Способы и устройство для канального перемежения в системах ofdm

Способы и устройство для канального перемежения в системах ofdm

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам и устройству для канального перемежения в системах OFDM.

Уровень техники

Телекоммуникации позволяют передавать данные на расстоянии с целью осуществления связи между передатчиком и приемником. Данные обычно переносятся радиоволнами и передаются с использованием ограниченного ресурса передачи. Таким образом, радиоволны передаются в течение периода времени с использованием ограниченного частотного диапазона.

В современной системе связи информация, подлежащая передаче, сначала кодируется и затем модулируется для генерации множественных символов модуляции. Затем символы отображаются в частотно-временной блок ресурсов, доступный для передачи данных. Обычно частотно-временной блок ресурсов сегментируется в совокупность элементов ресурса равной протяженности.

В системах Long Term Evolution, предложенных организацией Third (3^rd) Generation Partnership Project (3GPP LTE), определенные элементы ресурса выделяются для передачи сигналов управления. Таким образом, символы данных могут отображаться в элементы ресурса, которые не выделены для передачи сигналов управления. Каждая передача данных несет информационные биты одного из множественных транспортных блоков. Когда транспортный блок больше кодового блока наибольшего размера, информационные биты в транспортном блоке могут сегментироваться во множественные кодовые блоки. Процесс деления информационных битов в транспортном блоке на множественные кодовые блоки называется сегментацией на кодовые блоки. В силу ограниченного выбора размеров кодового блока и попытки максимизировать эффективность упаковки при сегментации на кодовые блоки, множественные кодовые блоки транспортного блока могут иметь разные размеры. Каждый кодовый блок кодируется, перемежается, проходит согласование скоростей и модулируется. Таким образом, символы данных для передачи могут состоять из символов модуляции множественных кодовых блоков.

Сущность изобретения

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства для эффективной передачи данных с использованием ограниченных ресурсов передачи.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства, позволяющих максимизировать временное разнесение и частотное разнесение.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства, позволяющих минимизировать помеху между разными кодовыми блоками.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, частотно-временной блок ресурсов делится на совокупность элементов ресурса равной протяженности во временном и частотном измерениях. Подмножество из совокупности элементов ресурса представляет собой элементы ресурса данных, которые доступны для передачи данных. Блок данных, подлежащий передаче, сегментируется в совокупность кодовых блоков. По существу, равное количество элементов ресурса данных назначается совокупности кодовых блоков.

Количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, можно задать как:

, для ,

где - количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, имеющему индекс , - количество элементов ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

Альтернативно, количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, можно задать как:

, для ,

где - количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, имеющему индекс , - количество элементов ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

В порядке еще одной альтернативы, количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, можно задать как:

, для ,

где - количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, имеющему индекс , - количество элементов ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, частотно-временной блок ресурсов делится на совокупность единиц частотного ресурса равной протяженности в частотном измерении и на совокупность единиц временного ресурса равной протяженности во временном измерении. Одна единица частотного ресурса в одной единице временного ресурса является элементом ресурса. Подмножество элементов ресурса в частотно-временном блоке ресурсов представляет собой элементы ресурса данных, которые доступны для передачи данных. Блок данных, подлежащий передаче, сегментируется в совокупность кодовых блоков. Элементы ресурса данных - это элементы, назначаемые совокупности кодовых блоков. По меньшей мере, один блок данных соответствует элементам ресурса данных в непрерывном множестве единиц временного ресурса.

Способ предусматривает схему индексации. Сначала «индекс в единице временного ресурса» назначается каждому элементу ресурса данных в каждой единице временного ресурса. «Индекс в единице временного ресурса» для элемента ресурса данных в единице временного ресурса, имеющей индекс , равен , где - индекс естественного порядка элемента ресурса данных в единице временного ресурса , , - количество элементов ресурса данных в единице временного ресурса , , и - полное количество единиц временного ресурса в частотно-временном блоке ресурсов. Затем «индекс в назначении» назначается каждому элементу ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов. «Индекс в назначении» элемента ресурса данных, имеющего «индекс в единице временного ресурса», равный , равен , и:

, для , и ,

где , - количество элементов ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов и .

