Приемное устройство, способ приема сигнала, передающее устройство и способ передачи сигнала по каналу связи с базовой станцией

Приемное устройство, способ приема сигнала, передающее устройство и способ передачи сигнала по каналу связи с базовой станцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в основном относится к области беспроводной связи, в частности к восходящим каналам связи приемных устройств и способам приема и передачи сигнала.

Уровень техники

В схеме связи третьего поколения, представленной IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000, Международная мобильная связь-2000), существуют особые требования к возросшей скорости и емкости нисходящего канала связи. В качестве примера, с использованием полосы частот 5 МГц была реализована скорость передачи информации 2 Мбит/с. Однако для будущих систем связи существуют требования дополнительного увеличения скорости передачи и емкости и снижения затрат. Кроме того, необходимо улучшить качество связи в восходящем канале связи. Более того, также необходимо уменьшить энергопотребление мобильных терминалов. Улучшение конфигурации канала в системе связи для достижения более высокого качества в передаче сигнала раскрыто в патентном документе 1.

Патентный документ 1: JP 2003-259454 A.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании приемного устройства и способов приема и передачи сигнала, которые сделают возможным улучшение качества передачи в восходящем канале связи.

Настоящее изобретение предлагает приемное устройство для приема в восходящем канале связи каналов управления, пилотных каналов и каналов данных. Устройство согласно настоящему изобретению включает в себя модуль приема пилотного канала для приема пилотного канала посредством антенны с диаграммой направленности в виде многолепестковой диаграммы направленности, имеющей множество фиксированных направленных диаграмм направленности с различными фиксированными направлениями ориентации, или в виде изменяемой направленной диаграммы направленности, имеющей направление ориентации, изменяющееся в соответствии с положением мобильного терминала, и модуль приема канала данных для приема канала данных посредством антенны с диаграммой направленности в виде многолепестковой диаграммы направленности или изменяемой направленной диаграммы направленности.

Настоящее изобретение делает возможным улучшение качества передачи в восходящем канале связи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана секторная диаграмма направленности антенны (ДНА);

На фиг.2 показаны многолепестковая ДНА и адаптивная направленная ДНА;

На фиг.3 показана первая принципиальная блок-схема передатчика для передачи секторной ДНА;

На фиг.4 показана вторая принципиальная блок-схема передатчика для передачи секторной ДНА;

На фиг.5 показана принципиальная блок-схема приемника для приема секторной ДНА;

На фиг.6 показана принципиальная блок-схема базовой станции, используемой в передаче и приеме многолепестковой ДНА;

На фиг.7 показана принципиальная блок-схема базовой станции, используемой в передаче и приеме адаптивной направленной ДНА;

На фиг.8 изображена таблица, показывающая схемы передачи нисходящего канала связи, реализованные согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

На фиг.9 показана блок-схема передатчика DS-CDMA (Direct Sequence-Code Division Multiple Access, множественный доступ с кодовым разделением каналов и прямым расширением спектра);

На фиг.10 показана блок-схема приемника DS-CDMA;

На фиг.11А показана диаграмма примера мультиплексирования пилотного канала и канала данных;

На фиг.11В показана диаграмма примера мультиплексирования пилотного канала и канала данных;

На фиг.12А показана диаграмма первого примера мультиплексирования каналов пилотного, управления и данных;

На фиг.12В показана другая диаграмма первого примера мультиплексирования каналов пилотного, управления и данных;

На фиг.13А показана диаграмма второго примера мультиплексирования каналов пилотного, управления и данных;

На фиг.13В показана другая диаграмма второго примера мультиплексирования каналов пилотного, управления и данных;

На фиг.14А показана диаграмма третьего примера мультиплексирования каналов пилотного, управления и данных;

На фиг.14В показана другая диаграмма третьего примера мультиплексирования каналов пилотного, управления и данных;

На фиг.15А показана диаграмма четвертого примера мультиплексирования каналов пилотного, управления и данных;

На фиг.15В показана другая диаграмма четвертого примера мультиплексирования каналов пилотного, управления и данных;

На фиг.16 показана блок-схема модуля расширения спектра, используемого в передатчике VSCRF-CDMA (Variable Spreading and Chip Repetition Factors-CDMA, множественный доступ с кодовым разделением каналов с переменными коэффициентами расширения спектра и повтора элементарных последовательностей);

