СИСТЕМА СВЯЗИ МНОГОСТАНЦИОННОГО ДОСТУПА С ОРТОГОНАЛЬНЫМ ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ (OFDMA) CО МНОГИМИ ВХОДАМИ И ВЫХОДАМИ (MIMO)

1. Устройство, содержащее
множество блоков обработки сигналов для обработки сигналов, принятых от множества антенн, причем блоки обработки сигналов управляются с помощью управляющих сигналов режима работы;
устройство оценки канала для оценки характеристик канала с использованием обработанных сигналов в соответствии с режимом работы;
уравниватель и сумматор, соединенные с устройством оценки канала, для формирования выравненного и комбинированного сигнала, с использованием обработанных сигналов и предполагаемых характеристик канала; и
устройство оценки отношения мощности несущей к совокупному уровню помех и шумов (CINR), соединенное с уравнивателем и сумматором, для оценки CINR из выравненного и комбинированного сигнала, причем предполагаемое CINR используется для формирования управляющих сигналов режима работы.
2. Устройство по п.1, в котором каждый из блоков обработки сигналов содержит
входной процессор РЧ-сигнала для выполнения радиочастотных функций над одним из сигналов;
устройство удаления защитного интервала, соединенное с входным процессором РЧ-сигнала, для удаления защитной полосы из одного из сигналов; и
процессор частотной области, соединенный с устройством удаления защитного интервала, для преобразования одного из сигналов в сигнал частотной области, имеющий N точек данных, причем сигнал частотной области соответствует обработанному сигналу.
3. Устройство по п.2, в котором устройство оценки канала вычисляет предполагаемые характеристики канала согласно:
ij,k
ij
ij
H = оценка H, если определена H,
= 0 в противном случае,
ij
где H - оценка канала ij, ассоциированного с антенной i и антенной j; и k=-N/2, …, N/2 -1.
4. Устройство по п.1, дополнительно содержащее
обратный преобразователь, соединенный с уравнивателем и сумматором, для обратного преобразования выравненного и комбинированного сигнала; и
декодер, соединенный с обратным преобразователем, для декодирования обратно преобразованного сигнала.
5. Устройство по п.4, в которой декодированный сигнал обрабатывается процессором управления доступом к среде передачи (MAC).
6. Устройство по п.1, в котором сигналы совместимы со стандартом доступа с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) со многими входами и многими выходами (MIMO).
7. Устройство, содержащее
контроллер распределения поднесущих для формирования сигналов распределения поднесущих, с использованием базы распределения;
контроллер информации о состоянии канала (CSI) и со многими входами и многими выходами (MIMO), соединенный с контроллером распределения поднесущих, для формирования сигналов с CSI поднесущей и управляющих сигналов режима работы с использованием сигналов распределения поднесущих, предполагаемых характеристик канала, предоставленных устройством оценки канала, и предполагаемого отношения мощности несущей к совокупному уровню помех и шумов (CINR), предоставленного устройством оценки CINR, причем управляющие сигналы режима работы выбирают один из множества антенных трактов, ассоциированных с множеством антенн; и
k
процессор разнесения в передатчике, соединенный с контроллером CSI и MIMO, для формирования сигналов разнесения в передатчике как функции по меньшей мере преобразованного сигнала M, сигналов с CSI поднесущей и управляющих сигналов режима работы.
8. Устройство по п.7, в котором база распределения соответствует одному из частичного использования подканалов (PUSC), дополнительного PUSC, AMC и областей распределения для соответствующих пакетов.
9. Устройство по п.8, в котором сигналы распределения поднесущих включают в себя сигнал с информацией о распределении и единицу разнесения, причем сигнал с информацией о распределении содержит информацию о единице разнесения, при этом единица разнесения является одним из следующего: пакетом, временным интервалом и единицей распределения.
10. Устройство по п.7, в котором контроллер CSI и MIMO содержит
генератор CSI пучка для формирования сигналов с CSI пучка на основе пучка b с использованием предполагаемых характеристик канала; и
генератор CSI поднесущей, соединенный с генератором CSI пучка, для формирования сигналов с CSI поднесущей с использованием сигналов с CSI пучка.
