СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УРОВНЕЙ И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ДЛЯ СИСТЕМЫ MIMO
METHOD TO CONVERT LEVELS AND METHOD TO TRANSFER DATA FOR MIMO SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе связи со многими входами-выходами (MIMO) и, более конкретно, к способу отображения комбинации между ключевым словом и уровнем в системе связи MIMO, способу преобразования уровней и способу передачи данных с использованием перечисленных способов.
Уровень техники
Далее здесь будет подробно описана традиционная технология MIMO.
Коротко, технология MIMO является сокращением названия технологии Multi-Input Multi-Output (со многими входами-выходами). Технология MIMO использует многочисленные передающие (Tx) антенны и многочисленные приемные (Rx) антенны для повышения эффективности Tx/Rx-данных, тогда как на традиционном уровне техники обычно использовались одиночная передающая (Tx) антенна и одиночная приемная (Rx) антенна. Другими словами, технология MIMO позволяет передатчику или приемнику системы беспроводной связи использовать многочисленные антенны (здесь далее упоминаются как мультиантенна), с тем чтобы пропускная способность или характеристики могли быть улучшены. Для удобства описания термин "MIMO" может также рассматриваться как мультиантенная технология.
Более подробно, технология MIMO не зависит от одиночного пути распространения до антенны, чтобы принять полное единое сообщение, она собирает множество фрагментов данных, принятых через несколько антенн, и комплектует полные данные. В результате технология MIMO может увеличивать скорость передачи данных при заданном состоянии канала или может улучшать характеристики системы при конкретной скорости передачи данных.
Технология мобильной связи следующего поколения требует более высокой скорости передачи данных, чем при традиционной технологии мобильной связи, поэтому, как ожидается, эффективная технология MIMO является необходимой предпосылкой для технологии мобильной связи следующего поколения. В такой ситуации технология связи MIMO является технологией мобильной связи следующего поколения, которая может применяться к терминалам мобильной связи или к базовым станциям и может расширить диапазон дальности передачи данных и тем самым превысить объем передачи данных других систем мобильной связи, ограниченный из-за множества ограничивающих ситуаций.
Среди множества технологий, способных повысить эффективность передачи данных, технология MIMO может значительно увеличить величину пропускной способности канала связи и характеристик Tx/Rx без выделения дополнительных частот или дополнительного повышения мощности. Благодаря этим техническим преимуществам большинство компаний или разработчиков обратили самое серьезное внимание на эту технологию MIMO.
На фиг.1 показана блок-схема традиционной системы связи MIMO.
T
R
Со ссылкой на фиг.1, если количество передающих (Tx) антенн увеличивается до N и в то же время количество приемных (Rx) антенн увеличивается до N, то теоретическая пропускная способность канала в системе связи MIMO увеличивается пропорционально количеству антенн, так что скорость передачи и эффективность использования частоты могут значительно увеличиваться.
В этом случае скорость передачи, приобретаемая за счет увеличения пропускной способности канала, равна результату перемножения максимальной скорости передачи (Ro), получаемой при использовании одиночной антенны, и приращения скорости (Ri), и теоретически может увеличиваться. Приращение скорости (Ri) может быть представлено следующим уравнением 1:
Уравнение 1
Например, при условии, что система MIMO использует четыре Tx-антенны и четыре Rx-антенны, такая система MIMO может теоретически приобрести высокую скорость передачи, которая в четыре раза выше, чем скорость передачи для системы с одиночными антеннами.
После того, как в середине 1990-х годов было продемонстрировано вышеупомянутое теоретическое увеличение пропускной способности системы MIMO, многие разработчики ведут интенсивные исследования по многочисленным технологиям, способным существенно увеличить скорость передачи данных, используя теоретическое увеличение пропускной способности. Некоторые из них были отражены в многочисленных стандартах беспроводной связи, например для мобильной связи третьего поколения или беспроводной локальной сети (LAN) следующего поколения и т.д.
Многими компаниями или разработчиками были проведены обширные исследования в отношении разнообразных, связанных с MIMO, технологий, например исследование по теории информации, связанное с вычислением пропускной способности канала связи MIMO при различных состояниях канала или в среде многостанционного доступа, исследование по измерению и моделированию каналов беспроводной связи системы MIMO и исследование по технологии пространственно-временной обработки сигнала.
Вышеупомянутая технология MIMO может быть разделена на два типа: схема с пространственным разнесением и схема с пространственным мультиплексированием. Схема с пространственным разнесением повышает надежность передачи, используя символы, проходящие по каналу различными путями. Схема с пространственным мультиплексированием одновременно передает множество символов данных через множество Tx-антенн, так чтобы тем самым увеличить скорость передачи данных. Кроме того, недавно была также разработана комбинация схемы с пространственным разнесением и схемы с пространственным мультиплексированием, чтобы должным образом воспользоваться уникальными преимуществами обеих схем.
Подробности схемы с пространственным разнесением, схемы с пространственным мультиплексированием и их комбинации будут описаны здесь далее.
Сначала здесь далее будет описана схема с пространственным разнесением. Вообще говоря, схема с пространственным разнесением делится на два типа: схема с пространственно-временным блочным кодированием и схема с пространственно-временным треллис-кодированием, которая может одновременно использовать выгоду от разнесения и выгоду от кодирования. В целом, характеристика улучшения коэффициента ошибок по символам (BER) и степень свободы генерации кода в схеме с пространственно-временным треллис-кодированием превосходят характеристики схемы пространственно-временного блочного кодирования, принимая во внимание, что сложность вычислений в схеме с пространственно-временным блочным кодированием выше, чем в схеме с пространственно-временным треллис-кодированием.
T
R
T
R
Упомянутый выше выигрыш от пространственного разнесения соответствует произведению или результату перемножения количества (N) Tx-антенн и количества (N) Rx-антенн, что обозначается как N×N.
Следующей дальше здесь будет описана схема с пространственным мультиплексированием. Схема с пространственным мультиплексированием выполняется с возможностью передачи различных потоков данных через отдельные Tx-антенны. В этом случае приемник может неизбежно создавать взаимные помехи между фрагментами данных, одновременно передаваемыми передатчиком. Приемник удаляет эти взаимные помехи из принятых данных, используя соответствующий способ обработки сигналов, так что он может принять желаемые данные, не имеющими никаких помех. Для удаления шума или помехи из принятых данных могут использоваться приемник с максимальной вероятностью, ZF-приемник (с обращением в ноль незначащих коэффициентов), MMSE-приемник (с минимальной среднеквадратичной погрешностью), D-BLAST или V-BLAST. В частности, если передатчик может распознавать канальную информацию, то для полного удаления помехи может использоваться схема по способу сингулярного разложения (SVD).
В-третьих, далее здесь будет описана комбинация схемы с пространственным разнесением и схемы с пространственным мультиплексированием. При условии, что выигрыш получается только за счет пространственного разнесения, выигрыш за счет улучшения характеристик постепенно снижается пропорционально увеличению порядка разнесения. В результате многие компании или разработчики интенсивно исследовали множество схем, способных получить оба вышеупомянутых выигрыша одновременно при решении упомянутых выше проблем, например схема с двойным STTD и схема с пространственно-временным BICM (STBICM).
Далее будет подробно описано математическое моделирование способа связи для использования в вышеупомянутой системе MIMO.
