Эффективное определение группы и перегрузка для многопользовательских передач mimo

Эффективное определение группы и перегрузка для многопользовательских передач mimo

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ИСПРАШИВАНИЕ ПРИОРИТЕТА

По настоящей заявке на патент испрашивается приоритет по дате подачи предварительной заявки на патент № 61/328314, озаглавленной "Efficient group definition and overloading for multiuser MIMO transmissions", поданной 27 апреля 2010 г., права на которую принадлежат заявителю этой заявки, и полностью включенной в этот документ по ссылке.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Определенные аспекты настоящего раскрытия в целом относятся к беспроводной связи, в частности к способу эффективного определения группы и перегрузки для передач с многопользовательским множественным входом множественным выходом (MU-MIMO).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Для решения проблемы увеличивающихся требований к полосе пропускания, предъявляемых беспроводными системами связи, разработаны различные схемы для обеспечения возможности множеству терминалов пользователя осуществлять связь с одной точкой доступа при разделении ресурсов канала с достижением высокой пропускной способности каналов передачи данных. Технология множественный вход множественный выход (Multiple Input Multiple Output, MIMO) представляет один такой подход, который недавно стал широко распространенным для систем связи следующего поколения. Технология MIMO принята в нескольких появившихся стандартах беспроводной связи, например в стандарте 802.11 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE). IEEE 802.11 обозначает набор стандартов радиоинтерфейса беспроводной локальной сети (WLAN), разработанных комитетом IEEE 802.11 для системы связи с малым радиусом действия (например, от десятков метров до нескольких сотен метров).

В спецификациях, установленных комитетом стандартов для WLAN, IEEE 802.11 для передач на основе очень высокой пропускной способности (very high throughput, VHT), разработан подход к использованию частоты несущей 5 ГГц (т.е. спецификация IEEE 802.11ac) или частоты несущей 60 ГГц (т.е. спецификация IEEE 802.11ad) с целью получения суммарной пропускной способности больше 1 Гигабит в секунду. Одной из высокоэффективных технологий для спецификации VHT 5 ГГц является более широкая полоса пропускания канала, в которой соединяются два канала по 40 МГц для получения ширины полосы 80 МГц, следовательно, вдвое увеличивается скорость передачи данных физического уровня (PHY) при незначительном увеличении стоимости по сравнению со стандартом IEEE 802.11n.

Система MIMO использует множество (N_T) передающих антенн и множество (N_R) приемных антенн для передачи данных. Канал MIMO, сформированный N_T передающими и N_R приемными антеннами, может быть разложен на N_S независимых каналов, которые также называются пространственными каналами, где N_S≤min{N_T,N_R}. Каждый из N_S независимых каналов соответствует одному измерению. Система MIMO может предоставлять улучшенные характеристики (например, более высокую пропускную способность и/или большую надежность), если используются дополнительные измерения, создаваемые множеством передающих и приемных антенн.