0,b
1,b
11. Устройство по п.10, в котором генератор CSI пучка формирует первый сигнал BC с CSI пучка и второй сигнал BC с CSI пучка, соответствующие первому и второму антенным трактам, ассоциированным с первой и второй антеннами соответственно, согласно:
00,xb(l)
01,xb(l)
10,xb(l)
11,xb(l)
b
b
b
b
b
где H, H, H и H соответствуют предполагаемым характеристикам канала, а X = {x(1), …, x(l), …, x(L)} - множество индексов поднесущих, x(l) - l-й элемент из b-го пучка и имеет целое значение, представляющее индекс поднесущей, больший либо равный -N/2 и меньший N/2, причем N - положительное целое число; L - количество элементов в пучке b; и В представляет общее количество пучков и предоставляется с помощью сигналов распределения поднесущих.
0,k
1,k
12. Устройство по п.11, в котором генератор CSI поднесущей формирует первый сигнал C с CSI поднесущей и второй сигнал C с CSI поднесущей, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно:
13. Устройство по п.12, в котором контроллер CSI и MIMO дополнительно содержит
генератор общей CSI, соединенный с генератором CSI поднесущей, для формирования сигналов с общей CSI с использованием сигналов с CSI поднесущей; и
контроллер режима работы для формирования управляющих сигналов режима работы с использованием сигналов с общей CSI и пороговой величины.
0
1
14. Устройство по п.13, в котором генератор общей CSI формирует первый сигнал PC с общей CSI и второй сигнал PC с общей CSI, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно:
0
1
15. Устройство по п.14, в котором генератор режима работы формирует первый сигнал P режима работы и второй сигнал P режима работы, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно:
где CINR является предполагаемым CINR, предоставленным устройством оценки CINR.
16. Устройство по п.15, в котором процессор разнесения в передатчике формирует сигналы разнесения в передатчике согласно режиму разнесения в передатчике, соответствующему тому, используется ли фазовая синхронизация, причем режим разнесения в передатчике предоставляется процессором управления доступом к среде передачи (MAC).
0,k
1,k
17. Устройство по п.16, в котором процессор разнесения в передатчике формирует первый сигнал T разнесения в передатчике и второй сигнал T разнесения в передатчике, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, когда режим разнесения в передатчике указывает, что используется фазовая синхронизация, согласно:
где k=-N/2, …, N/2-1; a=0, если используется первая антенна, и a=1, если используется вторая антенна.
0,k
1,k
18. Устройство по п.16, в котором процессор разнесения в передатчике формирует первый сигнал T разнесения в передатчике и второй сигнал T разнесения в передатчике, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, когда режим разнесения в передатчике указывает, что фазовая синхронизация не используется, согласно:
где k=-N/2, …, N/2-1.
19. Устройство по п.7, дополнительно содержащее
кодер для кодирования данных передачи, предоставленных процессором управления доступом к среде передачи (MAC); и
преобразователь, соединенный с кодером и контроллером распределения поднесущих, для преобразования и модулирования кодированных данных передачи для индекса поднесущей на основе сигнала с информацией о распределении, согласно:
где k=-N/2, …, N/2-1.
20. Устройство по п.15, в котором множество блоков обработки сигналов содержит
первый процессор сигналов, ассоциированный с первой антенной и соединенный с процессором разнесения в передатчике для обработки первого сигнала разнесения в передатчике из сигналов разнесения в передатчике с использованием первого управляющего сигнала; и
второй процессор сигналов, ассоциированный со второй антенной и соединенный с процессором разнесения в передатчике, для обработки второго сигнала разнесения в передатчике с использованием второго управляющего сигнала режима работы.
21. Устройство по п.20, в котором каждый из первого и второго процессоров сигналов содержит
обратный процессор частотной области для преобразования одного из первого и второго сигналов разнесения в передатчике в сигнал передачи;
устройство вставки защитного интервала, соединенное с обратным процессором частотной области, для вставки защитной полосы в сигнал передачи; и
входной процессор РЧ-сигнала, соединенный с устройством вставки защитного интервала, для выполнения радиочастотных функций над сигналом передачи.
22. Устройство по п.7, дополнительно содержащее
кодер для кодирования данных передачи, предоставленных процессором управления доступом к среде передачи (MAC); и
k
преобразователь, соединенный с кодером и контроллером распределения поднесущих, для преобразования и модулирования кодированных данных передачи для индекса поднесущей на основе сигнала с информацией о распределении, чтобы предоставить преобразованный сигнал M согласно:
где k=-N/2, …, N/2-1.
23. Устройство по п.7, в котором сигналы разнесения в передатчике совместимы со стандартом доступа с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) со многими входами и многими выходами (MIMO).