На фиг.17 показана блок-схема модуля сжатия спектра, используемого в передатчике VSCRF-CDMA;

На фиг.18 показана диаграмма, объясняющая принципы функционирования VSCRF-CDMA;

На фиг.19 показана диаграмма профиля мощность-задержка приемного сигнала;

На фиг.20А показана диаграмма положений, в которых вводятся пилотные каналы;

На фиг.20В показана другая диаграмма положений, в которых вводятся пилотные каналы;

На фиг.21А показана диаграмма первого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.21В показана другая диаграмма первого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.21С показана дополнительная диаграмма первого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.21D показана еще одна диаграмма первого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.22А показана диаграмма второго примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.22В показана другая диаграмма второго примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.23 показана диаграмма третьего примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.24А показана диаграмма четвертого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.24В показана другая диаграмма четвертого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.25А показана диаграмма пятого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.25В показана другая диаграмма пятого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.26А показана диаграмма шестого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.26В показана другая диаграмма шестого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.27 показана диаграмма седьмого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

На фиг.28 показана диаграмма восьмого примера мультиплексирования канала данных с повтором элементарных последовательностей;

Перечень сокращений

С 302-1 по N_D - процессоры канала данных; 304 - процессор канала управления; 306 - мультиплексор; 308 - модуль обратного быстрого преобразования Фурье; 310 - модуль ввода защитных интервалов; 312 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП); 322 - кодер турбокода; 324 - модулятор данных; 326 - модуль перемежения; 328 - модуль последовательно-параллельного преобразования (serial-to-parallel, S/P); 330 - модуль расширения спектра; 342 - кодер сверточного кода; 344 - модулятор QPSK (Quadrature Phase Shift Keying. фазовая манипуляция с четвертичными фазовыми сигналами); 346 - модуль перемежения; 348 - модуль последовательно-параллельного преобразования (S/P); 350 - модуль расширения спектра;

402 - ортогональный модулятор; 404 - гетеродин; 406 - полосовой фильтр; 408 - смеситель; 410 - гетеродин; 412 - полосовой фильтр; 414 - усилитель мощности;

502 - антенна; 504 - малошумящий усилитель; 506 - смеситель; 508 - гетеродин; 510 - полосовой фильтр; 512 - модуль автоматической регулировки усиления; 514 - ортогональный детектор; 516 - гетеродин; 518 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 520 - детектор синхронизации символов; 522 - модуль удаления защитных интервалов; 524 - модуль быстрого преобразования Фурье; 526 - демультиплексор; 528 - модуль оценки канала; 530 - модуль сжатия спектра; 532 - модуль параллельно-последовательного преобразования (parallel-to-serial, P/S); 534 - модуль сжатия спектра; 536 - модуль обратного перемежения; 538 - декодер турбокода; 540 - декодер по алгоритму Витерби;

602 - модуль установления веса передачи; с 604-1 по N - мультиплексоры; с 606-1 по N - радиочастотные (РЧ) передатчики; с 612-1 по N - РЧ приемники; 614-1 по N - разделители; с 616-1 по L - модули установления веса приема;

702 - модуль измерения сигнала; 704 - контроллер веса передачи; 706 - контроллер веса приема;

902 - кодер турбокода; 904 - модулятор данных; 906 - модуль расширения спектра и мультиплексирования; 908 - модуль расширения спектра; 910 - модуль расширения спектра канала данных; 912 - мультиплексор; 914 - фильтр ограничения полосы частот; 916 - синтезатор; 918 - цифроаналоговый преобразователь; 920 - РЧ передатчик;

1002 - РЧ приемник; 1004 - аналого-цифровой преобразователь; 1006 - модуль сжатия спектра и разделения; 1007 - смеситель; 1008 - фильтр ограничения полосы частот; 1010 - модуль поиска путей распространения; 1012 - модуль сжатия спектра; 1014 - модуль оценки канала; 1016 - синтезатор гребенки (rake-синтезатор); 1018 - синтезатор; 1020 - декодер турбокода;

1602 - модуль расширения спектра; 1612, 1614 - модуль перемножения; 1604 - итеративный синтезатор; 1606 - фазовращатель;

1702 - фазовращатель; 1704 - итеративный синтезатор; 1706 - модуль сжатия спектра;

1802 - последовательность данных до сжатия; 1804 - сжатая и повторенная последовательность данных; 1806 - спектр восходящего канала связи для всех мобильных терминалов.

