Обеспечение антенного разнесения в системе беспроводной связи

Обеспечение антенного разнесения в системе беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Для настоящей заявки испрашивается приоритет на основании предварительной заявки на патент США № 60/865313, озаглавленной "METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING ANTENNA DIVERSITY IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM", которая подана 10 ноября 2006 года. Упомянутая заявка в полном объеме включена в настоящий документ путем ссылки.

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

Нижеследующее описание относится, в общем, к беспроводной связи и более конкретно к пространственному циклическому чередованию антенн для вычисления индикатора качества канала (CQI) и передачи данных в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения различных типов содержимого связи, таких как, например, речь, данные и т.п. Обычные системы беспроводной связи могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать связь с множеством пользователей путем совместного использования доступных системных ресурсов (к примеру, полосы пропускания, мощности передачи и т.п.). Примеры таких систем множественного доступа могут включать в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (FDMA) и т.д.

Системы беспроводной связи с множественным доступом могут, в общем, поддерживать одновременную связь для нескольких беспроводных терминалов. Каждый беспроводной терминал может обмениваться данными с одной или более базовых станций путем передач по прямой и обратной линии связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовых станций к беспроводным терминалам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от беспроводных терминалов к базовым станциям. Кроме того, связь между беспроводными терминалами и базовыми станциями может осуществляться через системы с одним входом и одним выходом (SISO), системы с множеством входов и одним выходом (MISO), системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO) и т.д.

В системе беспроводной связи передающее устройство (к примеру, базовая станция или терминал) может использовать множество (T) передающих антенн для передачи данных в приемное устройство, оснащенное одной или более (R) приемных антенн. Множество передающих антенн могут использоваться для того, чтобы увеличивать пропускную способность системы путем передачи различных данных от этих антенн и/или повышать надежность за счет избыточной передачи данных. Например, передающее устройство может передавать данный символ из всех T передающих антенн, а приемное устройство может принимать множество версий этого символа через R приемных антенн. Это множество версий передаваемого символа, в общем, повышают возможности приемного устройства восстанавливать символ.

Производительность передачи может быть повышена за счет использования пространственной размерности, полученной для множества передающих антенн и, если имеются, множества приемных антенн. Тракт распространения предусмотрен между каждой парой передающих и приемных антенн. T·R различных трактов распространения формируются между T передающих антенн и R приемных антенн. Эти тракты распространения могут быть подвержены различным характеристикам канала (к примеру, различному затуханию, многолучевому распространению, влиянию помех и т.д.) и могут достигать различных отношений «сигнал к помехам и шуму» (SNR). Отклики канала для T·R трактов распространения могут быть различными от тракта к тракту и дополнительно могут быть различными по частоте для беспроводного канала с дисперсионными свойствами и/или по времени для изменяющегося во времени беспроводного канала.

Главный недостаток использования множества передающих антенн для передачи данных заключается в том, что обычно должен быть оценен отклик канала между каждой парой передающих и приемных антенн (или каждый тракт распространения) для того, чтобы надлежащим образом принимать передачу данных. Оценка полного отклика канала для всех T·R пар передающих и приемных антенн может быть нежелательной по нескольким причинам. Например, большой объем ресурсов линии связи может быть потреблен для того, чтобы передавать контрольный сигнал (пилот-сигнал), используемый для оценки канала, что, в свою очередь, уменьшает ресурсы линии связи, доступные для того, чтобы передавать данные. Дополнительно, оценка канала для всех T·R пар передающих и приемных антенн увеличивает затраты ресурсов на обработку в приемном устройстве.

Раскрытие изобретения

Ниже приведено упрощенное раскрытие одного или более вариантов осуществления для обеспечения базового понимания этих вариантов осуществления. Это раскрытие не является всесторонним обзором всех рассматриваемых вариантов осуществления и не предназначено ни для определения ключевых или важнейших элементов всех вариантов осуществления, ни для определения области применения каких-либо или всех вариантов осуществления. Его единственная цель - представить некоторые понятия одного или более вариантов осуществления в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое приведено ниже.