T
R
Во-первых, как можно видеть на фиг.1, принимается, что существует N Tx-антенн и N Rx-антенн.
T
T
В случае сигнала передачи (Tx), максимальное количество фрагментов информации передачи равно N при условии, что используются N Tx-антенн, так чтобы сигнал Tx мог быть представлен конкретным вектором, показанным в следующем уравнении 2:
Уравнение 2
Индивидуальные фрагменты передаваемой информации () могут иметь различные мощности передачи. В этом случае, если индивидуальные мощности передачи обозначаются (), передаваемая информация, обладающая регулируемой мощностью передачи, может быть представлена конкретным вектором, показанным в следующем уравнении 3:
Уравнение 3
В уравнении 3, использующем диагональную матрицу мощностей передачи P,  может быть представлена следующим уравнением 4:
Уравнение 4
T
Информационный вектор , имеющий регулируемую мощность передачи, умножается на весовую матрицу (W), так, чтобы конфигурировались N сигналов
() передачи (Tx), которые должны быть фактически переданы. В этом случае весовая матрица выполняется с возможностью должного распределения Tx-информации по отдельным антеннам в соответствии с ситуациями с Tx-каналами. Упомянутые выше Tx-сигналы () могут быть представлены следующим уравнением 5, использующим вектор (x):
Уравнение 5
ij
ij
В уравнении 5 w - вес между i-ой Tx-антенной и j-ой Tx-информацией, и W - матрица, указывающая вес w. Матрица W называется весовой матрицей или матрицей предварительного кодирования.
Упомянутый выше Tx-сигнал (x) может рассматриваться различными способами, соответствующими двум случаям, то есть первому случаю, в котором используется пространственное разнесение, и второму случаю, в котором используется пространственное мультиплексирование.
В случае использования пространственного мультиплексирования различные сигналы мультиплексируются и мультиплексированные сигналы передаются в место назначения, так чтобы элементы информационного вектора (s) имели разные значения. В противном случае, в случае использования пространственного разнесения, тот же самый сигнал периодически передается по каналу несколькими путями, так чтобы элементы информационного вектора (s) имели одно и то же значение.
Разумеется, может также рассматриваться комбинация схемы с пространственным мультиплексированием и схемы с пространственным разнесением. Другими словами, один и тот же сигнал передается через три Tx-антенны в соответствии со схемой с пространственным разнесением, а остальные сигналы пространственно мультиплексируются и затем передаются в место назначения.
R
Далее, если используются N Rx-антенн, Rx-сигналы () отдельных антенн могут быть представлены конкретным вектором (y), показанным в следующем уравнении 6:
Уравнение 6
ij
ij
Если в системе связи MIMO предусмотрено моделирование каналов, отдельные каналы могут иметь отличие друг от друга в соответствии с индексами Tx/Rx-антенн. Конкретный канал от Tx-антенны (j) до Rx-антенны (i) обозначается h. В этом случае следует отметить, что первый индекс канала h указывает индекс Rx-антенны, а второй индекс означает индекс Tx-антенны.
Несколько каналов связываются так, что они отображаются в форме вектора или матрицы. Пример вектора приводится ниже.
T
На фиг.2 показаны каналы от N Tx-антенн до Rx-антенны (i).
T
Со ссылкой на фиг.2, каналы от N Tx-антенн до Rx-антенны (i) могут быть представлены следующим уравнением 7:
Уравнение 7
T
R
Если все каналы от N Tx-антенн до NRx-антенн обозначены матрицей, составленной в уравнении 7, получается следующее уравнение 8:
Уравнение 8
R
В реальный канал добавляется аддитивный гауссов белый шум (AWGN), который прошел канальную матрицу H, показанную в уравнении 8. AWGN (), добавленный к каждой из N Rx-антенн, может быть представлен конкретным вектором, показанным в следующем уравнении 9:
Уравнение 9
С помощью упомянутого выше способа моделирования Tx-сигнала, Rx-сигнала и каналов, содержащих AWGN, каждая система связи MIMO может быть представлена следующим уравнением 10:
Уравнение 10
Упомянутое выше описание раскрыло, что система связи MIMO применяется к одиночному пользователю. Однако система связи MIMO может также применяться к нескольким пользователям, так что она может воспользоваться многопользовательским разнесением. Подробное описание многопользовательского разнесения будет приведено здесь далее.
Затухание канала является главной причиной ухудшения характеристик системы беспроводной связи. Значение усиления в канале изменяется в зависимости от времени, частоты и пространства. Чем ниже значение усиления в канале, тем более низкими характеристиками он обладает. Репрезентативным способом решения упомянутой выше проблемы затухания является разнесение. Это разнесение использует тот факт, что существует низкая вероятность, что все независимые каналы имеют низкие значения усиления. Самые разные способы, связанные с разнесением, могут применяться к настоящему изобретению и упомянутое выше многопользовательское разнесение рассматривается как один из них.
Если в соте присутствуют несколько пользователей, значения усиления в каналах отдельных пользователей являются стохастически независимыми друг от друга, так что вероятность, что все пользователи имеют низкое значение усиления, очень низкая. Если узел B имеет достаточную мощность передачи (Tx) и в соте присутствуют несколько пользователей, предпочтительно, чтобы все каналы были выделены конкретному пользователю, имеющему самое высокое значение усиления канала, чтобы в соответствии с теорией информации максимизировать общую пропускную способность канала. Многопользовательское разнесение может быть классифицировано на три вида разнесения, то есть временное многопользовательское разнесение, частотное многопользовательское разнесение и пространственное многопользовательское разнесение.
Временное многопользовательское разнесение выполняется с возможностью выделения канала конкретному пользователю, имеющему наивысшее значение усиления, когда ситуация в канале изменяется во времени.
Частотное многопользовательское разнесение выполняется с возможностью выделения конкретному пользователю поднесущей частоты(-от) в каждой полосе частот в частотной системе с мультинесущими, такой как система мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).
Если ситуация в канале медленно изменяется во времени в другой системе, которая не использует мультинесущую, пользователь, имеющий наивысшее значение усиления в канале, будет монополизировать канал на длительный период времени и другие пользователи не будут иметь возможности связи друг с другом. В этом случае для использования многопользовательского разнесения существует необходимость стимулирования изменения канала.
Далее, пространственное многопользовательское разнесение использует различные значения усиления в каналах пользователей в соответствии с типами пространства. Примером осуществления пространственного многопользовательского разнесения является способ случайного формирования луча (RBF). Этот способ RBF осуществляет формирование диаграммы направленности луча с заданным весом, используя многочисленные антенны (то есть мультиантенну), чтобы стимулировать изменение канала, и использует упомянутое выше пространственное многопользовательское разнесение.
Многопользовательская схема MIMO, использующая многопользовательское разнесение в виде мультиантенной схемы, будет здесь далее описана подробно.
В соответствии с многопользовательской мультиантенной схемой количество пользователей и количество антенн каждого пользователя при передаче/приеме могут комбинироваться друг с другом различными способами.
Многопользовательская схема MIMO классифицируется на способ с нисходящей линией связи (то есть способ прямой линии связи) и способ с восходящей линией связи (то есть способ обратной линии связи) и здесь далее будут подробно описаны способы с нисходящей линией связи и восходящей линией связи. В этом случае нисходящая линия связи указывает, что сигнал передается от узла В на несколько оборудований (UE) пользователей, а восходящая линия связи указывает, что несколько UE передают сигнал к узлу B.