Осуществление изобретения

Согласно аспекту настоящего изобретения пилотный канал принимается с помощью антенны с диаграммой направленности в виде многолепестковой диаграммы направленности антенны (ДНА), включающей множество фиксированных направленных ДНА, имеющих различные фиксированные направления ориентации, или в виде изменяемой направленной ДНА, имеющей направление ориентации, изменяющееся в соответствии с положением мобильного терминала. Затем принимается канал данных с помощью антенны с диаграммой направленности в виде многолепестковой ДНА или в виде изменяемой направленной ДНА.

Согласно аспекту настоящего изобретения взвешивающие коэффициенты для изменяемой направленной ДНА могут быть взвешивающими коэффициентами для адаптивной направленной ДНА, которые рассчитываются адаптивным образом в соответствии с положением мобильного терминала.

Согласно аспекту настоящего изобретения изменяемая направленная ДНА формируется с помощью переключения одной или более фиксированных направленных ДНА.

По меньшей мере, канал данных и пилотный канал принимаются с помощью антенны с диаграммой направленности, реализующей направленную ДНА, которая ориентирована в направлении мобильного терминала (переключение фиксированных направленных ДНА или адаптивная направленная ДНА), что делает возможным улучшение качества восходящей передачи от мобильного терминала.

Согласно аспекту изобретения канал управления принимается с помощью антенны с диаграммой направленности в виде многолепестковой ДНА или изменяемой направленной ДНА. Это делает возможным устранение необходимости приема сигнала с использованием секторной ДНА и позволяет уменьшить типы обеспечиваемых ДНА (то есть можно ограничиться многолепестковой ДНА и изменяемой направленной ДНА).

Согласно аспекту настоящего изобретения каналы управления, пилотные каналы и каналы данных демодулируются с использованием множественного доступа с кодовым разделением каналов и прямым расширением спектра (DS-CDMA, Direct Sequence-Code Division Multiple Access).

Согласно аспекту настоящего изобретения приемный сигнал является расширенным во времени и со сжатым спектром, так что канал данных демодулируется с использованием множественного доступа с кодовым разделением каналов с переменными коэффициентами расширения спектра и повтором элементарных последовательностей (VSCRF-CDMA Variable Spreading and Chip Repetition Factors-Code Division Multiple Access).

Согласно аспекту настоящего изобретения мультиплексированные во времени пилотные каналы и каналы данных разделяются в соответствующие временные периоды, причем мультиплексированные во времени каналы управления и каналы данных также разделяются в соответствующие временные периоды.

Согласно аспекту настоящего изобретения один из мультиплексированных во времени пилотных каналов и каналов данных и мультиплексированные во времени каналы данных разделяются в соответствующие временные периоды, причем другие каналы являются мультиплексированными по частоте и мультиплексированные по частоте каналы данных разделяются в соответствующие частоты.

Согласно аспекту настоящего изобретения мультиплексированные с кодовым разделением пилотные каналы и каналы управления разделяются в соответствующие коды, и мультиплексированные по частоте или мультиплексированные с кодовым разделением каналы управления и каналы данных разделяются в соответствующие частоты или коды.

Согласно аспекту настоящего изобретения мультиплексированные по частоте или мультиплексированные с кодовым разделением пилотные каналы, каналы управления и каналы данных разделяются в соответствующие частоты или коды.

Передатчик согласно аспекту настоящего изобретения передает в восходящем канале связи пилотные каналы, каналы управления и каналы данных. Передатчик имеет средства для кодового расширения спектра, сжатия и повтора с использованием множественного доступа с кодовым разделением каналов с переменными коэффициентами расширения спектра и повтора элементарных последовательностей (VSCRF-CDMA). Передатчик имеет средства для кодового расширения спектра, сжатия, повтора и фазового сдвига, по меньшей мере, одного из пилотных каналов и каналов управления с использованием множественного доступа с кодовым разделением каналов с переменными коэффициентами расширения спектра и повтора элементарных последовательностей (VSCRF-CDMA). Передатчик также передает один из пилотных каналов и каналов управления с использованием множественного доступа с кодовым разделением каналов с переменными коэффициентами расширения спектра и повтора элементарных последовательностей (VSCRF-CDMA). Это делает возможным установить соответствующие восходящие каналы связи мобильного терминала, которые являются ортогональными по частотной оси не только для канала данных, но также и для пилотного канала и/или канала управления.

