Способ и система для адаптивного переключения режима со множеством входов и множеством выходов в нисходящей линии связи

Способ и система для адаптивного переключения режима со множеством входов и множеством выходов в нисходящей линии связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области беспроводной связи, и в частности, к способу и системе для адаптивного переключения режима со множеством входов и множеством выходов (MIMO, Multiple Input Multiple Output) в нисходящей линии связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Технология MIMO (Multiple-Input Multiple-Output, множество входов и множество выходов) является одной из ключевых технологий, которые должны использоваться в системе мобильной связи следующего поколения. Поскольку как в приемнике, так и в передатчике используются множество антенн, эта технология имеет неоспоримые преимущества по сравнению с технологиями, предполагающими применение одной антенны для приема и одной антенны для передачи. С помощью этой технологии можно ослабить многолучевое затухание путем использования множества маршрутов, эффективно устранить внутриканальные помехи и повысить надежность канала, а также увеличить пропускную способность системы связи без расширения полосы пропускания.

Существуют два основных применения технологии MIMO - пространственное разнесение и пространственное мультиплексирование. При этом разнесение может повысить надежность линий связи и расширить зону охвата. Если зона охвата и требования к частоте битовых ошибок в приемнике фиксированы, выигрыш, достигаемый в результате разнесения, может привести к увеличению скорости передачи данных. Мультиплексирование позволяет через каждую антенну передавать различные данные, благодаря чему можно улучшить спектральную эффективность, а также увеличить скорость передачи данных. Вследствие мобильности приемника и изменения в реальном времени беспроводного канала, более высокая скорость передачи данных может быть получена путем использования в определенные моменты режима разнесения, в то время как в другие моменты времени она может быть получена путем использования режима пространственного мультиплексирования. Таким образом, ограниченный частотный диапазон не может использоваться в полной мере только путем отдельного использования технологии разнесения или технологии мультиплексирования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема, решаемая с помощью настоящего изобретения, заключается в необходимости реализации способа и системы для адаптивного переключения режима с множеством входов и множеством выходов (MIMO) в нисходящей линии связи, которые позволяют адаптивно переключаться между режимами пространственного разнесения и пространственного мультиплексирования, так чтобы эффективно их объединить и, таким образом, повысить надежность линий связи и увеличить пропускную способность системы.

Для того чтобы решить вышеуказанную проблему, в рамках настоящего изобретения предлагается способ для адаптивного переключения режима со множеством входов и множеством выходов (MIMO) в нисходящей линии связи, применимый к системе беспроводной связи, содержащей передатчик и приемник, данный способ включает:

при наступлении момента принятия решения, принятие системой беспроводной связи, в соответствии с информацией о канале, решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения; передачу данных между передатчиком и приемником в соответствующем режиме MIMO согласно принятому решению;

при этом информация о канале включает одно или более из следующего: отношение сигнал/шум, режим модуляции и кодирования и число обусловленности канальной матрицы.

Кроме того, шаг принятия системой беспроводной связи решения о режиме MIMO, подходящем для использования в приемнике, в соответствии с информацией о канале включает:

возврат приемником передатчику информации о канале, принятие передатчиком решения о режиме MIMO, подходящем для использования в приемнике, в соответствии с информацией о канале, возвращенной приемником, и информирование приемника о выбранном режиме MIMO после выбора режима MIMO, который должен быть использован, в соответствии с принятым решением; или

принятие приемником решения о режиме MIMO, подходящем для использования в приемнике, в соответствии с полученной информацией о канале и информирование передатчика о выбранном режиме MIMO после выбора режима MIMO, который необходимо использовать в соответствии с принятым решением.

Кроме того, передатчик является базовой станцией, а приемник включает терминал, базовую станцию или ретрансляционную станцию.

Помимо этого, шаг принятия системой беспроводной связи, в соответствии с информацией о канале, решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения, включает, в частности, следующие шаги:

вычисление системой беспроводной связи спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником; и определение режима MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике.