24. Способ, содержащий этапы, на которых
обрабатывают сигналы, принятые от множества антенн, под управлением управляющих сигналов режима работы;
оценивают характеристики канала, используя обработанные сигналы, согласно режиму работы;
формируют выравненный и комбинированный сигнал, используя обработанные сигналы и предполагаемые характеристики канала; и
оценивают отношение мощности несущей к совокупному уровню помех и шумов (CINR) из выравненного и комбинированного сигнала, причем предполагаемое CINR используют для формирования управляющих сигналов режима работы.
25. Способ по п.24, в котором этап, на котором обрабатывают сигналы, содержит этапы, на которых:
выполняют радиочастотные (RF) функции над одним из сигналов;
удаляют защитную полосу из одного из сигналов; и
преобразуют один из сигналов в сигнал частотной области, имеющий N точек данных, причем сигнал частотной области соответствует обработанному сигналу.
26. Способ по п.25, в котором этап, на котором оценивают характеристики канала, содержит этап, на котором вычисляют предполагаемые характеристики канала согласно:
ij,k
ij
ij
H = оценка H, если определена H,
= 0 в противном случае,
ij
где H - оценка канала ij, ассоциированного с антенной i и антенной j; и k=-N/2, …, N/2 -1.
27. Способ по п.24, дополнительно содержащий этапы, на которых
обратно преобразуют выравненный и комбинированный сигнал; и
декодируют обратно преобразованный сигнал.
28. Способ по п.26, дополнительно содержащий этапы, на которых обрабатывают декодированный сигнал с использованием процессора управления доступом к среде передачи (MAC).
29. Способ по п.24, в котором сигналы совместимы со стандартом доступа с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) со многими входами и многими выходами (MIMO).
30. Способ, содержащий этапы, на которых
формируют сигналы распределения поднесущих, используя базу распределения;
формируют сигналы с информацией о состоянии канала (CSI) поднесущей и управляющие сигналы режима работы, используя сигналы распределения поднесущих, предполагаемые характеристики канала, предоставленные устройством оценки канала, и предполагаемое отношение мощности несущей к совокупному уровню помех и шумов (CINR), предоставленное устройством оценки CINR, причем управляющие сигналы режима работы выбирают один из множества антенных трактов, ассоциированных с множеством антенн; и
k
формируют сигналы разнесения в передатчике как функцию по меньшей мере преобразованного сигнала M, сигналов с CSI поднесущей и управляющих сигналов режима работы.
31. Способ по п.30, в котором база распределения соответствует одному из частичного использования подканалов (PUSC), дополнительного PUSC, AMC и областей распределения для соответствующих пакетов.
32. Способ по п.31, в котором сигналы распределения поднесущих включают в себя сигнал с информацией о распределении и единицу разнесения, причем сигнал с информацией о распределении содержит информацию о единице разнесения, при этом единица разнесения является одним из следующего: пакетом, временным интервалом и единицей распределения.
33. Способ по п.30, в котором этап, на котором формируют сигналы с CSI поднесущей и управляющие сигналы режима работы, содержит этапы, на которых
формируют сигналы с CSI пучка на основе пучка b, используя предполагаемые характеристики канала; и
формируют сигналы с CSI поднесущей, используя сигналы с CSI пучка.
0,b
1,b
34. Способ по п.33, в котором этап, на котором формируют сигналы с CSI пучка, содержит этап, на котором формируют первый сигнал BC с CSI пучка и второй сигнал BC с CSI пучка, соответствующие первому и второму антенным трактам, ассоциированным с первой и второй антеннами соответственно, согласно:
00,xb(l)
01,xb(l)
10,xb(l)
11,xb(l)
b
b
b
b
b
где H, H, H и H соответствуют предполагаемым характеристикам канала, а X={x(1), …, x(l), …, x(L)} - множество индексов поднесущих, x(l) - l-й элемент из b-го пучка и имеет целое значение, представляющее индекс поднесущей, больший либо равный -N/2 и меньший N/2, причем N - положительное целое число; L - количество элементов в пучке b; и В представляет общее количество пучков и предоставляется с помощью сигналов распределения поднесущих.
0,k
1,k
35. Способ по п.34, в котором этап, на котором формируют сигналы с CSI поднесущей, содержит этап, на котором формируют первый сигнал C с CSI поднесущей и второй сигнал C с CSI поднесущей, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно:
36. Способ по п.35, в котором этап, на котором формируют сигналы с CSI поднесущей и управляющие сигналы режима работы, дополнительно содержит этапы, на которых
формируют сигналы с общей CSI, используя сигналы с CSI поднесущей; и
формируют управляющие сигналы режима работы, используя сигналы с общей CSI и пороговую величину.