«Индекс в единице временного ресурса», , элемента ресурса данных может быть равен индексу естественного порядка, , элемента ресурса данных в единице временного ресурса, имеющей индекс .

Альтернативно, «индекс в единице временного ресурса», , элемента ресурса данных может быть связан с индексом естественного порядка, , элемента ресурса данных в единице временного ресурса, имеющей индекс , в соответствии с функцией перемежения.

Согласно схеме индексации, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:

,

где и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

Альтернативно, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:

, если , и

, если ,

где и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

В порядке еще одной альтернативы, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:

,

где и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

В порядке еще одной альтернативы, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:

, если , и

, если ,

где и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, по меньшей мере, одна единица временного ресурса соответствует всем кодовым блокам.

Используя вышеупомянутую схему индексации, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:

, для ,

где и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

Альтернативно, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:

, для ,

где и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

В порядке еще одной альтернативы, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:

, для ,

где и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

В порядке еще одной альтернативы, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:

, для ,

где и - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, когда количество кодовых блоков больше определенного порогового значения, по меньшей мере, одному из совокупности кодовых блоков может быть назначено подмножество непрерывных единиц временного ресурса, которые доступны для передачи данных. Когда количество кодовых блоков меньше определенного порогового значения, по меньшей мере, одному из совокупности кодовых блоков могут быть назначены все единицы временного ресурса, которые доступны для передачи данных.

Определенное пороговое значение может быть различным для разных экземпляров пользовательского оборудования.

Альтернативно, определенное пороговое значение может быть одинаковым для разных экземпляров пользовательского оборудования.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, когда размер блока данных больше определенного порогового значения, по меньшей мере, одному из совокупности кодовых блоков может быть назначено подмножество непрерывных единиц временного ресурса, которые доступны для передачи данных. Когда размер блока данных меньше определенного порогового значения, по меньшей мере, одному из совокупности кодовых блоков могут быть назначены все единицы временного ресурса, которые доступны для передачи данных.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ осуществления связи. Согласно способу, блок данных, подлежащий передаче, сегментируется для генерации совокупности транспортных блоков. Каждый из совокупности транспортных блоков сегментируется в совокупность кодовых блоков. По меньшей мере, два из совокупности транспортных блоков содержат одинаковое количество кодовых блоков.