Кроме того, шаг вычисления системой беспроводной связи спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале включает, в частности, следующие шаги:

вычисление отношения сигнал/шум STC_CINR для каждой приемной антенны приемника в режиме пространственного разнесения, определение режима модуляции и кодирования, подходящего для режима пространственного разнесения, в соответствии с отношением STC_CINR и определение порядка модуляции и кодирования, скорости кодирования и количества повторений кодирования в соответствии с режимом модуляции и кодирования; вычисление спектральной эффективности для каждой приемной антенны путем умножения порядка модуляции и кодирования в режиме пространственного разнесения на скорость кодирования и последующего деления на количество повторений кодирования, и объединение значений спектральной эффективности каждой приемной антенны для получения спектральной эффективности приемника в режиме пространственного разнесения; и

вычисление отношения сигнал/шум SM_CINR для каждой приемной антенны приемника в режиме пространственного мультиплексирования, определение режима модуляции и кодирования, подходящего для режима пространственного мультиплексирования, в соответствии с отношением SM_CINR и определение порядка модуляции и кодирования, скорости кодирования и количества повторений кодирования в режиме пространственного мультиплексирования в соответствии с режимом модуляции и кодирования; вычисление спектральной эффективности для каждой приемной антенны путем умножения порядка модуляции и кодирования в режиме пространственного мультиплексирования на скорость кодирования и последующего деления на количество повторений кодирования, и объединение значений спектральной эффективности каждой приемной антенны для получения спектральной эффективности приемника в режиме пространственного мультиплексирования.

Кроме того, шаг принятия решения о режиме MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике, включает следующие шаги:

если значение спектральной эффективности SM_Effect приемника в режиме пространственного мультиплексирования больше значения спектральной эффективности STC_Effect приемника в режиме пространственного разнесения, принятие решения о том, что для использования в приемнике подходит режим пространственного мультиплексирования, в противном случае принятие решения о том, что для использования в приемнике подходит режим пространственного разнесения; и

если значение SM_Effect равно значению STC_Effect, принятие решения о том, что для использования в приемнике подходит режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения.

Кроме того, шаг принятия системой беспроводной связи, в соответствии с информацией о канале, решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения, включает следующие шаги:

определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в определенном режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, принятие решения о том, что указанный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике.

Кроме того, шаг определения режима, MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, включает следующие шаги:

задание порогового значения для поднесущей;

определение канальной матрицы, состоящей из коэффициентов каналов, соответствующих приемнику, и вычисление числа обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей; и

сравнение числа обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, с соответствующим пороговым значением для поднесущей для определения того, что каждой поднесущей подходит для использования режим пространственного разнесения или режим пространственного мультиплексирования.

Кроме того, шаг принятия решения о том, что определенный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, если соотношение поднесущих, подходящих для использования в этом режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, содержит следующие шаги:

задание порогового значения соотношения Tr;

вычисление соотношения Pr количества поднесущих, подходящих для использования в режиме пространственного мультиплексирования, и количества всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, и

если значение Pr больше или равно пороговому значению соотношения Tr, принятие решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, должен быть режим пространственного мультиплексирования; в противном случае принятие решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, должен быть режим пространственного разнесения.

Кроме того, шаг принятия системой беспроводной связи, в соответствии с информацией о канале, решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения, включает следующие шаги:

определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов; и

если соотношение поднесущих, подходящих для использования в режиме пространственного мультиплексирования, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, меньше заранее заданного порогового значения соотношения, принятие решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного разнесения.

Кроме того, способ также включает:

задание порогового значения соотношения Tr и

вычисление соотношения Pr количества поднесущих, подходящих для использования в режиме пространственного мультиплексирования, и количества всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов; и

при этом, если соотношение поднесущих, подходящих для использования в режиме пространственного мультиплексирования, меньше заранее заданного порогового значения соотношения, это означает, что величина Pr меньше величины Tr.

Способ также включает:

вычисление спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником, если значение Pr больше или равно значению Tr; и принятие решения о том, что режим MIMO с большей спектральной эффективностью должен являться режимом MIMO, подходящим для использования приемником.

Способ также включает:

задание другого порогового значения соотношения T_r2, причем 0≤T_r≤T_r2≤1;

если Pr>T_r2, принятие решения о том, что для использования в приемнике подходит режим пространственного мультиплексирования; и

если T_r≤Pr≤T_r2, вычисление спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником; и принятие решения о режиме MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике.

Способ также включает следующие шаги в процессе выполнения шага принятия системой беспроводной связи, в соответствии с информацией о канале, решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения:

вычисление отношения сигнал/шум CINR в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени в приемнике;

если значение CINR больше заранее заданного порогового значения соотношения, принятие решения о том, что для использования подходит режим пространственного мультиплексирования; и

если значение CINR меньше заранее заданного порогового значения соотношения, принятие решения о том, что для использования подходит режим пространственного разнесения.

При этом заранее заданное пороговое значение соотношения находится в пределах интервала [CINR1, CINR2], причем CINR1≤CINR; и если CINR становится больше заранее заданного порогового значения соотношения, это означает, что CINR>CINR2; а если CINR становится меньше заранее заданного порогового значения соотношения, это означает, что CINR<CINR1.

