схемой 100 по Фиг.1, то этапы 110 и 114 по Фиг.1 по существу объединены в блок 310 по Фиг.3, а этапы 112 и 116 по Фиг.1 по существу объединены в блок 312 по Фиг.3. Главным различием между двумя схемами является то, что пользовательский терминал посылает обратно (1) скорости передачи для собственных мод на этапе 116 (поскольку является доступным управляемый MIMO-пилот-сигнал) и (2) информацию обратной связи для MIMO-канала нисходящей связи на этапе 312 (поскольку является доступным неуправляемый MIMO пилот-сигнал). Для схемы 300 точка доступа выполняет дополнительную обработку, чтобы выбрать скорости передачи для передачи данных на собственных модах для нисходящей линии связи.
На этапе 214 по Фиг.2 и этапе 310 по Фиг.3 точка доступа посылает T передач пилот-сигналов от T AP-антенн для неуправляемого MIMO-пилот-сигнала нисходящей связи. Пользовательский терминал может оценивать SNR для каждой AP-антенны на основании передачи пилот-сигнала, принятой от этой AP-антенны. Значения SNR для T AP-антенн называются значениями SNR нисходящей связи и обозначаются как SNRdl,i для i=1, ..., T.
Пользовательский терминал может посылать информацию обратной связи в различных формах. В одном варианте осуществления информация обратной связи содержит дискретные значения SNR нисходящей линии связи. В другом варианте осуществления пользовательский терминал выводит среднее значение SNR нисходящей связи, как изложено ниже:
Информация обратной связи затем содержит дискретное значение SNRdl. Значения SNR нисходящей линии связи и среднее значение SNR нисходящей линии связи являются различными формами оценки SNR, предназначенной для нисходящей линии связи.
В следующем варианте осуществления пользовательский терминал выбирает набор скоростей на основании значений SNR нисходящей линии связи. Информация обратной связи содержит выбранные скорости передачи, которые могут рассматриваться в качестве грубых дискретных значений SNR нисходящей линии связи. В очередном варианте осуществления пользовательский терминал выбирает одиночную скорость передачи на основании среднего значения SNR нисходящей линии связи, и информация обратной связи содержит выбранную скорость передачи. В другом варианте осуществления пользовательский термина