В беспроводных сетях связи с одной точкой доступа (Access Point, AP) и множеством абонентских станций (STA) могут осуществляться параллельные передачи по множеству каналов в направлении разных станций, как в восходящем направлении, так и в нисходящем направлении. В таких системах существует много проблем.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен способ беспроводной связи. Этот способ в общем включает в себя указание для каждого аппарата из множества аппаратов позиции аппарата в каждой группе аппаратов из множества групп для выделения одного или нескольких пространственных потоков, генерирование преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных и передачу, в упомянутые аппараты, по меньшей мере, части преамбулы с первым полем, предшествующую одновременным передачам данных, предназначенным для набора аппаратов, выбранных из упомянутой группы, причем выделение одного или нескольких пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных каждому аппарату из упомянутого набора задается упомянутой частью преамбулы и указанной позицией этого аппарата в группе.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен аппарат для беспроводной связи. Этот аппарат в общем включает в себя первую схему, сконфигурированную с возможностью указания для каждого аппарата из множества других аппаратов позиции другого аппарата в каждой группе других аппаратов из множества групп для выделения одного или нескольких пространственных потоков, вторую схему, сконфигурированную с возможностью генерирования преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, и передатчик, сконфигурированный с возможностью передачи, в упомянутые другие аппараты, по меньшей мере, части преамбулы с первым полем, предшествующей одновременным передачам данных, предназначенным для набора других аппаратов, выбранных из упомянутой группы, причем выделение одного или нескольких пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных каждому аппарату из упомянутого набора задается упомянутой частью преамбулы и указанной позицией этого аппарата в группе.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен аппарат для беспроводной связи. Этот аппарат в общем включает в себя средство для указания для каждого аппарата из множества других аппаратов позиции упомянутого другого аппарата в каждой группе упомянутых других аппаратов из множества групп для выделения одного или нескольких пространственных потоков, средство для генерирования преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, и средство для передачи, в упомянутые другие аппараты, по меньшей мере, части преамбулы с первым полем, предшествующей одновременным передачам данных, предназначенным для набора упомянутых других аппаратов, выбранных из упомянутой группы, причем выделение одного или нескольких пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных каждому аппарату из упомянутого набора задается упомянутой частью преамбулы и указанной позицией этого аппарата в группе.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен компьютерный программный продукт для беспроводной связи. Этот компьютерный программный продукт включает в себя машиночитаемый носитель информации, содержащий команды, исполнимые для указания для каждого аппарата из множества аппаратов позиции аппарата в каждой группе аппаратов из множества групп для выделения одного или нескольких пространственных потоков, генерирования преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, и передачи, в упомянутые аппараты, по меньшей мере, части преамбулы с первым полем, предшествующей одновременным передачам данных, предназначенным для набора аппаратов, выбранных из упомянутой группы, причем выделение одного или нескольких пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных каждому аппарату из упомянутого набора задается упомянутой частью преамбулы и указанной позицией этого аппарата в группе.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечено устройство связи. Это устройство связи в общем включает в себя, по меньшей мере, одну антенну, первую схему, сконфигурированную с возможностью указания, для каждого аппарата из множества аппаратов, позиции аппарата в каждой группе аппаратов из множества групп для выделения одного или нескольких пространственных потоков, вторую схему, сконфигурированную с возможностью генерирования преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, и передатчик, сконфигурированный с возможностью передачи в упомянутые аппараты через упомянутую, по меньшей мере, одну антенну, по меньшей мере, части преамбулы с первым полем, предшествующей одновременным передачам данных, предназначенным для набора аппаратов, выбранных из упомянутой группы, причем выделение одного или нескольких пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных каждому аппарату из упомянутого набора задается упомянутой частью преамбулы и указанной позицией этого аппарата в группе.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен способ беспроводной связи. Этот способ в общем включает в себя получение в аппарате из множества аппаратов, указания о позиции этого аппарата в каждой группе аппаратов из множества групп, прием, по меньшей мере, части преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, предназначенных для набора аппаратов, выбранных из упомянутой группы, и определение, по меньшей мере, частично на основе упомянутой части преамбулы и упомянутой указанной позиции упомянутого аппарата в группе, выделены ли один или несколько пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных этому аппарату.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен аппарат для беспроводной связи. Этот аппарат в общем включает в себя первую схему, сконфигурированную с возможностью получения в этом аппарате из множества аппаратов указания о позиции этого аппарата в каждой группе аппаратов из множества групп, приемник, сконфигурированный с возможностью приема, по меньшей мере, части преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, предназначенных для набора аппаратов, выбранных из упомянутой группы, и вторую схему, сконфигурированную с возможностью определения, по меньшей мере, частично на основе упомянутой части преамбулы и упомянутой указанной позиции упомянутого аппарата в группе, выделены ли один или несколько пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных этому аппарату.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен аппарат для беспроводной связи. Этот аппарат в общем включает в себя средство для получения в этом аппарате из множества аппаратов указания о позиции этого аппарата в каждой группе аппаратов из множества групп, средство для приема, по меньшей мере, части преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, предназначенных для набора аппаратов, выбранных из упомянутой группы, и средство для определения, по меньшей мере, частично на основе упомянутой части преамбулы и упомянутой указанной позиции упомянутого аппарата в группе, выделены ли один или несколько пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных этому аппарату.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен компьютерный программный продукт для беспроводной связи. Этот компьютерный программный продукт включает в себя машиночитаемый носитель информации, содержащий команды, исполнимые для получения, в аппарате из множества аппаратов, указания о позиции этого аппарата в каждой группе аппаратов из множества групп, приема, по меньшей мере, части преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, предназначенных для набора аппаратов, выбранных из упомянутой группы, и определения, по меньшей мере, частично на основе упомянутой части преамбулы и упомянутой указанной позиции упомянутого аппарата в группе, выделены ли один или несколько пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных этому аппарату.