R
R
R
Нисходящая линия связи в системе MIMO может обычно делиться на два вида способов приема сигналов: первый способ приема позволяет отдельному пользователю (то есть одиночному UE) принимать желаемый сигнал через все N антенн, и второй способ приема позволяет каждому из N UE принимать полезный сигнал через одну антенну. Если требуется, для настоящего изобретения может быть доступна комбинация первого и второго способов приема. Другими словами, некоторые UE могут использовать одиночную Rx-антенну или некоторые другие UE могут использовать три Rx-антенны. Следует отметить, что общее количество Rx-антенн во всех комбинациях поддерживается равным N. Этот случай обычно называют широковещательным каналом (BC) MIMO или множественным доступом с пространственным разделением (SDMA).
T
T
T
Восходящая линия связи в системе MIMO может обычно быть разделена на два вида способов передачи сигналов: первый способ передачи позволяет одиночному UE передавать желаемый сигнал через N антенн, и второй способ передачи позволяет каждому из N UE передавать желаемый сигнал через одиночную антенну. Если требуется, для настоящего изобретения может быть также доступна комбинация первого и второго способов передачи. Другими словами, некоторые UE могут использовать одиночную Tx-антенну или некоторые другие UE могут использовать три Tx-антенны. Следует отметить, что общее количество Tx-антенн во всех комбинациях поддерживается равным N. Этот случай обычно называют каналом множественного доступа (MAC) MIMO. Восходящая линия связи и нисходящая линия связи симметричны друг другу, так что способ использования одной из них может также использоваться для другой.
Для удобства описания и лучшего понимания настоящего изобретения, хотя последующее описание будет, в основном, описывать BC MIMO, следует отметить, что способ настоящего изобретения используется также для MAC MIMO.
На фиг.3A показана концептуальная схема, представляющая систему связи MIMO с одиночным пользователем. На фиг.3B показана концептуальная схема, демонстрирующая многопользовательскую систему связи MIMO.
Для удобства описания фиг.3A и 3B предполагают использование нисходящей линии связи.
Система связи MIMO с одиночным пользователем, показанная на фиг.3A, содержит передатчик (то есть узел B), оснащенный многочисленными антеннами (то есть мультиантенной), и приемник (то есть UE), оснащенный многочисленными антеннами. В этом случае, если сигнал (x), который должен быть передан от передатчика, умножается на весовой вектор (W) и умноженный результирующий сигнал передается через мультиантенну, настоящее изобретение может приобретать максимальную пропускную способность канала при условии, что информация канала должным образом распознается.
Между тем, многопользовательская система связи MIMO, показанная на фиг.3B, содержит множество систем с многочисленными входами и одиночным выходом (MISO), каждая из которых назначает каждому пользователю одиночную антенну. Следовательно, мультипользователь может максимизировать пропускную способность канала, используя формирование луча при передаче таким же образом, как в системе связи MIMO с одиночным пользователем. В этом случае многопользовательская система связи MIMO должна учитывать не только канальную информацию, но также и помеху, создаваемую каждым пользователем, поэтому это требует более сложной системы, чем система связи MIMO с одиночным пользователем. Следовательно, многопользовательская система связи MIMO должна выбирать весовой вектор, чтобы минимизировать помеху между пользователями в случае использования формирования луча при передаче.
Приведенное выше описание может быть численно описано следующим образом.
Во-первых, здесь далее будет описана среда с одиночным пользователем, то есть система связи MIMO с одиночным пользователем.
При условии, что все передатчики/приемники полностью распознают всю канальную информацию, сингулярное разложение (SVD) H может быть представлено следующим уравнением 11:
Уравнение 11
где "H" - сингулярное разложение, U и V - единичные матрицы, [Σ] - диагональная матрица.
H
В этом случае, чтобы добиться максимального выигрыша в отношении пропускной способности канала, диагональная матрица V выбирается посредством весовой матрицы W и U умножается на принимаемый сигнал (Y). Если результирующий сигнал приемника обозначить , получается следующее уравнение 12:
Уравнение 12
где P - матрица мощностей передачи. Матрица мощностей передачи P может быть определена специальным алгоритмом (известным как алгоритм с созданием избытка информации) для достижения пропускной способности канала. Этот алгоритм с созданием избытка информации является оптимальным способом достижения пропускной способности канала.
Однако для выполнения алгоритма с созданием избытка информации все передатчики/приемники должны полностью знать всю канальную информацию. Поэтому, чтобы использовать алгоритм с созданием избытка информации в многопользовательской среде, каждый из всех пользователей должен знать не только свою канальную информацию, но также и канальную информацию других пользователей. По причине этой проблемы, на деле почти невозможно в многопользовательской системе связи MIMO использовать упомянутый выше алгоритм с созданием избытка информации.
Далее здесь будет описана многопользовательская система связи MIMO.
В этом случае репрезентативным оптимальным способом достижения пропускной способности канала является способ кодирования Dirty Paper Coding (DPC), но этот способ DPC обладает большой сложностью. Также существуют другие оптимальные способы для использования в настоящем изобретении, например способ со случайным формированием диаграммы направленности луча Random BeamForming (RBF) и способ формирования диаграммы направленности луча с обращением в ноль незначащих коэффициентов Zero Forcing BeamForming (ZFBF). Упомянутый выше способ RBF или ZFBF может иметь характеристику, подобную оптимальной характеристике, полученной способом DPC, если количество пользователей в многопользовательской среде увеличивается.
Далее здесь будет описано ключевое слово для использования в системе связи MIMO.
Обычная система связи выполняет кодирование информации передачи для передатчика, используя код с прямым исправлением ошибок, и передает кодированную информацию, так чтобы ошибка, возникшая в канале, могла быть исправлена приемником. Приемник демодулирует принятый (Rx) сигнал и выполняет декодирование кода с прямым исправлением ошибок для демодулированного сигнала, восстанавливая, таким образом, информацию передачи. С помощью процесса декодирования ошибка Rx-сигнала, вызванная каналом, исправляется.
Каждый из всех кодов прямого исправления ошибок имеет ограничение по максимально возможному исправлению при исправлении ошибки канала. Другими словами, если сигнал (Rx) при приеме имеет ошибку, превышающую ограничение для соответствующего кода прямого исправления ошибок, приемник неспособен декодировать Rx-сигнал в информацию, не имеющую никакой ошибки. Поэтому приемник должен определить присутствие или отсутствие ошибки в декодированной информации. Таким образом, требуется специализированный процесс кодирования для выполнения обнаружения ошибок, отдельный от процесса кодирования с прямым исправлением ошибок. Обычно в качестве кода обнаружения ошибок использовался код с циклическим контролем избыточности (CRC).
Способ CRC является примером способа кодирования для выполнения обнаружения ошибок. Обычно информация передачи кодируется по способу CRC и затем к CRC-кодированной информации применяется код прямого исправления ошибок. Одиночный модуль, кодированный с помощью CRC и кода с прямым исправлением ошибок, обычно называется ключевым словом.
Между тем, если несколько модулей информации передачи перекрываются и затем принимаются, можно ожидать, что настоящее изобретение улучшит характеристики, используя приемник с подавлением помех. В упомянутой выше ситуации имеется множество случаев, когда информация нескольких передач перекрывается и затем принимается, например случай, при котором используется технология MIMO, случай, при котором используется многопользовательская технология обнаружения, и случай, при котором используется мультикодовая технология. Ниже приводится краткое описание структуры с подавлением помехи.