Количество кодовых блоков в, по меньшей мере, двух транспортных блоках можно определить в зависимости от того, какой из, по меньшей мере, двух транспортных блоков имеет большее количество информационных битов.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ осуществления связи. Согласно способу, ресурсы передачи, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом транспортном блоке, могут включать в себя ресурсы передачи, назначенные второму кодовому блоку во втором транспортном блоке.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ осуществления связи. Согласно способу, ресурсы передачи, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом транспортном блоке, могут быть такими же, как ресурсы передачи, назначенные второму кодовому блоку во втором транспортном блоке.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. В блоке памяти хранится структура сетки ресурсов частотно-временного блока ресурсов, разделенного на совокупность элементов ресурса равной протяженности во временном и частотном измерениях. Подмножество из совокупности элементов ресурса представляет собой элементы ресурса данных, которые доступны для передачи данных. Блок генерации кодовых блоков сегментирует блок данных, подлежащий передаче, в совокупность кодовых блоков. Блок отображения ресурсов назначает, по существу, равное количество элементов ресурса данных совокупности кодовых блоков. По меньшей мере, одна передающая антенна передает совокупность кодовых блоков с использованием элементов ресурса данных.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. В блоке памяти хранится структура сетки ресурсов частотно-временного блока ресурсов, включающего в себя совокупность единиц частотного ресурса равной протяженности в частотном измерении, и совокупность единиц временного ресурса равной протяженности во временном измерении. Одна единица частотного ресурса в одной единице временного ресурса может представлять собой элемент ресурса, и подмножество элементов ресурса в частотно-временном блоке ресурсов может представлять собой элементы ресурса данных, которые доступны для передачи данных. Блок генерации кодовых блоков сегментирует блок данных, подлежащий передаче, в совокупность кодовых блоков. Блок отображения ресурсов назначает элементы ресурса данных совокупности кодовых блоков, причем, по меньшей мере, один блок данных назначается элементам ресурса данных в непрерывном множестве единиц временного ресурса. По меньшей мере, одна передающая антенна передает совокупность кодовых блоков с использованием элементов ресурса данных.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. Блок отображения ресурсов назначает элементы ресурса данных совокупности кодовых блоков, причем, по меньшей мере, одна единица временного ресурса соответствует всем кодовым блокам.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. Блок отображения ресурсов назначает элементы ресурса данных совокупности кодовых блоков, так что, когда количество кодовых блоков больше определенного порогового значения, по меньшей мере, один из совокупности кодовых блоков соответствует подмножеству непрерывных единиц временного ресурса, которые доступны для передачи данных; и, когда количество кодовых блоков меньше определенного порогового значения, по меньшей мере, один из совокупности кодовых блоков соответствует всем единицам временного ресурса, которые доступны для передачи данных.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. Блок отображения ресурсов назначает элементы ресурса данных совокупности кодовых блоков, так что, когда размер блока данных больше определенного порогового значения, по меньшей мере, один из совокупности кодовых блоков соответствует подмножеству непрерывных единиц временного ресурса, которые доступны для передачи данных; и, когда размер блока данных меньше определенного порогового значения, по меньшей мере, один из совокупности кодовых блоков соответствует всем единицам временного ресурса, которые доступны для передачи данных.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок генерации транспортных блоков и блок генерации кодовых блоков. Блок генерации транспортных блоков сегментирует блок данных, подлежащий передаче, для генерации совокупности транспортных блоков. Блок генерации кодовых блоков сегментирует каждый из совокупности транспортных блоков в совокупность кодовых блоков. По меньшей мере, два из совокупности транспортных блоков содержат одинаковое количество кодовых блоков.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок генерации транспортных блоков, блок генерации кодовых блоков и блок отображения ресурсов, который назначает ресурсы передачи совокупности кодовых блоков. Ресурсы передачи, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом транспортном блоке, могут включать в себя ресурсы передачи, назначенные второму кодовому блоку во втором транспортном блоке.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок генерации транспортных блоков, блок генерации кодовых блоков и блок отображения ресурсов, который назначает ресурсы передачи совокупности кодовых блоков. Ресурсы передачи, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом транспортном блоке, могут быть такими же, как ресурсы передачи, назначенные второму кодовому блоку во втором транспортном блоке.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания изобретения и многих связанных с ним преимуществ обратимся к нижеследующему подробному описанию, приведенному совместно с прилагаемыми чертежами, в которых сходные условные обозначения указывают одинаковые или сходные компоненты, в которых:

фиг.1 - схема цепи приемопередатчика, действующего в режиме ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM), пригодном для практического применения принципов настоящего изобретения;

фиг.2 - графики поднесущих OFDM, где амплитуда показана как функция частоты;

фиг.3 - графическое представление передаваемых и принимаемых форм волны для символов OFDM во временном измерении;

фиг.4 - схема цепи приемопередатчика, действующего в режиме множественного доступа с частотным разделением на одной несущей;

фиг.5 - схема цепи приемопередатчика, действующего в режиме смешанного автоматического запроса повторения (HARQ);

фиг.6 - четырехканальная синхронная схема передачи HARQ;

фиг.7 - схема системы множественных входов и множественных выходов (MIMO);