Передатчик согласно аспекту изобретения имеет средства для мультиплексирования во времени пилотных каналов и каналов данных, а также каналов управления и каналов данных.

Передатчик согласно аспекту изобретения имеет средства для мультиплексирования во времени с каналами данных одного из пилотных каналов и каналов управления и мультиплексирования по частоте с каналами данных других каналов.

Передатчик согласно аспекту настоящего изобретения имеет средства для мультиплексирования с кодовым разделением пилотных каналов и каналов управления и мультиплексирования по частоте или мультиплексирования с кодовым разделением каналов управления и данных.

Передатчик согласно аспекту настоящего изобретения имеет средства для мультиплексирования по частоте или мультиплексирования с кодовым разделением пилотных каналов, каналов управления и каналов данных.

Вариант осуществления 1

Диаграммы направленности антенны

В варианте осуществления настоящего изобретения различные типы каналов передаются от базовой станции к мобильному терминалу с использованием, по меньшей мере, четырех типов ДНА, включающих в себя: (1) секторную ДНА; (2) многолепестковую ДНА; (3) переключаемую ДНА; (4) адаптивную направленную ДНА.

(1) Секторная ДНА является направленной ДНА, реализующей ДНА в соте или секторе, обслуживаемых базовой станцией. На фиг.1 пунктирными линиями показана ДНА в виде секторной ДНА в секторе, имеющим угол 120 градусов.

(2) Многолепестковая ДНА включает в себя множество фиксированных направленных ДНА, имеющих относительно различные фиксированные направления ориентации. Количество лепестков определяется так, чтобы множество фиксированных направленных ДНА покрывали один сектор. На фиг.2 показано, как один сектор покрыт N фиксированными направленными ДНА, показанными пунктирными линиями.

(3) Переключаемая ДНА является направленной ДНА (может называться переключаемой направленной ДНА), формируемой с помощью переключения одной или более фиксированных направленных ДНА, входящих в многолепестковую ДНА, согласно положению мобильного терминала. Например, когда мобильный терминал движется от точки Р к точке Q на фиг.2, переключаемая ДНА эквивалентна ДНА 1 вначале и затем переключенной в ДНА 3. Кроме того, для мобильного терминала (например, в точке R) на примерно одинаковом расстоянии от ДНА 1 и 2, переключаемая ДНА для мобильного терминала может быть сформирована с использованием направленной ДНА, причем направленная ДНА формируется с помощью объединения ДНА 1 и 2.

(4) В адаптивной направленной ДНА взвешивающие коэффициенты, устанавливаемые каждой антенне для реализации ДНА, рассчитываются адаптивным образом согласно положению мобильного терминала. Переключаемая ДНА, хотя и имеет общее с адаптивной направленной ДНА, заключающееся в том, что направленное направление меняется вместе с положением мобильного терминала, тем не менее, отличается от адаптивной направленной ДНА тем, что веса ДНА не устанавливаются заранее и, таким образом, последовательно рассчитываются. На фиг.2 адаптивная направленная ДНА представлена сплошными линиями.