В соответствии с одним или более вариантов осуществления и соответствующим раскрытием их сущности различные аспекты описаны в отношении упрощения циклического чередования антенн для вычисления информации качества канала (CQI) и передачи данных в среде беспроводной передачи данных с множеством входов и множеством выходов (MIMO). Контрольные сигналы (пилот-сигналы) могут приниматься беспроводным терминалом. Кроме того, виртуальные антенны, которые могут поддерживаться каналом, могут идентифицироваться на основе анализа контрольных сигналов. Кроме того, вычисления CQI могут быть осуществлены для каждой из поддерживаемых виртуальных антенн; после этого данные CQI могут быть отправлены в базовую станцию для планирования передачи данных. Дополнительно, базовая станция может планировать передачу на основе данных CQI и/или соображений равнодоступности. Запланированная передача данных может выполняться путем циклического чередования поддерживаемых виртуальных антенн.

Согласно сопутствующим аспектам в настоящем документе описан способ, который упрощает оценку информации качества канала (CQI) в среде беспроводной передачи данных с множеством входов и множеством выходов (MIMO). Способ может включать в себя прием контрольных сигналов от базовой станции. Дополнительно способ может содержать идентификацию числа уровней, поддерживаемых каналом, на основе оценки контрольных сигналов. Кроме того, способ может включать в себя вычисление набора CQI путем циклического чередования виртуальных антенн, соответствующих поддерживаемым уровням, причем каждая CQI соответствует одному из поддерживаемых уровней. Способ дополнительно может включать в себя передачу набора CQI в базовую станцию для планирования передачи данных.

Другой аспект относится к устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи может включать в себя запоминающее устройство, которое сохраняет инструкции, связанные с определением числа уровней, поддерживаемых каналом, на основе оценки принимаемых контрольных сигналов, оценкой набора CQI путем циклического чередования виртуальных антенн, соответствующих поддерживаемым уровням, причем каждая CQI относится к соответствующему одному из поддерживаемых уровней, и передачей набора CQI для планирования передачи данных. Дополнительно устройство беспроводной связи может включать в себя процессор, соединенный с запоминающим устройством, выполненный с возможностью выполнять инструкции, сохраненные в запоминающем устройстве.

Еще один аспект относится к устройству беспроводной связи, которое обеспечивает вычисление CQI в среде беспроводной передачи данных MIMO. Устройство беспроводной связи может включать в себя средство распознавания поддерживаемых виртуальных антенн на основе принятых контрольных сигналов. Дополнительно устройство беспроводной связи может содержать средство определения CQI для поддерживаемых виртуальных антенн путем циклического чередования поддерживаемых виртуальных антенн. Кроме того, устройство беспроводной связи может включать в себя средство передачи CQI в базовую станцию для планирования передачи данных.

Еще один аспект относится к машиночитаемому носителю, на котором сохранены исполняемые машиной инструкции для приема контрольных сигналов от базовой станции; определения числа уровней, поддерживаемых каналом, на основе оценки контрольных сигналов; формирования набора CQI путем чередования виртуальных антенн, соответствующих поддерживаемым уровням, причем каждая CQI соответствует одному из поддерживаемых уровней; и передачи набора CQI в базовую станцию для планирования передачи данных.

В соответствии с другим аспектом устройство в системе беспроводной связи может включать в себя процессор, при этом процессор может быть выполнен с возможностью распознавать поддерживаемые виртуальные антенны на основе принятых контрольных сигналов. Дополнительно процессор может быть выполнен с возможностью определять CQI для поддерживаемых виртуальных антенн путем циклического чередования поддерживаемых виртуальных антенн. Кроме того, процессор может быть выполнен с возможностью передавать CQI в базовую станцию для планирования передачи данных.

Согласно другим аспектам в настоящем документе описан способ, который упрощает передачу данных из базовой станции в среде беспроводной передачи данных MIMO. Способ может содержать передачу контрольных сигналов CQI по набору виртуальных антенн. Дополнительно способ может включать в себя получение одной или более CQI, которые, соответственно, относятся к одной или более поддерживаемых виртуальных антенн для пользователя, при этом одна или более поддерживаемых виртуальных антенн являются поднабором виртуальных антенн. Кроме того, способ может включать в себя планирование передачи данных для пользователя на основе данных CQI. Кроме того, способ может включать в себя передачу данных путем циклического чередования одной или более поддерживаемых виртуальных антенн.