В соответствии со структурой, использующей подавление помехи, после того, как первая информация демодулирована/декодирована из полного принимаемого сигнала, в котором несколько фрагментов информации перекрываются, информация, связанная с первой информацией, удаляется из полного принимаемого сигнала. Второй сигнал демодулируется/декодируется, используя результирующий сигнал, не имеющий первой информации, удаленной из принимаемого сигнала. Третий сигнал демодулируется/декодируется, используя результирующий сигнал, не имеющий первой и второй информации, удаленной из принятого сначала сигнала. Четвертый сигнал или другой сигнал после четвертого сигнала повторяют вышеупомянутые процессы так, что четвертый или другой сигнал демодулируется/декодируется. Таким образом, упомянутый выше способ непрерывного удаления демодулированного/декодированного сигнала из принятого сигнала для улучшения характеристики последующего процесса демодуляции/декодирования называется способом последовательного подавления помехи, Successive Interference Cancellation (схема SIC).
Для использования упомянутого выше способа подавления помехи, такого как схема SIC, демодулированный/декодированный сигнал, удаленный из принятого сигнала, не должен иметь ошибки. При возникновении какой-либо ошибки в демодулированном/декодированном сигнале происходит распространение ошибки, так что на все демодулированные/декодированные сигналы непрерывно оказывается отрицательное влияние.
Упомянутая выше технология подавления помехи может также применяться к технологии MIMO. Если несколько фрагментов передаваемой информации перекрываются/передаются через многочисленные антенны, требуется упомянутая выше технология подавления помехи. Другими словами, при использовании технологии с пространственным мультиплексированием обнаруживается каждая переданная информация и в это же самое время может использоваться технология подавления помехи.
Однако, как описано выше, чтобы минимизировать распространение ошибки, вызванное подавлением помехи, предпочтительно, чтобы помеха удалялась выборочно после определения присутствия или отсутствия ошибки в демодулированном/декодированном сигнале. Репрезентативным способом определения присутствия или отсутствия ошибки в каждой информации передачи является упомянутый выше способ циклического контроля избыточности (CRC). Модуль отличительной информации, обработанной кодированием с использованием CRC, называется ключевым словом. Поэтому более репрезентативным случаем для использования технологии подавления помехи является конкретный случай, в котором используются несколько фрагментов информации передачи и несколько ключевых слов.
R
T
R
T
Между тем, количество строк и столбцов в канальной матрице H, указывающей состояние канала, определяется количеством Tx/Rx-антенн. В канальной матрице H количество строк равно количеству (N) Rx-антенн, а количество столбцов равен количеству (N) Tx-антенн. То есть канальная матрица H обозначается как матрица N×N.
В целом, ранг матрицы определяется меньшим числом из числа строк и числа столбцов, где строки и столбцы независимы друг от друга. Поэтому ранг матрицы не может быть выше количества строк или столбцов. Ранг канальной матрицы H может быть представлен следующим уравнением 13:
Уравнение 13
Другое определение вышеупомянутого ранга может быть дано через количество собственных значений, отличных от "0", когда матрица раскладывается по собственным значениям. Точно так же, если матрица обрабатывается с использованием SVD, ранг может также быть определен количеством сингулярных значений, отличных от "0". Поэтому физический смысл ранга канальной матрицы может истолковываться как максимальное количество времен передачи для данного канала, способного передавать различную информацию.
Для удобства описания принимается, что каждый из различных фрагментов информации, передаваемых по технологии MIMO, является потоком передачи или потоком. Этот поток может также быть назван уровнем, так что количество потоков передачи не может быть выше ранга канала, равного максимальному количеству числу времен передачи канала, способного к передаче различной информации.
Если канальной матрицей является H, то эта канальная матрица H может быть представлена следующим уравнением 14:
Уравнение 14
где "# потоков" является показателем количества потоков.
Между тем, следует отметить, что одиночный поток может передаваться через одну или более антенн.
Способ согласования потока с антенной может быть описан в соответствии с типами технологии MIMO.
В случае, когда одиночный поток передается через несколько антенн, такой случай может рассматриваться как схема с пространственным разнесением. В случае, когда несколько потоков передаются через несколько антенн, такой случай может рассматриваться как схема с пространственным мультиплексированием. Разумеется, может быть также сделана доступной гибридная схема между схемой с пространственным разнесением и схемой с пространственным мультиплексированием.
Далее здесь подробно будет описана зависимость между ключевым словом и потоком в системе связи MIMO.
На фиг.4 показана блок-схема, иллюстрирующая зависимость между ключевым словом и потоком в системе связи MIMO.
Существует множество способов согласования ключевого слова с потоком. При общем способе из числа различных способов генерируется ключевое слово(-а), разрешается каждому ключевому слову ввести модуль преобразования между ключевым словом и потоком, ключевое слово, принятое от модуля преобразования между ключевым словом и потоком, согласуется с потоком(-ами) и поток передается к модулю преобразования между потоком и антенной, так чтобы поток был передан через Tx-антенну.
Часть, предназначенная для определения комбинации между ключевым словом и потоком, обозначена на фиг.4 полужирной сплошной линией.
В идеале, зависимость между ключевым словом и потоком может быть свободно определена. Одиночное ключевое слово может быть разделено по нескольким потокам, так чтобы разделенные потоки были переданы в место назначения. Несколько ключевых слов последовательно объединяются в один поток, так чтобы этот поток, в том числе ключевые слова, мог быть передан в место назначения.
Однако упомянутое выше последовательное объединение нескольких ключевых слов может рассматриваться как своего рода заранее определенный процесс кодирования, так что настоящее изобретение предполагает, что одиночное ключевое слово согласуется с одним или более потоками реально значимой комбинации. Однако, при условии, что несколько потоков различаются друг от друга, не отходя от объема или сущности настоящего изобретения, настоящее изобретение может также применяться к различающимся потокам.
Поэтому для удобства описания настоящее изобретение предполагает, что одиночное ключевое слово согласуется с одним или более потоками. Поэтому, если вся информация кодируется и затем передается в место назначения, может быть получено следующее уравнение 15:
Уравнение 15
где "# ключевых слов" является количеством ключевых слов, и "# потоков" является количеством потоков.
В заключение, приведенные выше уравнения 13-15 могут быть представлены следующим уравнением 16:
Уравнение 16
С помощью уравнения 16 можно признать следующий факт. Другими словами, если количество Tx/Rx-антенн ограничено, то максимальное количество потоков также ограничено. Если количество ключевых слов ограничено, то минимальное количество потоков также ограничено.
С помощью приведенной выше зависимости между ключевым словом и потоком, если количество антенн ограничено, максимальное количество ключевых слов или потоков ограничено, так что ограниченное количество ключевых слов может комбинироваться с ограниченным количеством потоков.
Приведенная выше комбинация между ключевым словом и потоком требуется как для восходящей линии связи, так и для нисходящей линии связи.
Например, принимается, что технология MIMO применяется к нисходящей линии связи. В этом случае приемник должен быть заранее правильно информирован о комбинации, которая используется для упомянутой выше передачи информации из числа всех комбинаций между ключевым словом и потоком, так чтобы процесс демодуляции/декодирования информации мог быть правильно выполнен.