В определенных аспектах настоящего раскрытия обеспечен беспроводной узел. Этот беспроводной узел в общем включает в себя, по меньшей мере, одну антенну, первую схему, сконфигурированную с возможностью получения, в этом беспроводном узле из множества беспроводных узлов, указания о позиции этого беспроводного узла в каждой группе упомянутых беспроводных узлов из множества групп, приемник, сконфигурированный с возможностью приема, через, по меньшей мере, одну антенну, по меньшей мере, части преамбулы, содержащей первое поле из y битов, идентифицирующее группу в упомянутом множестве, состоящем из до 2^y групп, для приема одновременных передач данных, предназначенных для набора беспроводных узлов, выбранных из упомянутой группы, и вторую схему, сконфигурированную с возможностью определения, по меньшей мере, частично на основе упомянутой части преамбулы и упомянутой указанной позиции упомянутого беспроводного узла в группе, выделены ли один или несколько пространственных потоков упомянутых одновременных передач данных этому беспроводному узлу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Детали вышеперечисленных признаков настоящего раскрытия предмета изобретения станут понятны из более подробного описания, кратко изложенного выше, со ссылкой на аспекты, некоторые из которых изображены на прилагаемых чертежах. Однако отметим, что на чертежах изображены только определенные характерные аспекты этого раскрытия, и, следовательно, они не должны рассматриваться, как ограничивающие его объем, так как в этом описании могут предполагаться другие в равной степени эффективные аспекты.

На фиг. 1 изображена схема беспроводной сети связи в соответствии с определенными аспектами настоящего раскрытия.

На фиг. 2 изображена блок-схема примерной точки доступа и терминалов пользователя в соответствии с определенными аспектами настоящего раскрытия.

На фиг. 3 изображена блок-схема примерного беспроводного устройства в соответствии с определенными аспектами настоящего раскрытия.

На фиг. 4 изображена примерная структура преамбулы, которая может передаваться из точки доступа в соответствии с определенными аспектами настоящего раскрытия.

На фиг. 5 в графическом виде изображены примерные характеристики предлагаемой усовершенствованной схемы идентификации группы в соответствии с определенными аспектами настоящего раскрытия.

На фиг. 6 изображены примерные операции, которые могут выполняться в точке доступа для идентификации группы в соответствии с определенными аспектами настоящего раскрытия.

На фиг. 6A изображены примерные компоненты, которые могут выполнять операции, изображенные на фиг. 6.

На фиг. 7 изображены примерные операции, которые могут выполняться в абонентской станции в соответствии с определенными аспектами настоящего раскрытия.

На фиг. 7A изображены примерные компоненты, которые могут выполнять операции, изображенные на фиг. 7.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее в этом документе приводится более полное описание различных аспектов раскрытия со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако это раскрытие может быть воплощено во многих других формах, и не следует считать, что оно ограничено какой-либо конкретной структурой или функцией, представленной в этом описании. Напротив, эти аспекты предоставлены для полноты и законченности этого раскрытия и донесения его в полном объеме до специалистов в данной области техники. На основе идей, изложенных в этом документе, специалисту в данной области техники будет очевидно, что объем раскрытия охватывает любой его аспект, раскрытый в этом документе, независимо от того, реализуется ли он независимо от любого другого аспекта или в комбинации с ним. Например, аппарат может быть реализован, или способ может быть применен на практике с использованием любого количества аспектов, изложенных в этом описании. Кроме того, объем раскрытия охватывает такой аппарат или способ, который применяется на практике с использованием другой структуры, функциональности или структуры и функциональности в дополнение к различным аспектам раскрытия, изложенным в этом описании, или за исключением их. Должно быть понятно, что любой аспект раскрытия, раскрытый в этом описании, может являться составной частью одного или нескольких элементов пункта формулы изобретения.

Слово "примерный" в этом описании используется в значении "служащий в качестве примера, образца или иллюстрации". Любой аспект, описанный в этом документе как "примерный", не должен обязательно рассматриваться как предпочтительный или имеющий преимущества перед другими аспектами.