Еще один аспект относится к устройству беспроводной связи, которое может включать в себя запоминающее устройство, которое сохраняет инструкции, связанные с передачей контрольных сигналов по набору виртуальных антенн, приемом одной или более CQI, которые, соответственно, относятся к одной или более поддерживаемых виртуальных антенн для пользователя, причем одна или более поддерживаемых виртуальных антенн являются поднабором виртуальных антенн, планированием передачи данных для пользователя на основе данных CQI и передачей данных путем циклического чередования одной или более поддерживаемых виртуальных антенн. Дополнительно устройство связи может содержать процессор, соединенный с запоминающим устройством, выполненный с возможностью выполнять инструкции, сохраненные в запоминающем устройстве.

Другой аспект относится к устройству беспроводной связи, которое обеспечивает планирование передачи и отправку данных в среде беспроводной передачи данных MIMO. Устройство беспроводной связи может включать в себя средство передачи контрольных сигналов по набору виртуальных антенн. Кроме того, устройство беспроводной связи может включать в себя средство планирования передачи данных для пользователя на основе принимаемых CQI, которые надлежащим образом соответствуют виртуальным антеннам, поддерживаемым пользователем. Дополнительно устройство беспроводной связи может включать в себя средство передачи данных путем циклического чередования поддерживаемых виртуальных антенн.

Еще один другой аспект относится к машиночитаемому носителю, на котором сохранены исполняемые машиной инструкции для передачи контрольных сигналов по набору виртуальных антенн, при этом контрольные сигналы формируются на основе унитарной матрицы, планирования передачи данных для пользователя на основе принимаемых CQI, которые надлежащим образом соответствуют виртуальным антеннам, поддерживаемым пользователем, и передачи данных путем циклического чередования поддерживаемых виртуальных антенн.

В соответствии с другим аспектом устройство в системе беспроводной связи может включать в себя процессор, при этом процессор может быть выполнен с возможностью передачи контрольных сигналов CQI по набору виртуальных антенн; приема одной или более CQI, которые, соответственно, относятся к одной или более поддерживаемых виртуальных антенн для пользователя, при этом одна или более поддерживаемых виртуальных антенн являются поднабором виртуальных антенн; планировать передачу данных для пользователя на основе данных CQI; и/или передавать данные путем циклического чередования одной или более поддерживаемых виртуальных антенн.

Для достижения вышеуказанных и сопутствующих целей один или более вариантов осуществления содержат признаки, ниже описанные полностью и конкретно указанные в формуле изобретения. Нижеследующее описание и сопровождающие чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты одного или более вариантов осуществления. Тем не менее, эти аспекты указывают только на некоторые из множества способов, которыми могут быть реализованы принципы различных вариантов осуществления, и подразумевается, что описанные варианты осуществления включают в себя все такие аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является иллюстрацией системы беспроводной связи в соответствии с различными аспектами, представленными в настоящем документе.

Фиг. 2A и 2B являются иллюстрациями примерных MISO- и MIMO-каналов, соответственно.

Фиг. 3 является иллюстрацией примерной модели для схемы передачи с виртуальными антеннами.

Фиг. 4 является иллюстрацией примерной модели для схемы передачи с разнесением виртуальных антенн циклической задержки.

Фиг. 5 является иллюстрацией примерной схемы контрольных сигналов для скачкообразного изменения скорости символов.

Фиг. 6A-6D являются иллюстрациями примерных схем контрольных сигналов для поблочного скачкообразного изменения.

Фиг. 7 является иллюстрацией примерной системы, которая чередует антенны для вычисления CQI и передачи данных в среде беспроводной передачи данных MIMO.

Фиг. 8 является иллюстрацией примерного способа, который упрощает оценку CQI в среде беспроводной передачи данных MIMO.