Способ также включает:

принятие решения о том, что текущий режим MIMO подходит для использования, если CINR1≤CINR≤CINR2. Способ также включает:

вычисление спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником, если CINR1≤CINR≤CINR2; и принятие решения о режиме MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике.

Способ также включает:

определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов, если CINR1≤CINR≤CINR2; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в определенном режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, принятие решения о том, что указанный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике.

При этом для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, заранее заданное пороговое значение соотношения находится в пределах интервала [STC_TH_CINR1, STC_TH_CINR2], причем STC_TH_CINR1≤STC_TH_CINR2;

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, заранее заданное пороговое значение соотношения находится в пределах интервала [SM_TH_CINR1, SM_TH_CINR2], причем SM_TH_CINR1≤SM_TH_CINR2; SM_TH_CINR1≤STC_TH_CINR2;

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, превышение значением CINR заранее заданного порогового значения соотношения означает, что CINR>STC_TH_CINR2; уменьшение CINR до значения, меньшего заранее заданного порогового значения соотношения, означает, что CINR<STC_TH_CINR1; и

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, превышение значением CINR заранее заданного порогового значения пропорции означает, что CINR>SM_TH_CINR2; уменьшение CINR до значения, меньшего заранее заданного порогового значения соотношения, означает, что CINR<SM_TH_CINR1.

Способ также включает:

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, принятие решения о том, что для использования подходит режим пространственного разнесения, если STC_TH_CINR1≤CINR≤STC_TH_CINR2; и

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, принятие решения о том, что для использования подходит режим пространственного мультиплексирования, если SM_TH_CINR1≤CINR≤SM_TH_CINR2.

Способ также включает:

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, вычисление спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником, если STC_TH_CINR1≤CINR≤STC_TH_CINR2; и принятие решения о режиме MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике; и

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, вычисление спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником, если SM_TH_CINR1≤CINR≤SM_TH_CINR2; и принятие решения о режиме MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике.

Способ также включает:

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов, если STC_TH_CINR1≤CINR≤STC_TH_CINR2; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в определенном режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, принятие решения о том, что указанный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике; и

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов, если SM_TH_CINR1≤CINR≤SM_TH_CINR2; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в определенном режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, принятие решения о том, что указанный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике.

Кроме того, шаг принятия системой беспроводной связи, в соответствии с информацией о канале, решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения, включает следующие шаги:

вычисление отношения сигнал/шум CINR в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени в приемнике; и определение режима модуляции и кодирования, подходящего для использования в приемнике, согласно CINR, причем значением, соответствующим модуляции и кодированию, является DIUC;

если значение DIUC больше заранее заданного порогового значения соотношения, принятие решения о том, что для использования подходит режим пространственного мультиплексирования; и

если значение DIUC меньше заранее заданного порогового значения соотношения, принятие решения о том, что для использования подходит режим пространственного разнесения.

При этом заранее заданное пороговое значение соотношения находится в пределах интервала [DIUC1, DIUC2], причем DIUC1≤DIUC2; и если DIUC становится больше заранее заданного порогового значения соотношения, это означает, что DIUC>DIUC2; а если DIUC становится меньше заранее заданного порогового значения, это означает, что DIUC<DIUC1.

Способ также включает:

принятие решения о том, что текущий режим MIMO подходит для использования, если DIUC1≤DIUC≤DIUC2.

Способ также включает:

вычисление спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником, если DIUC1≤DIUC≤DIUC2; и принятие решения о режиме MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике.

Способ также включает:

определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов, если DIUC1≤DIUC≤DIUC2; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в определенном режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, принятие решения о том, что указанный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике.

Способ также включает:

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, заранее заданное пороговое значение соотношения находится в пределах интервала [STC_TH_DIUC1, STC_TH_DIUC2], причем STC_TH_DIUC1≤STC_TH_DIUC2;

для приемника, использующего в текущий момент режим пространственного мультиплексирования, заранее заданное пороговое значение соотношения находится в пределах интервала [SM_TH_DIUC1, SM_TH_DIUC2], причем SM_TH_DIUC1≤SM_TH_DIUC2; SM_TH_DIUC1≤STC_TH_DIUC2;

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, превышение значением DIUC заранее заданного порогового значения соотношения означает, что DIUC>STC_TH_DIUC2; уменьшение DIUC до значения, меньшего заранее заданного порогового значения соотношения, означает, что DIUC<STC_TH_DIUC1; и

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, превышение значением DIUC заранее заданного порогового значения соотношения означает, что DIUC>SM_TH_DIUC2; уменьшение CINR до значения, меньшего заранее заданного порогового значения соотношения, означает, что DIUC<SM_TH_DIUC1.