Также, если управляющая информация управления передается по восходящей линии связи, предпочтительная комбинация из числа различных комбинаций между ключевым словом и потоком должна также распознаваться приемником. Более подробно, для осуществления технологии MIMO передатчик должен распознать информацию о канале и состоянии приемника, так чтобы приемник сообщал различную управляющую информацию через восходящую линию связи.
Например, приемник учитывает множество состояний приемника (например, измеренное состояние канала или буфера) и должен сообщить предпочтительную комбинацию между ключевым словом и потоком, индикатор качества канала (CQI), соответствующий этой предпочтительной комбинации, и индекс матрицы предварительного кодирования (PMI), соответствующий ей же. Разумеется, содержание подробной управляющей информации может определяться по-разному, в зависимости от типа использованной технологии MIMO. Однако упомянутый выше факт, в котором приемник должен информировать восходящую линию связи о предпочтительной комбинации между ключевым словом и потоком, остается неизменным.
В качестве другого примера, если технология MIMO применяется к восходящей линии связи, то, в отличие от приведенного выше описания примера, только линия передачи меняется на другую линию, а остальные факты, отличные от изменения линии передачи, соответствуют тем, которые были приведены в упомянутом выше примере, так что должны быть сообщены все комбинации между ключевым словом и потоком, использованная комбинация и предпочтительная комбинация.
Если все комбинации между ключевым словом и потоком могут быть указаны малым количеством битов, управляющая информация может быть передана в место назначения более эффективно. Поэтому необходим способ эффективного указания комбинации между ключевым словом и потоком.
Подробное описание
Техническая проблема
Соответственно настоящее изобретение направлено на способ преобразования уровней и способ передачи данных для системы MIMO, которые, по существу, устраняют одну или более проблем, возникающих из-за ограничений и недостатков, существующих на предшествующем уровне техники.
Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа для рационального ограничения количества комбинаций между ключевым словом и потоком и сокращением количества битов информации, указывающих количество комбинаций.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа ограничения количества комбинаций между ключевым словом и потоком для многопользовательской системы связи MIMO, сокращения числа битов информации, требующихся для указания количества комбинаций, и обеспечения эффективной службы связи.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа обработки данных для эффективного деления одиночного ключевого слова, по меньшей мере, на два уровня, когда данные передаются через многочисленные Tx-антенны в системе связи.
И еще одной другой задачей настоящего изобретения должно быть обеспечение способа обработки данных для передачи данных через многочисленные Tx-антенны, чтобы снизить влияние явления затухания в системе беспроводной связи.
Дополнительные преимущества, задачи и признаки изобретения будут изложены частично в описании, приведенном ниже, и частично должны быть очевидны специалистам в данной области техники после изучения приведенного ниже описания или могут быть изучены при практике использования изобретения. Задачи и другие преимущества изобретения могут быть осуществлены и достигнуты с помощью структуры, частично приведенной в письменном описании и его формуле изобретения, а также в прилагаемых чертежах.
Техническое решение
Для достижения этих целей и других преимуществ и в соответствии с задачей изобретения здесь осуществляется и подробно описан способ преобразования уровней для пространственного мультиплексирования в системе со многими входами-выходами (MIMO), содержащий этапы, на которых: a) модулируют заранее определенный битовый блок каждого из, по меньшей мере, одного ключевого слова, и создают поток символов модуляции для каждого ключевого слова; и b) преобразуют символ модуляции для каждого, по меньшей мере, одного ключевого слова, по меньшей мере, в один уровень, соответствующий одной конкретной комбинации из числа заранее определенных комбинаций преобразования, в котором, в каждой из заранее определенных комбинаций преобразования количество уровней, в которые преобразуется одиночное ключевое слово, ограничивается заранее определенным количеством или меньшим количеством, причем заранее определенное количество соответствует отношению, полученному при делении количества всех уровней на количество всех ключевых слов.
Предпочтительно, система MIMO использует максимум 4 уровня и максимум 2 ключевых слова и заранее определенная комбинация преобразования ограничивает количество уровней, в которые преобразуется одиночное ключевое слово, до 2 или меньше.
Предпочтительно, в заранее определенной комбинации преобразования, комбинация, в которой одиночное ключевое слово преобразуется, по меньшей мере, в два уровня, когда используется максимум одно ключевое слово, удаляется из числа всех доступных комбинаций преобразования между, по меньшей мере, одним ключевым словом и, по меньшей мере, одним уровнем.
Предпочтительно, в заранее определенной комбинации преобразования, комбинация, в которой одиночное ключевое слово преобразуется, по меньшей мере, в два уровня, когда максимальное количество всех уровней равно 2, удаляется из числа всех доступных комбинаций преобразования, по меньшей мере, между одним ключевым словом и, по меньшей мере, одним уровнем.
Предпочтительно, заранее определенная комбинация преобразования ограничивается комбинацией, в которой одно ключевое слово с более низким индексом преобразуется в один одиночный уровень, а другое ключевое слово с более высоким индексом преобразуется в два уровня, когда эти два ключевых слова преобразуются в три уровня.
Предпочтительно, заранее определенная комбинация преобразования является комбинацией, в которой комбинации, каждая из которых имеет одно и то же количество ключевых слов и уровней, обозначаются одной одиночной комбинацией.
Предпочтительно, система MIMO использует максимум 4 уровня и максимум 2 ключевых слова и заранее определенная комбинация преобразования состоит из первой комбинации, в которой одиночное ключевое слово преобразуется в одиночный уровень, второй комбинации, в которой два ключевых слова преобразуются в два уровня, соответственно, третьей комбинации, в которой два ключевых слова преобразуются в три уровня, и четвертой комбинации, в которой два ключевых слова преобразуются в четыре уровня.
Предпочтительно, система MIMO использует максимум 4 уровня и максимум 2 ключевых слова и заранее определенная комбинация преобразования состоит из первой комбинации, в которой одно ключевое слово преобразуется в один уровень, второй комбинации, в которой два ключевых слова преобразуются в два уровня, соответственно, третьей комбинации, в которой два ключевых слова преобразуются в три уровня, и четвертой комбинации, в которой два ключевых слова преобразуются в четыре уровня, и пятой комбинации для поддержки повторной передачи, основанной на схеме гибридного ARQ (автоматического запроса на повторную передачу) (HARQ).
Предпочтительно, в третьей комбинации первое ключевое слово из числа двух ключевых слов преобразуется в первый уровень из числа трех уровней, и второе ключевое слово из числа двух ключевых слов преобразуется во второй и третий уровни из числа этих трех уровней.
Предпочтительно, в четвертой комбинации, первое ключевое слово из числа двух ключевых слов преобразуется в первый и второй уровни из числа четырех уровней, и второе ключевое слово из числа этих двух ключевых слов преобразуется в третий и четвертый уровни из числа этих четырех уровней.
Предпочтительно, на этапе b) преобразования в уровень, если конкретное ключевое слово преобразуется в два уровня в соответствии с третьей или четвертой комбинацией из числа заранее определенных комбинаций преобразования, потоки символов модуляции, составляющие конкретное ключевое слово, поочередно преобразуются в два уровня.