Фиг. 9 является иллюстрацией примерного способа, который упрощает вычисление CQI в среде беспроводной передачи данных MIMO замкнутого контура.

Фиг. 10 является иллюстрацией примерного способа, который упрощает передачу данных из базовой станции в среде беспроводной передачи данных MIMO.

Фиг. 11 является иллюстрацией примерного мобильного устройства, которое упрощает использование циклического чередования антенн для вычисления CQI в системе беспроводной связи MIMO.

Фиг. 12 является иллюстрацией примерной системы, которая упрощает передачу данных путем использования пространственного циклического чередования в среде беспроводной передачи данных MIMO.

Фиг. 13 является иллюстрацией примерной беспроводной сетевой среды передачи данных, которая может использоваться вместе с различными системами и способами, описанными в настоящем документе.

Фиг. 14 является иллюстрацией примерной системы, которая обеспечивает вычисление CQI в среде беспроводной передачи данных MIMO.

Фиг. 15 является иллюстрацией примерной системы, которая обеспечивает планирование передачи и отправку данных в среде беспроводной передачи данных MIMO.

Осуществление изобретения

Ниже описаны различные варианты осуществления со ссылками на чертежи, на которых одинаковые номера ссылочных позиций обозначают одинаковые элементы. В нижеследующем описании многие конкретные детали пояснены для того, чтобы обеспечить полное понимание одного или более вариантов осуществления. Тем не менее, может быть очевидным, что эти варианты осуществления могут применяться на практике без данных конкретных деталей. В других случаях распространенные структуры и устройства показаны в форме блок-схем для того, чтобы упростить описание одного или более вариантов осуществления.

В контексте настоящей заявки термины «компонент», «модуль», «система» и т.п. означают связанный с компьютером объект, будь то аппаратные средства, микропрограммное обеспечение, комбинация аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение или программное обеспечение в ходе исполнения. Например, компонент может быть, не ограничиваясь, процессом, запущенным на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком исполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации, и приложение, запущенное на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство может быть компонентом. Один или более компонентов могут постоянно размещаться внутри процесса и/или потока исполнения, и компонент может быть локализован на компьютере и/или распределен между двумя и более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут выполняться с различных машиночитаемых носителей, сохраняющих различные структуры данных. Компоненты могут обмениваться данными путем локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (к примеру, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, например по Интернету с другими системами с помощью сигнала).

Более того, различные варианты осуществления описаны в настоящем документе в отношении беспроводного терминала. Беспроводной терминал также может называться системой, абонентским устройством, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным аппаратом, мобильным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, пользовательским агентом, пользовательским устройством или абонентским устройством (UE). Беспроводным устройством может быть сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон по протоколу инициирования сеанса (SIP), станция беспроводного абонентского доступа (WLL), персональное цифровое устройство (PDA), карманное устройство с поддержкой беспроводных соединений, вычислительное устройство или другое обрабатывающее устройство, подключенное к беспроводному модему. Помимо этого, различные варианты осуществления описаны в настоящем документе в отношении базовой станции. Базовая станция может быть использована для обмена данными с мобильным устройством(ами) и также может упоминаться как точка доступа, узел B или какой-либо другой термин.

Более того, различные аспекты или признаки, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы как способ, устройство или продукт с помощью стандартных методик программирования и/или разработки. Термин «продукт» в контексте настоящего документа содержит вычислительную программу, доступную из любого машиночитаемого устройства, носителя или среды. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, не ограничиваясь, магнитные устройства хранения (к примеру, жесткий диск, гибкий диск, магнитную ленту и т.д.), оптические диски (к примеру, компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (к примеру, EPROM, карта, флэш-память типа stick, key drive и т.д.). Дополнительно различные носители хранения, описанные в настоящем документе, могут представлять одно или более устройств и/или других машиночитаемых носителей для хранения информации. Термин «машиночитаемый носитель» может включать в себя, не ограничиваясь, беспроводные каналы и различные другие носители, допускающие хранение, размещение и/или перенос команд(ы) и/или данных.