Способ также включает:

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, принятие решения о том, что для использования подходит режим пространственного разнесения, если STC_TH_DIUC1≤DIUC≤STC_TH_DIUC2; и

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, принятие решения о том, что для использования подходит режим пространственного мультиплексирования, если SM_TH_DIUC1≤DIUC≤SM_TH_DIUC2.

Способ также включает:

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, вычисление спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником, если STC_TH_DIUC1≤DIUC≤STC_TH_DIUC2; и определение режима MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике; и

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, вычисление спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником, если SM_TH_DIUC1≤DIUC≤SM_TH_DIUC2; и определение режима MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике.

Способ также включает:

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного разнесения, определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов, если STC_TH_DIUC1≤DIUC≤STC_TH_DIUC2; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в определенном режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, принятие решения о том, что указанный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике; и

для приемника, использующего в текущий момент времени режим пространственного мультиплексирования, определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов, если SM_TH_DIUC1≤DIUC≤SM_TH_DIUC2; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в определенном режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, принятие решения о том, что указанный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике.

Способ также включает:

определение режима модуляции и кодирования в используемом режиме MIMO в соответствии с отношением сигнал/шум, выполнение передатчиком кодирования согласно определенному режиму модуляции и кодирования и выполнение приемником декодирования согласно определенному режиму модуляции и кодирования.

Кроме того, если в обоих режимах MIMO может быть определено отношение сигнал/шум или отношение сигнал/шум может быть определено только в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени, и при этом не происходит переключение режимов MIMO, то шаг определения режима модуляции и кодирования в режиме MIMO, используемом в соответствии с отношением сигнал/шум, включает следующие шаги:

сравнение отношения сигнал/шум в используемом режиме MIMO с пороговым значением вхождения в режим модуляции и кодирования и определение режима модуляции и кодирования в режиме MIMO.

При этом, если может быть определено только отношение сигнал/шум в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени, и происходит переключение режимов MIMO, то шаг определения режима модуляции и кодирования в режиме MIMO, используемом в соответствии с отношением сигнал/шум, включает следующие шаги:

задание разностного значения D_CINR между отношением сигнал/шум в режиме пространственного разнесения и отношением сигнал/шум в режиме пространственного мультиплексирования при одинаковых условиях, сравнение отношения сигнал/шум V_CINR в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени в приемнике, с пороговым значением вхождения в режим модуляции и кодирования и определение режима модуляции и кодирования в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени;

вычисление для приемника, использующего режим пространственного разнесения, отношения сигнал/шум SM_CINR=V_CINR-D_CINR в режиме пространственного мультиплексирования, сравнение значения SM_CINR с пороговым значением вхождения в режим модуляции и кодирования и определение режима модуляции и кодирования приемника в режиме пространственного мультиплексирования; и

вычисление для приемника, использующего режим пространственного мультиплексирования, отношения сигнал/шум в режиме пространственного разнесения STC_CINR=V_CINR+D_CINR, сравнение значения STC_CINR с пороговым значением вхождения в режим модуляции и кодирования и определение режима модуляции и кодирования приемника в режиме пространственного разнесения.

Если может быть определено только отношение сигнал/шум в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени, и происходит переключение режимов MIMO, то шаг определения режима модуляции и кодирования в режиме MIMO, используемом в соответствии с отношением сигнал/шум, содержит следующие шаги:

задание разности D между значениями, соответствующими режимам модуляции и кодирования в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, сравнение отношения сигнал/шум V_CINR в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени в приемнике, с пороговым значением вхождения в режим модуляции и кодирования, и определение режима модуляции и кодирования в режиме MIMO, используемом в текущий момент времени, причем значение, соответствующее режиму модуляции и кодирования, обозначается V_DIUC;

вычисление значения SM_DIUC=V_DIUC-D, соответствующего режиму модуляции и кодирования приемника, использующего режим пространственного разнесения, в режиме пространственного мультиплексирования и

вычисление значения STC_DIUC=V_DIUC+D, соответствующего режиму модуляции и кодирования приемника, использующего режим пространственного мультиплексирования, в режиме пространственного разнесения.

Способ также включает:

задание периода Т переключения с использованием кадров в качестве единиц измерения и

предварительное задание момента принятия решения как момента, в который общее количество переданных/принятых кадров является целым числом, кратным Т;

при этом шаг передачи данных с использованием соответствующего режима MIMO согласно принятому решению включает: после принятия решения о режиме MIMO, подходящем для использования, передачу данных между передатчиком и приемником с использованием этого режима MIMO в следующем периоде переключения.