фиг.8 - схема системы MIMO с предварительным кодированием;

фиг.9 - схема цепи кодирования для высокоскоростного канала данных общего пользования (HS-DSCH) в системе высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи (HSDPA);

фиг.10 - схема функционального блока смешанного ARQ высокоскоростного канала данных общего пользования (HS-DSCH);

фиг.11 - схема структуры подкадра нисходящей линии связи в системе long term evolution (LTE);

фиг.12 - схема структуры подкадра восходящей линии связи в системе LTE;

фиг.13 - схема канального перемежения согласно одному варианту осуществления принципов настоящего изобретения;

фиг.14 - схема канального перемежения согласно другому варианту осуществления принципов настоящего изобретения;

фиг.15 - схема канального перемежения согласно еще одному варианту осуществления принципов настоящего изобретения; и

фиг.16 - схема канального перемежения согласно еще одному варианту осуществления принципов настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (OFDM) - это технология мультиплексирования данных в частотном измерении. Символы модуляции переносятся на поднесущих в частотном измерении. На фиг.1 показана цепь приемопередатчика, действующего в режиме ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM). В системе связи, использующей технологию OFDM, в цепи передатчика 110, сигналы управления или данные 111 модулируются модулятором 112 с образованием последовательности символов модуляции, которые затем подвергаются последовательно-параллельному преобразованию последовательно/параллельным (S/P) преобразователем 113. Блок 114 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) используется для преобразования сигналов из частотного измерения во временное измерение с образованием совокупности символов OFDM. Блок 116 вставки CP добавляет к каждому символу OFDM циклический префикс (CP) или нулевой префикс (ZP) во избежание или для ослабления влияния многолучевого замирания. Затем сигнал передается блоком 117 обработки высокочастотного каскада передатчика (Tx), например, антенной (не показана) или, альтернативно, по стационарному проводу или кабелю. В цепи приемника 120, исходя из того, что достигнута точная временная и частотная синхронизация, сигнал, принятый блоком 121 обработки высокочастотного каскада приемника (Rx), обрабатывается блоком 122 удаления CP. Блок 124 быстрого преобразования Фурье (БПФ) преобразует принятый сигнал из временного измерения в частотное измерение для дальнейшей обработки.

В системе OFDM, каждый символ OFDM состоит из множественных поднесущих. Каждая поднесущая в символе OFDM несет символ модуляции. На фиг.2 показана схема передачи OFDM, где используются поднесущая 1, поднесущая 2 и поднесущая 3. Поскольку каждый символ OFDM имеет конечную протяженность во временном измерении, поднесущие перекрываются между собой в частотном измерении. Однако ортогональность поддерживается на частоте дискретизации исходя из того, что передатчик и приемник имеют хорошую частотную синхронизацию, как показано на фиг.2. В случае смещения частоты вследствие недостаточной частотной синхронизации или высокой подвижности, ортогональность поднесущих на частотах дискретизации нарушается, что приводит к помехе между несущими (ICI).

На фиг.3 передаваемые и принимаемые символы OFDM представлены во временном измерении. Вследствие многолучевого замирания, участок CP принятого сигнала часто повреждается предыдущим символом OFDM. Однако, поскольку CP недостаточно длинный, принятый символ OFDM без CP должен содержать только свой собственный сигнал в свертке с каналом многолучевого замирания. В общем случае быстрое преобразование Фурье (БПФ) осуществляется на стороне приемника для обеспечения дополнительной обработки в частотном измерении. Преимущество OFDM над другими схемами передачи состоит в устойчивости к многолучевому замиранию. Многолучевое замирание во временном измерении преобразуется в частотно-избирательное замирание в частотном измерении. Добавление циклического префикса или нулевого префикса позволяет устранить или значительно ослабить межсимвольную помеху между соседними символами OFDM. Кроме того, поскольку каждый символ модуляции переносится в узкой полосе, он испытывает однолучевое замирание. Для борьбы с частотно-избирательным замиранием можно использовать простую схему выравнивания.