На фиг. 1 проиллюстрирована система 100 беспроводной связи в соответствии с различными вариантами осуществления, представленными в настоящем документе. Как показано, система беспроводной связи 100 включает в себя множество базовых станций 110 и множество беспроводных терминалов 120 (к примеру, терминалов). Базовая станция 110 - это станция, которая обменивается данными с терминалами 120. Базовая станция 110 также может называться и может содержать часть или всю функциональность точки доступа, узла B и/или некоторого другого сетевого объекта. Каждая базовая станция 110 обеспечивает покрытие связи для конкретной географической зоны 102. Термин «сота» может означать базовую станцию и/или ее зону покрытия в зависимости от контекста, в котором используется этот термин. Чтобы повысить пропускную способность системы, зона покрытия базовой станции может быть секционирована на множество меньших зон, к примеру, три меньшие зоны 104a, 104b и 104c. Каждая меньшая зона обслуживается соответствующей приемо-передающей подсистемой базовой станции (BTS). Термин «сектор» может относиться к BTS и/или ее зоне покрытия, в зависимости от контекста, в котором используется термин. Для секторизованной соты BTS для всех секторов этой соты обычно совместно расположены в рамках базовой станции соты. Методы передачи, описанные в настоящем документе, могут быть использованы для системы с секторизованными сотами, а также для системы с несекторизованными сотами. Для простоты в последующем описании термин «базовая станция» используется обобщенно для BTS, которая обслуживает сектор, а также для базовой станции, которая обслуживает соту.

Терминалы 120 обычно распределены по системе, и каждый терминал может быть стационарным или мобильным. Терминал 120 также может называться и может содержать часть или всю функциональность мобильной станции, пользовательского оборудования и/или какого-либо другого устройства. Терминалом может быть беспроводное устройство, сотовый телефон, персональное цифровое устройство (PDA), плата беспроводного модема и т.п. Каждый терминал 120 может обмениваться данными ни с одной, с одной или множеством базовых станций 110 по нисходящей и/или восходящей линии связи в любой данный момент. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) относится к линии связи от базовых станций 110 к терминалам 120, а восходящая линия связи (или обратная линия связи) относится к линии связи от терминалов 120 к базовым станциям 110.

В централизованной архитектуре системный контроллер 130 связан с базовыми станциями 110 и обеспечивает координацию и управление этими базовыми станциями 110. В распределенной архитектуре базовые станции 110 могут обмениваться данными друг с другом по мере необходимости.

Методы передачи, описанные в настоящем документе, могут использоваться для различных систем беспроводной связи, таких как система множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), система множественного доступа с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA), система множественного доступа с частотным разделением (FDMA), система множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), система множественного доступа с временным разделением (TDMA) и т.д. OFDMA-система использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), которое является методом модуляции с множеством несущих, которая разделяет общую полосу пропускания системы на множество (K) ортогональных подполос частот. Эти подполосы частот также называются тонами, поднесущими, элементами разрешения и т.д. В OFDM каждая подполоса частот связана с соответствующей поднесущей, которая может быть модулирована с помощью данных. SC-FDMA-система может использовать перемежающуюся FDMA (IFDMA), для того чтобы передавать по подполосам частот, которые распределены в ширине полосы системы, локализованную FDMA (LFDMA), для того чтобы передавать по блоку соседних подполос частот, или улучшенную FDMA (EFDMA), для того чтобы передавать по множеству блоков соседних подполос частот. В общем, символы модуляции передаются в частотной области при OFDM и во временной области при SC-FDMA.

OFDM-символ может быть сформирован для одной передающей антенны в одном периоде символа следующим образом. N символов модуляции преобразуются в N подполос частот, используемых для передачи (или N назначенных подполос частот), а нулевые символы со значением сигнала в нуль преобразуются в оставшиеся K-N подполос частот. K-точечное обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) или обратное дискретное преобразование Фурье (IDFT) выполняется для K символов модуляции и нулевых символов, чтобы получать последовательность из K выборок временной области. Последние Q выборок последовательности копируются в начало последовательности, чтобы сформировать OFDM-символ, который содержит K+Q выборок. Q скопированных выборок часто называются циклическим префиксом или защитным интервалом, и Q - это длина циклического префикса. Циклический префикс используется для того, чтобы противостоять межсимвольным помехам (ISI), которые вызваны частотно-избирательным затуханием, которое является частотной характеристикой, которая варьируется по полосе пропускания системы.