В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивается способ, позволяющий передатчику системы со многими входами-выходами (MIMO) передавать данные через многочисленные передающие (Tx) антенны, содержащий этапы, на которых: a) выполняют кодирование канала для конкретного блока данных; b) модулируют битовый блок, сформированный с помощью блока данных кодированного канала, и создают поток символов модуляции, c) преобразуют символы модуляции, содержащиеся в потоке символов модуляции, по меньшей мере, в один уровень в соответствии с любой одной из заранее определенных комбинаций преобразования, и d) передают символы, преобразующиеся в уровень, на котором каждая из заранее определенных комбинаций преобразования содержит конкретную комбинацию, в которой одиночное ключевое слово, составленное потоком символов, созданным посредством модуляции конкретного блока данных, преобразуется, по меньшей мере, в два уровня, и конкретная комбинация предназначена для того, чтобы поочередно преобразовать поток символов, создающий одиночное ключевое слово, по меньшей мере, в два уровня.
Предпочтительно, система MIMO использует максимум 4 уровня и максимум 2 ключевых слова, и заранее определенная комбинация преобразования содержит первую комбинацию, в которой одиночное ключевое слово преобразуется в одиночный уровень, вторую комбинацию, в которой два ключевых слова преобразуются в два уровня, соответственно, третью комбинацию, в которой два ключевых слова преобразуются в три уровня, и четвертую комбинацию, в которой два ключевых слова преобразуются в четыре уровня.
Предпочтительно, в третьей комбинации первое ключевое слово из числа двух ключевых слов преобразуется в первый уровень из числа трех уровней и второе ключевое слово из числа этих двух ключевых слов преобразуется во второй и третий уровни из числа трех уровней.
Предпочтительно, в четвертой комбинации первое ключевое слово из числа двух ключевых слов преобразуется в первый и второй уровни из числа четырех уровней и второе ключевое слово из числа двух ключевых слов преобразуется в третий и четвертый уровни из числа четырех уровней.
Предпочтительно, на этапе с) преобразования в уровни, если конкретное одно ключевое слово преобразуется в два уровня в соответствии с третьей или четвертой комбинацией из числа заранее определенных комбинаций преобразования, символ с четным индексом из числа потоков символов, создающих конкретное ключевое слово, преобразуется в первый уровень из числа двух уровней, и символ с нечетным индексом преобразуется во второй уровень из числа двух уровней, так что символ с четным индексом и символ с нечетным индексом поочередно преобразуются в первый и второй уровни.
Следует понимать, что предыдущее общее описание и последующее подробное описание настоящего изобретения являются примерами, предназначены для объяснений и служат для предоставления дополнительного объяснения изобретения, как оно заявляется в соответствии с формулой изобретения.
Полезные эффекты
Способ указания комбинации между ключевым словом и потоком, соответствующий одному варианту осуществления настоящего изобретения, может кардинально ограничить количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком с учетом множества аспектов, так что становится возможным снизить количество битов информации, указывающей количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком. В отношении упомянутых выше аспектов приведенный способ рассматривает максимальную скорость передачи конкретного ключевого слова, сравнивает возможность использования с количеством случаев, когда указывается соответствующая комбинация, сохраняет комбинацию, предлагаемую для повторной передачи, улучшает характеристику декодирования приемника, используя способ последовательного подавления помехи (схема SIC), рассматривает группирование потока, основанное на группировке антенн, и рассматривает удобство для пользователя в системе связи MIMO со многими входами-выходами.
Поэтому настоящее изобретение указывает все комбинации между ключевым словом и потоком, которые требуются как для восходящей, так и для нисходящей линий связи в системе связи MIMO, с помощью меньшего количества битов, увеличивая тем самым эффективность управляющей информации.
Настоящее изобретение обеспечивает способ преобразования кодовых блоков соответственно уровням в системе связи MIMO, передачу преобразованных кодовых блоков и дополнительную гарантию выигрыша от пространственного разнесения, вызванного пространственным мультиплексированием.
В случае, когда одиночный блок данных разделен на несколько кодовых блоков и кодовые блоки канально кодированы, настоящее изобретение придает каждому кодовому блоку достаточное пространственное разнесение путем добавления к передающей цепочке простых функций.
Описание чертежей
Сопроводительные чертежи, содержащиеся в настоящем описании для обеспечения дополнительного понимания изобретения, поясняют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципа изобретения.
На чертежах:
фиг.1 - блок-схема традиционной системы связи MIMO;
T
фиг.2 - каналы от N Tx-антенн до Rx-антенны (i);
фиг.3A - концептуальная схема системы связи MIMO с одиночным пользователем;
фиг.3B - концептуальная схема системы связи MIMO с многочисленными пользователями;
фиг.4 - блок-схема, демонстрирующая зависимость между ключевым словом и потоком в системе связи MIMO;
фиг.5A - блок-схема системы связи MIMO, в которой максимальное количество ключевых слов равно 2 и максимальное количество антенн равно 4 в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.5B - блок-схема системы связи MIMO, в которой максимальное количество ключевых слов равно 2 и максимальное количество антенн равно 2 в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.6 - концептуальная схема набора кодирования модуляции (MCS), обеспечиваемого, когда одиночное ключевое слово передается через несколько потоков в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.7 - концептуальная схема концепции последовательного подавления помех (SIC), выполняемой в приемнике с целью улучшения характеристик декодирования ключевого слова в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.8A - конкретный случай, в котором одиночное ключевое слово передается через два потока и определяется, выполняется ли схема SIC в этом случае;
фиг.8B - конкретный случай, в котором два ключевых слова передаются через два потока, соответственно, и определяется, выполняется ли схема SIC в этом случае;
фиг.9 - случай, когда два ключевых слова передаются через два потока, одно ключевое слово успешно принимается, другое ключевое слово терпит неудачу при приеме и требуется повторная передача непринятого ключевого слова;
фиг.10А-10C - многообразие способов группирования многочисленных антенн различными способами;
фиг.11 - количество доступных потоков пользователя в многопользовательской системе связи MIMO;
фиг.12 - результат моделирования, указывающий различие в производительности системы между первым случаем, в котором используется только одно ключевое слово, и вторым случаем, в котором используются два ключевых слова при условии, что имеются несколько потоков;
фиг.13A-13C - результаты моделирования характеристики результата приема в соответствии с порядком декодирования по схеме SIC;
фиг.14 - результат моделирования характеристики результата приема, когда количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком ограничивается до конкретного количества комбинаций, которые могут быть указаны данным количеством битов;
фиг.15 - блок-схема системы беспроводной связи;
фиг.16 - блок-схема передатчика, соответствующая одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.17 - блок-схема передатчика, соответствующая другому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.18 - блок-схема схемы канального кодирования, соответствующая одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.19 - концептуальная схема передачи данных в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.20 - концептуальная схема передачи данных в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.21 - концептуальная схема передачи данных в соответствии с еще одним другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.22 - концептуальная схема передачи данных в соответствии с еще одним другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.23 - концептуальная схема передачи данных в соответствии с еще одним другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.24A - блок-схема способа обработки данных передатчика в соответствии со схемой OFDMA;
фиг.24B - блок-схема способа обработки данных приемника в соответствии со схемой OFDMA;
фиг.25 - концептуальная схема способа разделения систематической части и части четности кодированного кодового блока друг от друга и выполнения согласования скорости для разделенных частей;
фиг.26A-26B - концептуальные схемы одиночного ключевого слова (SCW) и многочисленных ключевых слов (MCW) соответственно;
фиг.27 - цепочка кодирования, используемая для HS-DSCH системы WCDMA в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.28 - структура субкадра FDD нисходящей линии связи системы LTE в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.29A-29B - структуры цепей передачи системы LTE в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.30 - структура цепи передачи в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.31A-31B - структуры цепей передачи в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.32A-32B - структуры цепей передачи в соответствии с еще одним другим вариантом осуществления настоящего изобретения; и
фиг.33 - структура цепи передачи в соответствии с еще одним другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Наилучший режим осуществления
Подробная ссылка будет теперь сделана на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на сопроводительных чертежах. Везде, где возможно, одни и те же ссылочные номера будут использоваться на всех чертежах для ссылки на одни и те же или подобные части.