Множественный доступ с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA), где используется модуляция одной несущей и выравнивание в частотном измерении, это техника, аналогичная по производительности и сложности системе OFDMA. Одно преимущество SC-FDMA состоит в том, что сигнал SC-FDMA имеет более низкое отношение пиковой мощности к средней (PAPR) ввиду его структуры одной несущей. Низкое PAPR обычно приводит к увеличению КПД усилителя мощности, что особенно важно для мобильных станций при передаче по восходящей линии связи. SC-FDMA выбирается в качестве схемы множественного доступа восходящей линии связи в системе long term evolution (LTE) от 3GPP. Пример цепи приемопередатчика для SC-FDMA показан на фиг.4. На стороне передатчика, данные или сигнал управления подвергаются последовательно-параллельному (S/P) преобразованию S/P преобразователем 181. Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) применяется к данным или сигналу управления во временном измерении преобразователем 182 ДПФ до отображения данных во временном измерении во множество поднесущих блоком 183 отображения в поднесущие. Для обеспечения низкого PAPR выход ДПФ в частотном измерении обычно отображается во множество последовательных поднесущих. Затем ОБПФ, обычно с большим размером, чем у ДПФ, применяется преобразователем 184 ОБПФ для преобразования сигнала обратно во временное измерение. После параллельно-последовательного (P/S) преобразования P/S преобразователем 185, циклический префикс (CP) добавляется блоком 186 вставки CP к данным или сигналу управления до передачи данных или сигнала управления на блок 187 обработки высокочастотного каскада передатчика. Обработанный сигнал с добавленным циклическим префиксом часто называют блоком SC-FDMA. После прохождения сигнала по каналу связи 188, например, каналу многолучевого замирания в системе беспроводной связи, приемник осуществляет обработку высокочастотного каскада приемника посредством блока 191 обработки высокочастотного каскада приемника, удаление CP посредством блока 192 удаления CP, применяет БПФ посредством преобразователя 194 БПФ и осуществляет выравнивание в частотном измерении. Обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ) 196 применяется после снятия отображения 195 выровненного сигнала в частотном измерении. Выход ОДПФ подвергается дальнейшей обработке во временном измерении, например, демодуляции и декодированию.

В системах беспроводной пакетной передачи данных сигналы управления, передаваемые по каналам управления, т.е. передача канала управления, обычно сопровождают сигналы данных, передаваемые по каналам данных, т.е. передачу данных. Информация канала управления, включающая в себя индикатор формата канала управления (CCFI), сигнал квитирования (ACK), сигнал канала управления пакетных данных (PDCCH), несет информацию формата передачи для сигнала данных, например ID пользователя, информацию назначения ресурсов, информацию размера полезной нагрузки, модуляции, смешанного автоматического запроса повторения (HARQ), информацию, связанную с MIMO.

Смешанный автоматический запрос повторения (HARQ) широко используется в системах связи для борьбы с ошибками декодирования и для повышения надежности. Каждый пакет данных кодируется с использованием определенной схемы прямой коррекции ошибок (FEC). Каждый подпакет может содержать только часть кодированных битов. Если передача подпакета k не удается, что указывает NAK на канале квитирования обратной связи, подпакет, передается подпакет повторной передачи k+1, чтобы помочь приемнику декодировать пакет. Подпакеты повторной передачи могут содержать другие кодированные биты, чем предыдущие подпакеты. Приемник может мягко комбинировать или совместно декодировать все принятые подпакеты для повышения вероятности декодирования. Обычно максимальное количество передач устанавливается из соображений надежности, задержки пакета, и сложности реализации.