Способ также включает:

задание периода Т переключения с использованием кадров в качестве единиц измерения, а также задание порогового значения ТН, и

задание m моментов принятия решения в каждом периоде переключения, причем m является положительным целым числом, и m≤Т;

при этом шаг передачи данных с использованием соответствующего режима MIMO согласно принятому решению включает: подсчет количества STC_NUM случаев, когда для использования подходит режим пространственного разнесения, и количества SM_NUM случаев, когда для использования подходит режим пространственного мультиплексирования, в m решениях, принимаемых в течение текущего периода переключения, до окончания каждого периода переключения; и передачу данных между передатчиком и приемником с использованием режима пространственного мультиплексирования в следующем периоде переключения, если отношение SM_NUM к m больше ТН, в противном случае - передачу данных с использованием режима пространственного разнесения в следующем периоде переключения.

Кроме того, шаг передачи данных с использованием соответствующего режима MIMO согласно принятому решению включает следующие шаги:

задание порогового значения ТН;

для приемника, использующего режим пространственного разнесения, подсчет количества SM_NUM случаев, когда принимается решение о том, что для использования подходит режим пространственного мультиплексирования; если отношение SM_NUM к общему количеству случаев принятия решения больше ТН, переключение в режим пространственного мультиплексирования для передачи данных между передатчиком и приемником; и

для приемника, использующего режим пространственного мультиплексирования, подсчет количества STC_NUM случаев, когда принимается решение о том, что для использования подходит режим пространственного разнесения; если отношение STC_NUM к общему количеству случаев принятия решения больше ТН, переключение в режим пространственного разнесения для передачи данных между передатчиком и приемником.

В рамках настоящего изобретения также предлагается система для адаптивного переключения режима со множеством входов и множеством выходов (MIMO) в нисходящей линии связи, содержащая передатчик и по меньшей мере один приемник; при этом в состав каждого приемника входят по меньшей мере две приемные антенны, а каждый передатчик содержит по меньшей мере две передающие антенны; каждый приемник используется для получения информации о канале на основе данных, принятых приемником; передатчик содержит: модуль модуляции и кодирования каналов, используемый для модуляции и кодирования сигналов; и модуль преобразования символов, используемый для выполнения преобразования символов для сигналов, выводимых модулем модуляции и кодирования;

при этом передатчик или приемник по меньшей мере содержат:

модуль принятия решения о режиме, используемый для принятия в определенные моменты решения о том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения, в соответствии с информацией о канале; и выбора соответствующего режима MIMO для использования согласно принятому решению, а также для информирования модуля переключения и приемника о выбранном режиме MIMO; при этом информация о канале включает одно или более из следующего: отношение сигнал/шум, режим модуляции и кодирования и число обусловленности канальной матрицы;

передатчик также содержит:

модуль переключения, предназначенный для передачи данных с выхода модуля преобразования символов в модуль передачи данных в режиме MIMO, выбранным модулем принятия решения о режиме;

модуль передачи данных в режиме пространственного мультиплексирования, используемый для передачи данных после выполнения пространственного мультиплексирования данных; и

модуль передачи данных в режиме пространственного разнесения, используемый для передачи данных после выполнения пространственного разнесения данных;

при этом приемник принимает данные в режиме MIMO, выбранном модулем принятия решения о режиме.

Кроме того, передатчик является базовой станцией, а приемник включает терминал, базовую станцию или ретрансляционную станцию.

Кроме того, модуль принятия решения о режиме на основе информации о канале принимает решение том, что режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике, является режим пространственного мультиплексирования или режим пространственного разнесения, следующим образом:

A) вычисление системой беспроводной связи спектральной эффективности в режиме пространственного разнесения и в режиме пространственного мультиплексирования, соответственно, согласно информации о канале, полученной приемником; и принятие решения о режиме MIMO с большей спектральной эффективностью в качестве режима MIMO, подходящего для использования в приемнике;

B) определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в определенном режиме, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, превышает заранее заданное пороговое значение соотношения, принятие решения о том, что указанный режим является режимом MIMO, подходящим для использования в приемнике;

C) определение режима MIMO, подходящего для использования на каждой поднесущей, согласно числу обусловленности канальной матрицы приемника, соответствующей каждой поднесущей, путем выбора всех или части поднесущих в качестве статистических объектов; если соотношение поднесущих, подходящих для использования в режиме пространственного мультиплексирования, и всех поднесущих, выбранных в качестве статистических объектов, меньше заранее заданного порогового значения соотношения, принятие