Свойства устройства

На фиг.3 показана первая принципиальная блок-схема передатчика для передачи с помощью секторной ДНА. Обычно предусматриваемый на базовой станции, такой передатчик, как показано, может быть предусмотрен в мобильном терминале. Базовая станция используется в системе связи с мультиплексированием с ортогональным частотным и кодовым разделением сигналов (OFCDM, Orthogonal Frequency Code Division Multiplexing). Базовая станция включает в себя: N_D процессоров с 302-1 по N_D канала данных; процессор 304 канала управления; мультиплексор 306; модуль 308 обратного быстрого преобразования Фурье; модуль 310 ввода защитных интервалов; цифроаналоговый преобразователь 312 (ЦАП). Ниже будет описан процессор 302-1 канала данных как представитель N_D процессоров с 302-1 по N_D канала данных, все они имеют одинаковые свойства и функции. Процессор 302-1 канала данных включает в себя: кодер 322 турбокода; модулятор 324 данных; модуль 326 перемежения; модуль 328 последовательно-параллельного преобразования (S/P); модуль 330 расширения спектра. Процессор 304 канала управления включает в себя: кодер 342 сверточного кода; модулятор 344 QPSK; модуль 346 перемежения; модуль 348 последовательно-параллельного преобразования (S/P) и модуль 350 расширения спектра. В других вариантах осуществления, где применяется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) без кодового расширения спектра, модули 330 и 350 расширения спектра опущены.

N_D процессоров с 302-1 по N_D канала данных обеспечивают обработку в полосе частот видеосигнала для передачи данных информационного потока с использованием OFCDM. Кодер 322 турбокода обеспечивает кодирование для повышения устойчивости к ошибкам данных информационного потока. Модулятор 324 данных модулирует данные информационного потока с использованием соответствующей схемы модуляции, такой как QPSK, 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation, квадратурная амплитудная модуляция) и 64QAM. Вышеупомянутые схемы модуляции соответствующим образом изменяются при осуществлении адаптивных модуляции и кодирования (АМС, Adaptive Modulation and Coding). Модуль 326 перемежения изменяет порядок данных информационного потока в соответствии с предустановленным образцом. Модуль 328 последовательно-параллельного преобразования (S/P) преобразует последовательный поток сигналов в параллельный поток сигналов. Число параллельных потоков сигналов может быть определено в соответствии с числом поднесущих. Модуль 330 расширения спектра осуществляет кодовое расширение путем перемножения предустановленного кода расширения спектра и каждого параллельного потока данных. В варианте осуществления двумерное расширение спектра осуществляется так, что спектр сигнала расширяется во временном и/или частотном направлениях.

Процессор 304 канала управления обеспечивает обработку в полосе частот видеосигнала для передачи данных управляющей информации с использованием OFCDM. Кодер 342 сверточного кода обеспечивает кодирование для повышения устойчивости к ошибкам данных управляющей информации. Модулятор 344 QPSK модулирует данные управляющей информации с использованием схемы модуляции QPSK. Хотя может быть применена любая подходящая схема модуляции, в варианте осуществления используется схема модуляции QPSK, имеющая малое число множества значений модуляции, вследствие относительно малого количества данных управляющей информации. Модуль 346 перемежения изменяет порядок данных информационного потока в соответствии с предустановленным образцом. Модуль 348 последовательно-параллельного преобразования (S/P) преобразует последовательный поток сигналов в параллельный поток сигналов. Число параллельных потоков сигналов может быть определено в соответствии с числом поднесущих. Модуль 350 расширения спектра осуществляет кодовое расширение путем перемножения предустановленного кода расширения спектра и каждого параллельного потока данных.

Мультиплексор 306 мультиплексирует обработанные данные информационного потока и управляющей информации. Мультиплексирование может быть любым из временного, частотного и кодового мультиплексирования. В варианте осуществления в мультиплексор 306 вводится пилотный канал, который также мультиплексируется. В других вариантах осуществления пилотный канал вводится в модуль 348 последовательно-параллельного преобразования и мультиплексируется по направлению оси частот (будет описано ниже) как показано пунктирными линиями.

Модуль 308 обратного быстрого преобразования Фурье осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье вводимого в него сигнала и модулирует сигнал с использованием OFDM.

Модуль 310 ввода защитных интервалов добавляет защитный интервал к модулированному сигналу для создания символа OFDM. Как хорошо известно из уровня техники, защитный интервал получается копированием части начала или конца передаваемого символа.

Цифроаналоговый преобразователь 312 (ЦАП) преобразует цифровой сигнал в полосе частот видеосигнала в аналоговый сигнал.

На фиг.4 показана вторая принципиальная блок-схема передатчика для передачи с помощью секторной ДНА, представляющая собой модуль РЧ передатчика после цифроаналогового преобразователя 312 на фиг.3. РЧ передатчик включает в себя ортогональный модулятор 402; гетеродин 404; смеситель 408; гетеродин 410; полосовой фильтр 412 и усилитель 414 мощности.