0
1
37. Способ по п.36, в котором этап, на котором формируют сигналы с общей CSI, содержит этап, на котором формируют первый сигнал PC с общей CSI и второй сигнал PC с общей CSI, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно:
0
1
38. Способ по п.37, в котором этап, на котором формируют управляющие сигналы режима работы, содержит этап, на котором формируют первый сигнал P режима работы и второй сигнал P режима работы, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно:
где CINR является предполагаемым CINR, предоставленным устройством оценки CINR.
39. Способ по п.38, в котором этап, на котором формируют сигналы разнесения в передатчике, содержит этап, на котором формируют сигналы разнесения в передатчике согласно режиму разнесения в передатчике, соответствующему тому, используется ли фазовая синхронизация, причем режим разнесения в передатчике предоставляют посредством процессора управления доступом к среде передачи (MAC).
0,k
1,k
40. Способ по п.39, в котором этап, на котором формируют сигналы разнесения в передатчике, содержит этап, на котором формируют первый сигнал T разнесения в передатчике и второй сигнал T разнесения в передатчике, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, когда режим разнесения в передатчике указывает, что используют фазовую синхронизацию, согласно:
где k=-N/2, …, N/2-1; a=0, если используется первая антенна, и a=1, если используется вторая антенна.
0,k
1,k
41. Способ по п.39, в котором этап, на котором формируют сигналы разнесения в передатчике, содержит этап, на котором формируют первый сигнал T разнесения в передатчике и второй сигнал T разнесения в передатчике, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, когда режим разнесения в передатчике указывает, что фазовую синхронизацию не используют, согласно:
где k=-N/2, …, N/2-1.
42. Способ по п.30 дополнительно содержит этапы, на которых
кодируют данные передачи, предоставленные процессором управления доступом к среде передачи (MAC); и
преобразуют и модулируют кодированные данные передачи для индекс поднесущей на основе сигнала с информацией о распределении, согласно:
где k=-N/2, ..., N/2-1.
43. Способ по п.38, в котором этап, на котором формируют сигнал передачи, содержит этапы, на которых
обрабатывают первый сигнал разнесения в передатчике из сигналов разнесения в передатчике, используя первый управляющий сигнал режима работы; и
обрабатывают второй сигнал разнесения в передатчике из сигналов разнесения в передатчике, используя второй управляющий сигнал режима работы.
44. Способ по п.43, в котором этап, на котором обрабатывают один из первого и второго сигналов разнесения в передатчике, содержит этапы, на которых
преобразуют один из первого и второго сигналов разнесения в передатчике в сигнал передачи;
вставляют защитную полосу в сигнал передачи; и
выполняют радиочастотные функции над сигналом передачи.
45. Способ по п.30 дополнительно содержит этапы, на которых
кодируют данные передачи, предоставленные процессором управления доступом к среде передачи (MAC); и
k
преобразуют и модулируют кодированные данные передачи для индекса поднесущей на основе сигнала с информацией о распределении, чтобы предоставить преобразованный сигнал M, согласно:
где k=-N/2, …, N/2-1.
46. Способ по п.30, в котором сигналы разнесения в передатчике совместимы со стандартом доступа с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) со многими входами и многими выходами (MIMO).
47. Система, содержащая
множество антенн;
блок обработки в передатчике, соединенный с антеннами для формирования радиочастотных (RF) сигналов передачи; и
блок обработки в приемнике, соединенный с антеннами, причем блок обработки в приемнике содержит
множество блоков обработки сигналов приема для обработки радиочастотных сигналов приема, причем упомянутые блоки обработки сигналов управляются управляющими сигналами режима работы,
устройство оценки канала для оценки характеристик канала с использованием обработанных сигналов в соответствии с режимом работы,
уравниватель и сумматор, соединенные с устройством оценки канала, для формирования выравненного и комбинированного сигнала с использованием обработанных сигналов и предполагаемых характеристик канала, и
устройство оценки отношения мощности несущей к совокупному уровню помех и шумов (CINR), соединенное с уравнивателем и сумматором, для оценки CINR из выравненного и комбинированного сигнала, причем предполагаемое CINR используется для формирования управляющих сигналов режима работы.