Перед описанием настоящего изобретения следует отметить, что большинство терминов, раскрытых в настоящем изобретении, соответствуют терминам, общепринятым в данной области техники, но некоторые термины были выбраны заявителем как необходимые и будут раскрыты здесь далее в последующем описании настоящего изобретения. Поэтому, предпочтительно, чтобы термины, определяемые заявителем, были поняты на основе их смысла в настоящем изобретении.
Для удобства описания и лучшего понимания настоящего изобретения общие структуры и устройства, хорошо известные в технике, будут опущены или будут обозначены блок-схемой или блок-схемой последовательности выполнения операций. Везде, где возможно, одни и те же ссылочные номера будут использоваться на всех чертежах, чтобы ссылаться на одни и те же или подобные части.
Настоящее изобретение обеспечивает способ рационального ограничения количества всех комбинаций между ключевым словом и потоком и сокращения количества битов информации, указывающей ограниченное количество комбинаций. Для этой цели настоящее изобретение рассматривает способ рационального ограничения количества всех комбинаций после рассмотрения количества доступных комбинаций между ключевым словом и потоком.
Если количество Tx/Rx-антенн ограничено, как показано в уравнении 16, то максимальное количество потоков ограничено. И тогда, если количество ключевых слов ограничено, то и минимальное количество потоков также ограничено.
Здесь далее будут описаны примеры, связанные с упомянутым выше случаем.
Если количество Tx/Rx-антенн равно 4, максимальное количество потоков или ключевых слов равно 4. Между тем, если количество ключевых слов ограничивается, минимальное количество доступных потоков ограничивается. Если количество ключевых слов равно 2, то количество потоков равно или больше 2. Поэтому, если минимальное количество Tx/Rx-антенн равно 4 и количество ключевых слов равно 2, количество доступных потоков может быть 2, 3 или 4. Если минимальное количество Tx/Rx-антенн равно 2 и количество ключевых слов равно 2, то количество доступных потоков равно только 2.
T
R
В целом, в коммерческих случаях количество Tx/Rx-антенн равно 4 или 2 и максимальное количество ключевых слов равно 2. В последнее время, в соответствии с 3GPP LTE, максимальное количество (N) Tx-антенн было установлено равным 4, максимальное количество (N) Rx-антенн было установлено равным 4 и максимальное количество допустимых мультиключевых слов было установлено равным 2, что было предписано в 3GPP R1-063013 (Утвержденные протоколы 3GPP TSG RAN WG1 № 46 в Таллине (Таллин, Эстония, 28 августа - 01 сентября 2006 г.)), и 3GPP, R1-063613 (Утвержденные протоколы 3GPP TSG RAN WG1 № 46bis (Сеул, Корея, 09-13 октября 2006 г.)).
Поэтому последующее описание настоящего изобретения предполагает, что количество Tx/Rx-антенн равно 4 или 2 и максимальное количество ключевых слов равно 2, но объем настоящего изобретения не ограничивается этим допущением и может также применяться к другим комбинациям по мере необходимости.
Далее будет описан способ комбинаций между ключевым словом и потоком при условии, что количество Tx/Rx-антенн равно 4 или 2 и максимальное количество ключевых слов равно 2.
На фиг.5A показана блок-схема, представляющая систему связи MIMO, в которой максимальное количество ключевых слов равно 2 и максимальное количество антенн равно 4 в соответствии с настоящим изобретением. На фиг.5B показана блок-схема, представляющая систему связи MIMO, в которой максимальное количество ключевых слов равно 2 и максимальное количество антенн равно 2 в соответствии с настоящим изобретением.
Со ссылкой на фиг.5A, если количество антенн равно 4, максимальное количество потоков ограничивается до 4. Поэтому, если количество ключевых слов равно 1, то количество доступных потоков равно 1, 2, 3 или 4. Если количество ключевых слов равно 2, то количество доступных потоков равно 2, 3 или 4.
Со ссылкой на фиг.5B, если количество антенн равно 2, то максимальное количество потоков ограничивается до 2. Поэтому, если количество ключевых слов равно 1, то количество доступных потоков равно 1 или 2. Если количество ключевых слов равно 2, то количество доступных потоков устанавливается равным только 2.
В этом случае настоящее изобретение сосредотачивает внимание на комбинации между ключевым словом и потоком вместо комбинации между потоком и антенной. Эта комбинация между ключевым словом и потоком обозначена на фиг.5А и 5В полужирной сплошной линией.
На деле, в соответствии с категориями системы MIMO комбинация между потоком и антенной решается по-другому. Соответственно номер потока устанавливается при заданном условии ограничения и рассматриваться будет только комбинация между ключевым словом и потоком при том же самом условии ограничения.
Если максимальное количество потоков равно 4 и максимальное количество ключевых слов равно 2, как показано на фиг.5A, создается последующая комбинация и ее подробное описание приведено здесь далее.
Если количество антенн равно 4, то есть если максимальное количество потоков равно 4 и максимальное количество ключевых слов равно 2, все комбинации между ключевым словом и потоком являются такими, как показано в следующих таблицах 1 и 2:
Таблица 1
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, поток 1, поток 2},{Ключевое слово, поток 1, поток 3},{Ключевое слово, поток 1, поток 4},{Ключевое слово, поток 2, поток 3},{Ключевое слово, поток 2, поток 4},{Ключевое слово, поток 3, поток 4}
6
3
{Ключевое слово, поток 1, поток 2, поток 3},{Ключевое слово, поток 1, поток 3, поток 4},{Ключевое слово, поток 1, поток 2, поток 4},{Ключевое слово, поток 2, поток 3, поток 4}
4
4
{Ключевое слово, поток 1, поток 2, поток 3, поток 4}
1
Подитог
15
Таблица 2
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
2
2
[{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 4}]
6
3
[{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2, поток 4}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 3, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 1, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 1, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 3, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 1, поток 2}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 1, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 2, поток 4}][{Ключевое слово, поток 4}{Ключевое слово, поток 1, поток 2}][{Ключевое слово, поток 4}{Ключевое слово, поток 1, поток 3}][{Ключевое слово, поток 4}{Ключевое слово, поток 2, поток 3}]
12
4
[{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2, поток 3, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 1, поток 3, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 1, поток 2, поток 4}][{Ключевое слово, поток 4}{Ключевое слово, поток 1, поток 2, поток 3}]
4
[{Ключевое слово, поток 1, поток 2}{Ключевое слово, поток 3, поток 4}][{Ключевое слово, поток 1, поток 3}{Ключевое слово, поток 2, поток 4}][{Ключевое слово, поток 1, поток 4}{Ключевое слово, поток 2, поток 3}]
3
Подитог
25
В этом случае в таблице 1 показаны примеры индивидуальных комбинаций, когда количество ключевых слов равно 1, а в таблице 2 показаны примеры индивидуальных комбинаций, когда количество ключевых слов равно 2.