SC-FDMA-символ может быть сформирован для одной передающей антенны в одном периоде символа следующим образом. N символов модуляции, которые должны быть переданы на N выделенных подполосах частот, преобразуются в частотную область с помощью N-точечного быстрого преобразования Фурье (FFT) или дискретного преобразования Фурье (DFT), чтобы получать N символов частотной области. Эти N символов частотной области преобразуются в N выделенных подполос частот, а нулевые символы преобразуются в оставшиеся K-N подполос частот. Затем выполняется K-точечное IFFT или IDFT для K символов частотной области и нулевых символов для получения последовательности из K выборок временной области. Последние Q выборок последовательности копируются в начало последовательности, чтобы сформировать SC-FDMA-символ, который содержит K+Q выборок.

Символ передачи может быть OFDM-символом или SC-FDMA-символом. K+Q выборок символа передачи передаются в K+Q периодах выборки/символа шумоподобной последовательности. Период символа - это длительность одного символа передачи и равен K+Q периодам выборки/символа шумоподобной последовательности.

Методы передачи, описанные в настоящем документе, могут использоваться для нисходящей линии связи, а также для восходящей линии связи. Для ясности большая часть нижеследующего описания приводится для передачи по нисходящей линии связи из базовой станции 110 (передающего устройства) в один или более терминалов 120 (приемных устройств).

Фиг. 2A иллюстрирует канал со множеством входов и одним выходом (MISO), формируемый множеством (T) передающих антенн 112a-112t в базовой станции 110 и одной приемной антенны 122x в терминале 120x. MISO-канал может отличаться вектором-строкой откликов канала для каждой подполосы частот k, который может быть задан следующим образом:

уравнение (1)

где, для, означает связь или комплексное усиление канала между передающей антенной i и одной приемной антенной для подполосы частот k.

Фиг. 2B иллюстрирует канал согласно методике с множеством входов и множеством выходов (MIMO), формируемый T передающими антеннами 112a-112t в базовой станции 110, и множества (R) приемных антенн 122a-122r в терминале 120y. MIMO-канал может отличаться вектором-строкой откликов канала R×T для каждой подполосы частот k, который может быть задан следующим образом:

уравнение (2)

где для и означает комплексное канальное усиление между передающей антенной i и приемной антенной j для подполосы частот k. Дополнительно - это вектор откликов канала R×1 для передающей антенны i, которая является i-м столбцом .

Передающее устройство может передавать один или более выходных символов из T передающих антенн 112 в каждой подполосе частот в каждый период символа. Каждый выходной символ может быть символом модуляции для OFDM, символом частотной области для SC-FDMA или некоторым другим комплексным значением. Передача данных может быть определена количественно с помощью следующих показателей:

порядок пространственного мультиплексирования (M) - это число выходных символов, передаваемых через T передающих антенн в одной подполосе частот в один период символа;

порядок пространственного разнесения (D) - это величина пространственного разнесения, наблюдаемая за счет передаваемых выходных символов; и

порядок затрат ресурсов на оценку канала (C) - это число виртуальных антенн, которые должны быть оценены приемным устройством для каждой приемной антенны.

В общем, D≤T и C≤T.

Если передающее устройство передает выходные символы непосредственно из T передающих антенн 112, то приемное устройство обычно должно оценивать полный отклик канала для всех T передающих антенн 112, чтобы восстанавливать передачу данных. Порядок затрат ресурсов на оценку канала в таком случае равен C=T. В определенных сценариях может быть желательным передавать меньше, чем T выходных символов одновременно, к примеру, если характеристики канала плохие. Поднабор T передающих антенн может использоваться для того, чтобы передавать меньше T выходных символов. Тем не менее, это нежелательно, поскольку мощности передачи, доступные для неиспользованных передающих антенн, не используются рационально для передачи.