Несмотря на то, что в этом документе описаны конкретные аспекты, в объем раскрытия включены многочисленные вариации и перестановки этих аспектов. Несмотря на то, что упоминаются достоинства и преимущества предпочтительных аспектов, не существует намерения ограничивать объем раскрытия до конкретных преимуществ, применений или задач. Наоборот, аспекты раскрытия предназначены для широкого применения в разных беспроводных технологиях, конфигурациях системы, сетях и протоколах передачи, некоторые из которых иллюстрируются в виде примера на чертежах и в нижеследующем описании предпочтительных аспектов. Подробное описание и чертежи только иллюстрируют раскрытие, но не ограничивают его, причем объем раскрытия определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

ПРИМЕР СИСТЕМЫ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

Технологии, описанные в этом документе, могут быть использованы для различных систем широкополосной беспроводной связи, включающих в себя системы связи на основе схемы ортогонального мультиплексирования. Примеры таких систем связи могут включать в себя системы множественного доступа с пространственным разделением (МДПР, Spatial Division Multiple Access, SDMA), системы множественного доступа с временным разделением (МДВР, Time Division Multiple Access, TDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (МДЧР, Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA), системы множественного доступа с частотным разделением на одной несущей (МДОЧР-ОН, Single-Carrier Frequency Division Multiple Access, SC-FDMA) и т.д. Системы SDMA могут использовать достаточно разные направления для одновременной передачи данных, относящихся к множеству терминалов пользователей. Система TDMA может обеспечивать возможность совместного использования идентичного частотного канала множеством терминалов пользователей посредством разделения сигнала передачи на разные кванты времени, причем все кванты времени назначаются разным терминалам пользователя. Система OFDMA использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов, которое является технологией модуляции, при котором вся ширина полосы системы разбивается на множество ортогональных поднесущих. Эти поднесущие также могут называться тонами, элементами кодированного сигнала и т.д. С OFDM каждая поднесущая может независимо модулироваться данными. Система SC-FDMA может использовать FDMA с перемежением (interleaved FDMA, IFDMA) для передачи на поднесущих, которые распределены по всей ширине полосы системы, локализованный FDMA (localized FDMA, LFDMA) для передачи на блоке смежных поднесущих или усовершенствованный FDMA (enhanced FDMA, EFDMA) для передачи на множестве блоков смежных поднесущих. В общем, символы модуляции отправляют в частотной области посредством OFDM и во временной области посредством SC-FDMA.

Идеи, изложенные в этом описании, могут быть включены (например, реализованы внутри или выполнены посредством них) в множество проводных и беспроводных аппаратов (например, узлов). В некоторых аспектах, беспроводной узел, реализованный в соответствии с идеями, изложенными в этом описании, может содержать точку доступа или терминал доступа.

Точка доступа ("AP") может содержать, быть реализована как или известна как узел B (NodeB), контроллер радиосети (Radio Network Controller, "RNC"), усовершенствованный узел B (eNodeB), контроллер базовых станций (Base Station Controller, "BSC"), базовая приемопередающая станция (Base Transceiver Station, "BTS"), базовая станция (Base Station, "BS"), приемопередающее функциональное устройство (Transceiver Function, "TF"), радиомаршрутизатор, приемопередающая радиостанция, основной набор служб (Basic Service Set, "BSS"), расширенный набор служб (Extended Service Set, "ESS"), базовая радиостанция (Radio Base Station, "RBS"), или может использоваться некоторый другой термин.

Терминал доступа ("AT") может содержать, быть реализован как или известен как терминал доступа, абонентский пункт, абонентский блок, мобильная станция, удаленная станция, удаленный терминал, терминал пользователя, агент пользователя, устройство пользователя, оборудование пользователя, станция пользователя, или может использоваться некоторый другой термин. В некоторых реализациях терминал доступа может содержать сотовый телефон, радиотелефон, телефон с протоколом инициации сеансов (SIP), станцию беспроводного локального шлейфа (WLL), персональный цифровой секретарь (PDA), портативное устройство, имеющее возможность беспроводного соединения, станцию ("STA") или некоторое другое соответствующее устройство обработки, соединенное с беспроводным модемом. Соответственно, один или несколько аспектов, указанных в этом описании, могут быть включены в телефон (например, сотовый телефон или смартфон), компьютер (например, ноутбук), переносное устройство связи, переносное вычислительное устройство (например, карманный персональный компьютер), развлекательное устройство (например, музыкальное устройство, видеоустройство или спутниковый радиоприемник), устройство глобальной системы определения местоположения или любое другое соответствующее устройство, которое сконфигурировано с возможностью связи посредством беспроводной или проводной среды. Согласно некоторым аспектам узел является беспроводным узлом. Такой беспроводной узел может обеспечивать, например, связь для сети или с сетью (например, глобальной сетью, например Интернет, или сотовой сетью) посредством проводной или беспроводной линии связи.