48. Система по п.47, в которой каждый из блоков обработки сигналов приема содержит
входной процессор РЧ-сигнала для выполнения радиочастотных функций над одним из сигналов;
устройство удаления защитного интервала, соединенное с входным процессором РЧ-сигнала, для удаления защитной полосы из одного из сигналов; и
процессор частотной области, соединенный с устройством удаления защитного интервала, для преобразования одного из сигналов в сигнал частотной области, имеющий N точек данных, причем сигнал частотной области соответствует обработанному сигналу.
49. Система по п.48, в которой устройство оценки канала вычисляет предполагаемые характеристики канала согласно:
ij,k
ij
ij
H = оценка H, если определена H,
= 0 в противном случае,
ij
где H - оценка канала ij, ассоциированного с антенной i и антенной j; и k=-N/2, …, N/2-1.
50. Система по п.47, в которой блок обработки в приемнике дополнительно содержит
обратный преобразователь, соединенный с уравнивателем и сумматором, для обратного преобразования выравненного и комбинированного сигнала; и
декодер, соединенный с обратным преобразователем, для декодирования обратно преобразованного сигнала.
51. Система по п.47, в которой блок обработки в передатчике содержит
контроллер распределения поднесущих для формирования сигналов распределения поднесущих с использованием базы распределения;
контроллер информации о состоянии канала (CSI) и со многими входами и многими выходами (MIMO), соединенный с контроллером распределения поднесущих, для формирования сигналов с CSI поднесущей и управляющих сигналов режима работы с использованием сигналов распределения поднесущих, предполагаемых характеристик канала, предоставленных устройством оценки канала, и предполагаемого отношения мощности несущей к совокупному уровню помех и шумов (CINR), предоставленного устройством оценки CINR, причем управляющие сигналы режима работы выбирают один из множества антенных трактов, ассоциированных с множеством антенн; и
k
процессор разнесения в передатчике, соединенный с контроллером CSI и MIMO, для формирования сигналов разнесения в передатчике как функции по меньшей мере преобразованного сигнала M, сигналов с CSI поднесущей и управляющих сигналов режима работы.
52. Система по п.51, в которой контроллер CSI и MIMO содержит
генератор CSI пучка для формирования сигналов с CSI пучка на основе пучка b с использованием предполагаемых характеристик канала; и
генератор CSI поднесущей, соединенный с генератором CSI пучка для формирования сигналов с CSI поднесущей с использованием сигналов с CSI пучка.
53. Система по п.52, в которой контроллер CSI и MIMO дополнительно содержит
генератор общей CSI, соединенный с генератором CSI поднесущей, для формирования сигналов с общей CSI с использованием сигналов с CSI поднесущей; и
контроллер режима работы для формирования управляющих сигналов режима работы с использованием сигналов с общей CSI и пороговой величины.
54. Система по п.51, в которой процессор разнесения в передатчике формирует сигналы разнесения в передатчике согласно режиму разнесения в передатчике, соответствующему тому, используется ли фазовая синхронизация, причем режим разнесения в передатчике предоставляется процессором управления доступом к среде передачи (MAC).
55. Система по п.51, в которой блок обработки в передатчике дополнительно содержит
кодер для кодирования данных передачи, предоставленных процессором управления доступом к среде передачи (MAC); и
преобразователь, соединенный с кодером и контроллером распределения поднесущих для преобразования и модулирования кодированных данных передачи для индекса поднесущей на основе сигнала с информацией о распределении, согласно:
где k=-N/2, …, N/2-1.
56. Система по п. 51, в которой блок обработки в передатчике дополнительно содержит
множество блоков обработки сигналов передачи, ассоциированных с множеством антенных трактов, для формирования сигнала передачи для одной из антенн, соответствующей выбранному антенному тракту, из сигналов разнесения в передатчике, с использованием управляющих сигналов режима работы.
57. Система по п.56, в которой каждый из блоков обработки сигналов передачи содержит
обратный процессор частотной области для преобразования одного из сигналов разнесения в передатчике в сигнал передачи;
устройство вставки защитного интервала, соединенное с обратным процессором частотной области, для вставки защитной полосы в сигнал передачи; и
входной процессор РЧ-сигнала, соединенный с устройством вставки защитного интервала, для выполнения радиочастотных функций над сигналом передачи.
58. Система по п.47, в которой радиочастотные сигналы передачи и приема совместимы со стандартом доступа с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) со многими входами и многими выходами (MIMO).