Системы связи с множественными антеннами, которые часто называют системами множественных входов и множественных выходов (MIMO), широко используются в беспроводной связи для повышения производительности системы. В системе MIMO, показанной на фиг.6, передатчик имеет множественные антенны, способные передавать независимые сигналы, и приемник снабжен множественными приемными антеннами. Системы MIMO вырождаются в системы единичного входа и множественных выходов (SIMO), если присутствует только одна передающая антенна или если передается только один поток данных. Системы MIMO вырождаются в системы множественных входов и единичного выхода (MISO), если присутствует только одна приемная антенна. Системы MIMO вырождаются в системы единичного входа и единичного выхода (SISO), если присутствуют только одна передающая антенна и одна приемная антенна. Технология MIMO позволяет значительно повысить пропускную способность и дальнодействие системы без увеличения полосы или общей мощности передачи. В общем случае технология MIMO повышает спектральную эффективность системы беспроводной связи за счет использования дополнительной степени свободы в пространстве благодаря множественным антеннам. Существует много категорий технологий MIMO. Например, схемы пространственного мультиплексирования повышают скорость передачи, поскольку позволяют передавать множественные потоки данных через множественные антенны. Методы разнесения передачи, например метод пространственно-временного кодирования, пользуются преимуществом пространственного разнесения благодаря множественным передающим антеннам. Методы разнесения приема используют пространственное разнесение благодаря множественным приемным антеннам. Технологии формирования диаграммы направленности повышают коэффициент усиления принятого сигнала и снижают помеху для других пользователей. Система множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) позволяет передавать потоки сигналов от множественных пользователей или на них с использованием одних и тех же частотно-временных ресурсов. Приемники могут разделять множественные потоки данных по пространственной сигнатуре этих потоков данных. Заметим, что эти техники передачи MIMO не являются взаимоисключающими. Фактически, многие схемы MIMO часто используются в развитых беспроводных системах.

При благоприятных канальных условиях, например, при низкой скорости мобильной станции, можно использовать схему MIMO с замкнутым контуром для повышения производительности системы. В системах MIMO с замкнутым контуром, приемники осуществляют обратную связь посредством канальных условий и/или предпочтительных схем обработки передачи MIMO. Передатчик использует эту информацию обратной связи совместно с другими соображениями, например, приоритетом диспетчеризации, доступностью данных и ресурсов, чтобы совместно оптимизировать схему передачи. Распространенная схема MIMO с замкнутым контуром называется предварительным кодированием MIMO. Благодаря предварительному кодированию, потоки данных передачи предварительно умножаются на матрицу до подачи на множественные передающие антенны. Согласно фиг.7, пусть существует Nt передающих антенн и Nr приемных антенн. Обозначим канал между Nt передающими антеннами и Nr приемными антеннами как H. Таким образом, H представляет собой матрицу Nt x Nr. Если передатчик имеет информацию об H, передатчик может выбрать наиболее предпочтительную схему передачи согласно H. Например, если целью является максимальная пропускная способность, матрицу предварительного кодирования можно выбрать как правую вырожденную матрицу H, если информация об H имеется на передатчике. Таким образом, эффективный канал для множественных потоков данных на стороне приемника можно диагонализировать, устраняя помеху между множественными потоками данных. Однако служебная нагрузка, необходимая для осуществления обратной связи посредством точного значения H, зачастую чрезмерно высока. Для снижения служебной нагрузки обратной связи, задается множество матриц предварительного кодирования для квантования пространства возможных значений, которые может принимать H. Благодаря квантованию приемник осуществляет обратную связь посредством предпочтительной схемы предварительного кодирования, обычно в виде индекса предпочтительной матрицы предварительного кодирования, ранга и индексов предпочтительных векторов предварительного кодирования. Приемник также может осуществлять обратную связь посредством соответствующих значений CQI для предпочтительной схемы предварительного кодирования.

Другая перспектива системы MIMO состоит в том, кодируются ли множественные потоки данных для передачи по отдельности или совместно друг с другом. Если все слои для передачи кодируются совме