На фиг. 1 изображена система 100 множественного доступа с множественными входами и множественными выходами (MIMO) с точками доступа и терминалами пользователя. Для простоты на фиг. 1 изображена только одна точка 110 доступа. Точка доступа обычно является стационарной станцией, которая обменивается информацией с терминалами пользователя, а также может называться базовой станцией или с использованием некоторого другого термина. Терминал пользователя может быть стационарным или мобильным, а также может называться мобильной станцией, беспроводным устройством или с использованием некоторого другого термина. Точка 110 доступа в любой данный момент времени может обмениваться информацией с одним или несколькими терминалами 120 пользователя по нисходящей линии связи или восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (т.е. прямая линия связи) является линией связи из точки доступа в терминалы пользователя, а восходящая линия связи (т.е. обратная линия связи) является линией связи из терминалов пользователя в точку доступа. Терминал пользователя может также осуществлять одноранговую связь с другим терминалом пользователя. К точкам доступа подключен контроллер 130 системы, который обеспечивает их координацию и управление ими.

Несмотря на то, что в некоторых частях нижеследующего раскрытия описаны терминалы 120 пользователя, которые могут обмениваться информацией посредством множественного доступа с пространственным разделением (SDMA), для определенных аспектов, терминалы 120 пользователя могут также включать в себя некоторые терминалы пользователя, которые не поддерживают SDMA. Соответственно, для таких аспектов, AP 110 может быть сконфигурирована с возможностью обмена информацией как с терминалами пользователя, поддерживающими SDMA, так и с терминалами пользователя, не поддерживающими его. Этот подход является подходящим для обеспечения возможности прежним версиям терминалов пользователя ("устаревшие" станции) продолжать функционировать на предприятии с продлением их срока службы, с обеспечением возможности приступить к использованию современных терминалов пользователя, поддерживающих SDMA, как считается целесообразным.

В системе 100 для передачи данных по нисходящей линии связи и по восходящей линии связи применяются множество передающих и множество приемных антенн. Точка 110 доступа оборудована N_ap антеннами и представляет множественный вход (MI) для передач по нисходящей линии связи и множественный выход (MO) для передач по восходящей линии связи. Набор из К выбранных терминалов 120 пользователя в совокупности представляет множественный выход для передач по нисходящей линии связи и множественный вход для передач по восходящей линии связи. Для строгого SDMA, требуется наличие N_ap≥K>1, если потоки символов данных для K терминалов пользователей не мультиплексируются по коду, частоте или времени каким-либо способом. K может быть больше N, если потоки символов данных могут быть мультиплексированы с использованием технологии TDMA, различных кодовых каналов при CDMA, непересекающихся наборов поддиапазонов при OFDM и так далее. Каждый выбранный терминал пользователя передает индивидуальные для пользователя данные в точку доступа и/или принимает индивидуальные для пользователя данные из нее. В общем, каждый выбранный терминал пользователя может быть оборудован одной или множеством антенн (т.е. N_ut≥1). K выбранных терминалов пользователя могут иметь идентичное или разное количество антенн.

Система 100 SDMA может быть системой с временным дуплексным разделением (TDD) или системой с частотным дуплексным разделением (FDD). Для системы TDD, нисходящая линия связи и восходящая линия связи совместно используют идентичную полосу частот. Для системы FDD, нисходящая линия связи и восходящая линия связи используют разные полосы частот. Система 100 MIMO для передачи также может использовать одну несущую или множество несущих. Каждый терминал пользователя может быть оборудован одной антенной (например, для сохранения низкого уровня затрат) или несколькими антеннами (например, когда могут быть обоснованы дополнительные затраты). Система 100 также может быть системой TDMA, если терминалы 120 пользователя совместно используют идентичный частотный канал посредством разделения передачи/приема на разные кванты времени, причем все кванты времени назначаются разным терминалам 120 пользователя.

Согласно одному аспекту настоящего раскрытия, преамбула кадра передачи может создаваться в AP 110. Преамбула может содержать поле для идентификации группы для переноса во все поддерживаемые терминалы 120 пользователя, что конкретный набор терминалов пользователя будет получать пространственные потоки многопользовательской (MU) передачи MIMO. AP 110 может передавать преамбулу в терминалы 120 пользователя в соответствии с семейством стандартов в области беспроводной связи IEEE 802.11.