Ортогональный модулятор 402 формирует из вводимого в него сигнала синфазную (I) и квадратурную (Q) составляющие на промежуточной частоте. Полосовой фильтр 406 удаляет нежелательные частотные составляющие в промежуточной полосе частот. Смеситель 408 преобразует вверх сигнал промежуточной частоты в высокочастотный сигнал, используя гетеродин 410. Полосовой фильтр 412 удаляет нежелательные частотные составляющие. Усилитель 414 мощности усиливает мощность сигнала для беспроводной передачи антенной 416.

Данные информационного потока кодируются в кодере 322 турбокода, модулируются в модуляторе 324 данных, порядок данных информационного потока меняется в модуле 326 перемежения, данные информационного потока делаются параллельными в модуле 328 последовательно-параллельного преобразования и спектр расширяется для каждой составляющей поднесущих в модуле 330 расширения спектра. Подобно этому данные управляющей информации кодируются, модулируются, перемежаются, а спектр расширяется для каждой составляющей поднесущих. Каналы данных и управления с расширенными спектрами мультиплексируются в мультиплексоре 326 для каждой поднесущей и модулируются по OFDM в модуле 308 обратного быстрого преобразования Фурье. В модулированный сигнал добавляется защитный интервал и выводится символ OFDM в полосе частот видеосигнала. Сигнал в полосе частот видеосигнала модулируется в ортогональном модуляторе 402 РЧ процессора, ограничивается по полосе частот и затем соответствующим образом усиливается для беспроводной передачи.

На фиг.5 показана принципиальная блок-схема приемника для приема с помощью секторной ДНА. Такой приемник, обычно предусмотренный в мобильном терминале, может быть предусмотрен в базовой станции. Приемник, для удобства объяснения описываемый как приемник секторной ДНА, может использоваться для приема с помощью других ДНА. Мобильный терминал включает в себя антенну 502; малошумящий усилитель 504; смеситель 506; гетеродин 508; полосовой фильтр 510; модуль 512 автоматической регулировки усиления; ортогональный детектор 514; гетеродин 516; аналого-цифровой преобразователь 518; детектор 520 синхронизации символов; модуль 522 удаления защитных интервалов; модуль 524 быстрого преобразования Фурье; демультиплексор 526; модуль 528 оценки канала; модуль 530 сжатия спектра; модуль 532 параллельно-последовательного преобразования (P/S); модуль 534 сжатия спектра; модуль 536 обратного перемежения; декодер 538 турбокода и декодер 540 по алгоритму Витерби.

Малошумящий усилитель 504 соответствующим образом усиливает сигнал, принятый антенной 502. Усиленный сигнал смесителем 506 и гетеродином 508 переносится на промежуточную частоту (преобразование вниз). Полосовой фильтр 510 удаляет нежелательные частотные составляющие. Модуль 512 автоматической регулировки усиления регулирует коэффициент усиления усилителя так, чтобы уровень сигнала поддерживался соответствующим образом. Ортогональный детектор 514 ортогонально демодулирует, используя гетеродин 516, на основе принятых синфазной (I) и квадратурной (Q) составляющей сигнала. Аналого-цифровой преобразователь 518 преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал.

Детектор 520 синхронизации символов детектирует синхронизацию символа (границу символа) на основе цифрового сигнала.

Модуль 522 удаления защитных интервалов удаляет из принятого сигнала часть, соответствующую защитному интервалу.

Модуль 524 быстрого преобразования Фурье осуществляет быстрое преобразование Фурье вводимого сигнала и демодулирует сигнал, используя OFDM.

Демультиплексор 526 разделяет пилотные каналы, каналы управления и каналы данных, мультиплексированные в принятый сигнал. Разделение осуществляется таким образом, что оно соответствует мультиплексированию в передатчике (процесс в мультиплексоре 306 на фиг.3).

Модуль 528 оценки канала оценивает условия пути распространения, используя пилотный канал, и выводит управляющий сигнал для регулировки амплитуды и фазы так, чтобы компенсировать изменения канала. Управляющий сигнал выводится для каждой поднесущей.