Схемы передачи, описанные в настоящем документе, обеспечивают возможность гибкого выбора этих трех показателей M, D и C для достижения хорошей производительности для передачи данных в различных условиях. Например, больший порядок M пространственного мультиплексирования может быть выбран для хороших характеристик канала с высокими SNR, а меньший порядок пространственного мультиплексирования может быть выбран для плохих характеристик канала с низкими SNR. Меньший порядок C затрат ресурсов на оценку канала может быть выбран, к примеру, в сценариях, где низкая пропускная способность вследствие низких SNR не оправдывает большие затраты ресурсов на оценку канала.

Схемы передачи, описанные в настоящем документе, могут использовать все T передающих антенн для передачи, независимо от числа отправляемых выходных символов и независимо от того, какие подполосы частот используются для передачи. Эта возможность позволяет передающему устройству использовать всю мощность передачи, доступную для T передающих антенн 112, к примеру, путем использования усилителей мощности, соединенных с каждой из антенн, для передачи, что, в общем, повышает производительность. Использование меньшего количества T передающих антенн 112 для передачи обычно приводит к использованию не всей доступной мощности передачи для передачи, что должно влиять на производительность.

Выбор схемы передачи может быть основан на обратной связи относительно информации, касающейся информации о состоянии канала для канала между базовой станцией 110 и терминалом 120. Терминал 120 может сообщать часть или всю эту информацию как информацию качества канала (CQI), которой в одном аспекте может быть одно или более квантованных значений, которые указывают некоторый параметр канала, в случае, когда используется MIMO или множество потоков передачи.

Схемы передачи, описанные в настоящем документе, позволяют легко поддерживать передачи MIMO с одним входом и множеством выходов (SIMO) и с одним входом и одним выходом (SISO). Передача MIMO - это передача множества выходных символов из множества виртуальных антенн в множество приемных антенн в одной подполосе частот в одном периоде символа. Передача SIMO - это передача одного выходного символа из одной виртуальной антенны в множество приемных антенн в одной подполосе частот в одном периоде символа. Передача SISO - это передача одного выходного символа из одной виртуальной антенны в одну приемную антенну в одной подполосе частот в одном периоде символа. Передающее устройство также может передавать комбинацию передач MIMO, SIMO и/или SISO в одно или более приемных устройств в одном периоде символа.

Передающее устройство может передавать M выходных символов одновременно из T передающих антенн 112 в одной подполосе частот в одном периоде символа, используя различные схемы передачи. В варианте осуществления передающее устройство обрабатывает выходные символы для передачи следующим образом:

уравнение (3)

где - вектор M×1, содержащий M выходных символов, которые должны быть переданы в подполосе частот k в один период символа; - это матрица перестановок V×M для подполосы частот k; - это ортонормированная матрица T×V; и - это вектор T×1, содержащий T передаваемых символов, которые должны быть переданы из T передающих антенн 112 в подполосе частот k в одном периоде символа. V - это число виртуальных антенн, формируемых с помощью ортонормированной матрицы . В общем, 1≤M≤V≤T. V может быть фиксированным значением или конфигурируемым значением.

Ортонормированная матрица характеризуется свойством , где "^H" означает сопряженное транспонирование, а является единичной матрицей. V столбцов являются ортогональными друг другу, и каждый столбец имеет единичную мощность. В варианте осуществления, задается так, что сумма квадрата величины V записей в каждой строке равна постоянному значению. Это свойство приводит к использованию всей мощности передачи для каждой передающей антенны, используемой для передачи. также может быть унитарной матрицей, которая характеризуется свойством . Ортонормированные и унитарные матрицы могут формироваться так, как описано ниже. V столбцов используются для того, чтобы формировать V виртуальных антенн, которые могут использоваться для того, чтобы отправлять до V выходных символов в одной подполосе частот в один период символа. Виртуальные антенны также могут называться действующими антеннами или каким-либо другим термином.

В варианте осуществления одна ортонормированная матрица используется для всех K полных подполос частот во все периоды символа, так что не является функцией от индекса подполосы частот k или индекса символа n. В другом варианте осуществления различные ортонормированные матрицы используются для различных наборов подполос частот, которые могут быть назначены различным