На фиг. 2 изображена блок-схема точки 110 доступа и двух терминалов 120m и 120x пользователя в системе 100 MIMO. Точка 110 доступа оборудована N_t антеннами 224a-224t. Терминал 120m пользователя оборудован N_ut,m антеннами 252ma-252mu, а терминал 120x пользователя оборудован N_ut,x антеннами 252xa-252xu. Точка 110 доступа является передающим объектом для нисходящей линии связи и приемным объектом для восходящей линии связи. Каждый терминал 120 пользователя является передающим объектом для восходящей линии связи и приемным объектом для нисходящей линии связи. Как используется в этом описании, "передающий объект" является независимо функционирующим аппаратом или устройством, которое может передавать данные через беспроводной канал, а "приемный объект" является независимо функционирующим аппаратом или устройством, которое может принимать данные через беспроводной канал. В нижеследующем описании, нижний индекс "dn" обозначает нисходящую линию связи, нижний индекс "up" обозначает восходящую линию связи, N_up терминалов пользователя выбираются для одновременной передачи по восходящей линии связи, N_dn терминалов пользователя выбираются для одновременной передачи по нисходящей линии связи, N_up может быть равно или не равно N_dn, и N_up и N_dn могут быть статическими значениями или могут изменяться для каждого интервала планирования. В точке доступа или в терминале пользователя может использоваться управление лучом или некоторый другой способ пространственной обработки.

На восходящей линии связи, в каждом терминале 120 пользователя, выбранном для передачи по восходящей линии связи, процессор 288 данных TX принимает данные трафика из источника 286 данных и данные управления из контроллера 280. Процессор 288 данных ТХ обрабатывает (например, кодирует, перемежает и модулирует) данные трафика для терминала пользователя на основе схем кодирования и модуляции, ассоциированных со скоростью, выбранной для этого терминала пользователя, и обеспечивает поток символов данных. Пространственный процессор 290 ТХ выполняет пространственную обработку этого потока символов данных и обеспечивает N_ut,m потоков символов передачи для N_ut,m антенн. Каждый блок 254 передатчика (TMTR) принимает и обрабатывает (например, преобразует в аналоговые, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) соответствующий поток символов передачи для генерирования сигнала восходящей линии связи. N_ut,m блоков 254 передатчика обеспечивают N_ut,m сигналов восходящей линии связи для передачи из N_ut,m антенн 252 в точку доступа.

Для одновременной передачи по восходящей линии связи может быть запланировано N_up терминалов пользователя. Каждый из этих терминалов пользователя выполняет пространственную обработку своего потока символов данных и передает в точку доступа по восходящей линии связи свой набор потоков символов передачи.

В точке 110 доступа, N_ap антенн 224a-224ap принимают сигналы восходящей линии связи из всех N_up терминалов пользователя, передающих по восходящей линии связи. Каждая антенна 224 обеспечивает принятый сигнал в соответствующий блок 222 приемника (RCVR). Каждый блок 222 приемника выполняет обработку, которая является дополняющей к той, которая выполняется блоком 254 передатчика, и обеспечивает принятый поток символов. Пространственный процессор 240 RX выполняет пространственную обработку в приемнике N_ap принятых потоков символов из N_ap блоков 222 приемника и обеспечивает N_up восстановленных потоков символов данных восходящей линии связи. Пространственная обработка в приемнике выполняется в соответствии с обращением корреляционной матрицы канала (CCMI), минимальной среднеквадратической ошибкой (MMSE), "мягким" подавлением помех (soft interference cancellation, SIC) или некоторым другим способом. Каждый восстановленный поток символов данных восходящей линии связи является оценкой потока символов данных, передаваемого соответствующим терминалом пользователя. Процессор 242 данных RX обрабатывает (например, демодулирует, устраняет перемежение и декодирует) каждый принятый поток символов данных восходящей линии связи в соответствии со скоростью, используемой для этого потока, для получения декодированных данных. Декодированные данные для каждого терминала пользователя могут обеспечиваться в накопитель 244 данных для хранения и/или в контроллер 230 для дальнейшей обработки.