Модуль 530 сжатия спектра сжимает, для каждой поднесущей, канально-компенсированный канал данных. Число кодов мультиплексирования устанавливается как C_mux.

Модуль 532 параллельно-последовательного преобразования (P/S) преобразует параллельный поток сигналов в последовательный поток сигналов.

Модуль 534 сжатия спектра сжимает для каждой поднесущей канально-компенсированный канал управления.

Модуль 536 обратного перемежения меняет порядок сигналов в соответствии с предустановленным образцом. Предустановленный образец соответствует обратному образцу изменения, осуществленного в модуле перемежения в передатчике (326 на фиг.3).

Декодер 538 турбокода и декодер 540 по алгоритму Витерби соответственно декодируют данные информационного потока и данные управляющей информации.

Сигнал, принятый антенной, в РЧ приемнике подвергается таким процессам, как усиление, преобразование частоты, ограничение полосы частот и ортогональная демодуляция, и затем преобразуется в цифровой сигнал. Сигнал с удаленными защитными интервалами демодулируется по OFDM модулем 524 быстрого преобразования Фурье. Демодулированный сигнал разделяется в разделителе 526 на соответствующие каналы пилотный, управления и данных. Пилотный канал вводится в модуль оценки канала, из которого выводится управляющий сигнал для компенсации изменений пути распространения. Канал данных компенсируется с использованием управляющего сигнала, для каждой поднесущей сжимается спектр и преобразуется в последовательный сигнал. Порядок преобразованного сигнала меняется в модуле 536 обратного перемежения по образцу, обратному изменениям, примененным в модуле перемежения. Затем сигнал декодируется в декодере 538 турбокода. Подобно этому, у канала управления также компенсируются изменения канала с использованием управляющего сигнала, сжимается спектр и канал декодируется в декодере 540 по алгоритму Витерби. После этого осуществляется обработка сигнала, которая использует восстановленные каналы данных и управления.

На фиг.6 показана принципиальная блок-схема базовой станции, используемой в передаче и приеме с помощью многолепестковой ДНА. Такие передатчик и приемник, обычно предусматриваемые в базовых станциях, могут быть предусмотрены в мобильном терминале. Элементам, уже описанным по отношению к фиг.3, назначены одинаковые ссылочные обозначения и дальнейшее объяснение даваться не будет. На фиг.6, элементы обработки, относящиеся к каналу управления, опущены. На фиг.6 показаны модуль 602 установления веса передачи; N мультиплексоров с 604-1 по N; N РЧ передатчиков с 606-1 по N; N РЧ приемников с 612-1 по N; N разделителей с 614-1 по N и L модулей с 616-1 по L установления веса приема.

Модуль 602 установления веса передачи перемножает соответствующие веса передачи (весовые коэффициенты) и сигналы, передаваемые N антеннами. Веса передачи являются фиксированными весами, предоставленными заранее для реализации многолепестковой ДНА.

N мультиплексоров с 604-1 по N складывают передаваемые сигналы для каждой антенны. Например, мультиплексор 604-1 собирает от N_D процессоров канала данных сигналы для передачи первой антенной и складывает сигналы. Мультиплексор 604-2 собирает от N_D процессоров канала данных сигналы для передачи второй антенной и складывает сигналы.

N РЧ передатчиков с 606-1 по N осуществляют процесс для беспроводной передачи сигнала для каждой антенны. Процесс, который обычно такой же, как и описанный по отношению к фиг.4, включает в себя преобразование частоты, ограничение полосы частот и усиление мощности.

N РЧ приемников с 612-1 по N осуществляют операции, которые обычно обратны операциям в РЧ передатчике, преобразуют сигналы, принятые N антеннами, в сигналы, подходящие для обработки в полосе частот видеосигнала.

N разделителей с 614-1 по N, осуществляющие операции, которые обычно обратны операциям в мультиплексорах, описанным выше, распределяют сигналы, вводимые в них, на N_D процессоров канала данных.