По нисходящей линии связи, в точке 110 доступа, процессор 210 данных TX принимает данные трафика из источника 208 данных для N_dn терминалов пользователя, запланированных для передачи по нисходящей линии связи, данные управления из контроллера 230 и, возможно, другие данные из планировщика 234. Различные типы данных могут отправляться по разным транспортным каналам. Процессор 210 данных ТХ обрабатывает (например, кодирует, перемежает и модулирует) данные трафика для каждого терминала пользователя на основе скорости, выбранной для этого терминала пользователя. Процессор 210 данных ТХ обеспечивает N_dn потоков символов данных нисходящей линии связи для N_dn терминалов пользователя. Пространственный процессор 220 TX выполняет пространственную обработку (например, предварительное кодирование или формирование луча, как описано в настоящем раскрытии) N_dn потоков символов данных нисходящей линии связи и обеспечивает N_ap потоков символов передачи для N_ap антенн. Каждый блок 222 передатчика принимает и обрабатывает соответствующий поток символов передачи для генерирования сигнала нисходящей линии связи. N_ap блоков 222 передатчика обеспечивают N_ap сигналов нисходящей линии связи для передачи из N_ap антенн 224 в терминалы пользователя.

В каждом терминале 120 пользователя N_ut,m. антенн 252 принимают N_ap сигналов нисходящей линии связи из точки 110 доступа. Каждый блок 254 приемника обрабатывает принятый сигнал из ассоциированной антенны 252 и обеспечивает принятый поток символов. Пространственный процессор 260 RX выполняет пространственную обработку в приемнике N_ut,m принятых потоков символов из N_ut,m блоков 254 приемника и обеспечивает восстановленный поток символов данных нисходящей линии связи для терминала пользователя. Пространственная обработка в приемнике выполняется в соответствии с CCMI, MMSE или некоторой другой технологией. Процессор 270 данных RX обрабатывает (например, демодулирует, устраняет перемежение и декодирует) восстановленный поток символов данных нисходящей линии связи для получения декодированных данных для терминала пользователя.

В каждом терминале 120 пользователя, блок 278 оценки канала оценивает отклик канала нисходящей линии связи и обеспечивает оценки канала нисходящей линии связи, которые могут включать в себя оценки коэффициента усиления канала, оценки SNR, дисперсию шума и так далее. Аналогично, блок 228 оценки канала оценивает отклик канала восходящей линии связи и обеспечивает оценки канала восходящей линии связи. Контроллер 280 для каждого терминала пользователя обычно выводит матрицу пространственного фильтра для терминала пользователя на основе матрицы H_n,m отклика канала нисходящей линии связи для этого терминала пользователя. Контроллер 230 выводит матрицу пространственного фильтра для точки доступа на основе эффективной матрицы H_up,ef отклика канала восходящей линии связи. Контроллер 280 для каждого терминала пользователя может отправить информацию обратной связи (например, собственные векторы, собственные значения, оценки SNR нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи и так далее) в точку доступа. Контроллеры 230 и 280 также управляют работой различных блоков обработки в точке доступа 110 и терминале 120 пользователя, соответственно.

Согласно одному аспекту настоящего раскрытия, процессор 210 данных TX AP 110 может быть сконфигурирован с возможностью создания преамбулы кадра передачи. Преамбула может содержать поле для идентификации группы для переноса во все поддерживаемые терминалы 120 пользователя, что конкретный набор терминалов пользователя будет получать пространственные потоки передачи MU-MIMO. AP 110 может передавать преамбулу в терминалы 120 пользователя через передатчик 222 в соответствии с семейством стандартов в области беспроводной связи IEEE 802.11. Процессор 270 данных RX терминала 120 пользователя может быть сконфигурирован с возможностью обработки принятой преамбулы для обнаружения того, выделен ли какой-либо из пространственных потоков передачи MU-MIMO этому терминалу пользователя.

На фиг. 3 изображены различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве 302, которое может использоваться в системе 100 беспроводной связи. Беспроводное устройство 302 является примером устройства, которое может быть сконфигурировано с возможностью реализации различных способов, описанных в этом документе. Беспроводное устройство 302 может являться базовой станцией 104 или терминалом 106 пользователя.

Беспроводное устройство 302 может включать в себя процессор 304, который управляет работой беспроводного устройства 302. Процессор 304 может также называться центральным процессором (CPU). Память 306, которая может включать в себя как постоянное запоминающее устройство (ROM), так и оперативное запоминающее устройство (RAM), обеспечивает коман