L модулей с 616-1 по L установления веса приема перемножают веса приема и сигналы, принятые N антеннами, и складывают сигналы. Этот процесс осуществляется на каждый путь распространения. В варианте осуществления предполагается L путей многолучевого распространения. Сложенный сигнал каждого пути распространения подается в гребенчатый синтезатор (rake-синтезатор, не показан). Процессы, описанные выше, осуществляются для каждой поднесущей. Подобно весам передачи, веса приема являются фиксированными весами, предоставленными заранее так, чтобы реализовывать многолепестковую ДНА. Веса передачи и приема могут быть одинаковыми или разными. Например, при использовании той же частоты для передачи и приема, для передачи и приема могут быть использованы одинаковые веса, так как ожидается, что условия путей распространения в восходящем и нисходящем каналах связи подобны. И наоборот, при использовании в восходящем и нисходящем каналах связи разных частот могут быть использованы разные веса, поскольку условия путей распространения в восходящем и нисходящем каналах связи могут различаться.

Элементы обработки, показанные на фиг.6, также используются, когда базовая станция для приема и передачи использует переключаемую ДНА. В случае, описанном выше, веса передачи и приема и мультиплексоры и разделители различаются. Как описано выше, переключаемая ДНА представляет собой одну или более фиксированных направленных ДНА, входящих в многолепестковую ДНА. Следовательно, вес передачи для реализации переключаемой ДНА для мобильного терминала №1 является весом передачи для фиксированной направленной ДНА (с направлением 1 ориентации, например), соответствующей мобильному терминалу №1. Вес передачи устанавливается в модуле 602 умножения веса передачи в первом процессоре 302-1 канала данных. Вес передачи для реализации переключаемой ДНА для мобильного терминала №2 является весом передачи для фиксированной направленной ДНА (с направлением 2 ориентации, например), соответствующей мобильному терминалу №2. Вес передачи устанавливается в модуле 602 умножения веса передачи во втором процессоре 302-2 канала данных. При использовании переключаемых ДНА, они переключаются для каждого мобильного терминала. Следовательно, мультиплексоры с 604-1 по N выводят только сигнал, относящийся к первому мобильному терминалу, в один момент, и только сигнал, относящийся ко второму мобильному терминалу, в другой момент. Точно также такой процесс осуществляется для остальных терминалов. Таким образом, переключаемая ДНА, относящаяся к первому мобильному терминалу, передается в один момент, переключаемая ДНА, относящаяся ко второму мобильному терминалу, передается в другой момент и т.д., так что переключаемая ДНА является переключаемой с разделением во времени.

Для приема процесс обычно осуществляется обратно вышеописанному процессу для передачи. Другими словами, разделитель подает сигналы, подаваемые на него в один момент, на элемент для осуществления обработки, относящейся к первому мобильному терминалу (обычно, процессор 302-1 канала данных), и подает сигналы, подаваемые на него в другой момент, на элемент для осуществления обработки, относящейся ко второму мобильному терминалу (обычно, процессор 302-2 канала данных), и т.д. В процессоре канала данных веса приема перемножаются с сигналами, принятыми соответствующими антеннами. Веса приема являются весами для реализации переключаемой ДНА, соответствующей мобильному терминалу.

На фиг.7 показана принципиальная блок-схема базовой станции, используемой в передаче и приеме с помощью адаптивной направленной ДНА. Подобно передатчику и приемнику на фиг.6, передатчик и приемник, как показано, обычно предусматриваемые в базовых станциях, могут быть предусмотрены в мобильном терминале. Элементам, уже описанным по отношению к фиг.3 и 6, назначены одинаковые ссылочные обозначения и дальнейшее объяснение даваться не будет. Как описано выше, у адаптивной направленной ДНА направление ориентации изменяется адаптивным образом в соответствии с положением мобильного терминала. На фиг.7 показаны модуль 702 измерения сигнала; контроллер 704 веса передачи и контроллер 706 веса приема.

Модуль 702 измерения сигнала измеряет приемную мощность и входящее направление сигнала, полученного от каждой антенны, и выдает измеренные значения контроллерам 704, 706 веса передачи и веса приема.

Контроллер 704 веса передачи регулирует, на основе измеренных значений, веса передачи таким образом, что качество сигнала дополнительно улучшается. Алгоритм для осуществления регулирования так, как описано выше, может быть любым подходящим оптимизационным алгоритмом для адаптивной антенной решетки (ААР). Например, веса передачи могут последовательно обновляться так, чтобы любая оценочн