Порядок ключевых слов в приведенной выше таблице 1 или 2 не имеет никакого значения. В целом, каждое ключевое слово содержит конкретную информацию (например, номер пакета), пригодную для различения каждого ключевого слова. Поэтому настоящее изобретение рассматривает, сколько ключевых слов было передано, вместо рассмотрения порядка ключевых слов.
Если для антенны преобразуется каждый поток, операция преобразования для антенны изменяется в соответствии с порядком потоков. Также, если используется предварительное кодирование, операция преобразования также изменяется в соответствии с порядком предварительного кодирования с учетом соответствующего весового вектора. Поэтому поток имеет фиксированный порядок, так чтобы он указывал порядок комбинаций.
5
6
Как можно видеть в таблицах 1 и 2, если количество ключевых слов равно 1, количество комбинаций равно 15. Если количество ключевых слов равно 2, количество комбинаций равно 25. Так что требуется всего 40 комбинаций. Поэтому, в случае, когда разрешаются все комбинации без ограничения при условии, что максимальное количество ключевых слов равно 2 и максимальное количество потоков равно 4, комбинации должны обозначаться 6 битами (2=32<40<2=64).
В то же время, как показано на фиг.5B, если максимальное количество потоков равно 2 и максимальное количество ключевых слов равно 2, все комбинации между ключевым словом и потоком являются следующими.
Как показано на фиг.5B, если количество антенн равно 2, то есть если максимальное количество потоков равно 2 и если максимальное количество ключевых слов равно 2, то все случаи индивидуальных комбинаций будут такими, как показано в следующей таблице 3:
Таблица 3
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2}
2
2
{Ключевое слово, поток 1, поток 2}
1
2
2
[{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2}]
1
Подитог
4
Приведенная выше таблица 3 показывает примеры комбинаций, обеспечиваемых, когда количество ключевых слов равно 1 или 2.
1
2
Если максимальное количество потоков равно 2 и максимальное количество ключевых слов равно 2, как показано в таблице 3, можно убедиться, что всего требуются 4 комбинации ключевого слова и потока. В этом случае, если разрешаются все комбинации без ограничения, 4 комбинации ключевого слова и потока должны обозначаться 2 битами (2=2<4≤2=4). Однако этот случай может рассматриваться как подмножество конкретного случая, использующего максимум 4 потока, показанных в таблице 1 или 2. Поэтому, при условии, что настоящее изобретение может эффективно указывать упомянутый выше случай, использующий максимум 4 потока, оно может также применяться к другому случаю, использующему максимум два потока.
Между тем, в случае, когда комбинация между ключевым словом и потоком обозначается независимо в соответствии с количеством антенн, этот случай выпадает из рассмотрения, потому что количество используемых битов является малым числом. Поэтому последующие варианты осуществления настоящего изобретения будут раскрывать способ эффективного указания всех комбинаций между ключевым словом и потоком с использованием меньшего количества битов на основе конкретного случая, в котором используются максимум 4 потока. Если комбинация между ключевым словом и потоком может быть обозначена меньшим количеством битов, эффективность передачи управляющего сигнала может быть повышена.
Если заданное ограничение между ключевым словом и потоком состоит в том, что максимальное количество потоков равно 4 и максимальное количество ключевых слов равно 2, все комбинации между ключевым словом и потоком делаются доступными, так что в итоге требуются 6 битов, чтобы указать все комбинации без какого-либо ограничения. Один из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ ограничения всех комбинаций между ключевым словом и потоком, чтобы снизить количество информационных единиц, указывающих комбинацию, использованную из имеющегося числа комбинаций.
Чтобы осуществить упомянутый выше вариант осуществления, далее будут описаны способ ограничения количества Tx-потоков, через которые передается каждое ключевое слово, и сокращения количества всех комбинаций между ключевым словом и потоком.
На фиг.6 показана концептуальная схема, представляющая набор модулирующего кодирования (MSC), когда одиночное ключевое слово передается через несколько потоков в соответствии с настоящим изобретением.
Со ссылкой на фиг.6, если несколько потоков передаются через множество антенн, каждый поток подвергается воздействию различных канальных сред. В этом случае, если одиночное ключевое слово (например, ключевое слово 1) передается через несколько потоков (например, потоки 1-3), различные канальные среды для прохождения индивидуальных потоков немедленно усредняются во время декодирования соответствующего ключевого слова.
Как показано на фиг.6, если ключевое слово 1 передается через первый поток 1, основанный на 256QAM и MCS скорости кодирования=8/9, второй поток 2, основанный на 64QAM и MCS скорости кодирования=1/2, и третий поток 3, основанный на BPSK и MCS скорости кодирования=1/10, ключевое слово 1 имеет тот же самый эффект, как в случае, когда ключевое слово 1 передается со средним уровнем MCS из числа уровней MCS с первого по третий потоки, так что эффективность может быть ниже, чем в случае, когда ключевое слово, требующее высокой скорости передачи, передается через надлежащий поток.
С точки зрения пропускной способности канала наиболее предпочтительным является то, чтобы каждое ключевое слово адаптивно передавалось в соответствии с канальными средами индивидуальных потоков, так чтобы, что также предпочтительно, одиночное ключевое слово передавалось в каждом потоке. Другими словами, при условии, что существуют четыре ключевых слова и если для передачи этих четырех ключевых слов используются четыре потока, может быть обеспечено оптимальное состояние.
Однако, в соответствии с упомянутым выше случаем, в котором используются максимум 4 потока и максимум 2 ключевых слова, если при заданных условиях должны использоваться максимум 4 потока, каждое ключевое слово должно передаваться, по меньшей мере, через два потока.
Поэтому один из вариантов осуществления настоящего изобретения ограничивает количество Tx-потоков, через которые передается каждое ключевое слово, так чтобы данное ключевое слово передавалось через минимальное количество потоков из числа всех потоков. В результате количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком снижается.
Более подробно, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, в котором используются максимум 4 потока и максимум 2 ключевых слова, предпочтительно ограничить комбинации между потоком и ключевым словом, так чтобы одиночное ключевое слово могло ограничиться двумя потоками.
Тогда, комбинация между ключевым словом и потоком может быть представлена следующими таблицами 4 и 5:
Таблица 4
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, поток 1, поток 2}{Ключевое слово, поток 1, поток 3}{Ключевое слово, поток 1, поток 4}{Ключевое слово, поток 2, поток 3}{Ключевое слово, поток 2, поток 4}{Ключевое слово, поток 3, поток 4}
6
Подитог
10
Таблица 5
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
2
2
[{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 4}]
6
3
[{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2, поток 4}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 3, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 1, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 1, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 3, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 1, поток 2}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 1, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 2, поток 4}][{Ключевое слово, поток 4}{Ключевое слово, поток 1, поток 2}][{Ключевое слово, поток 4}{Ключевое слово, поток 1, поток 3}][{Ключевое слово, поток 4}{Ключевое слово, поток 2, поток 3}]
12
4
[{Ключевое слово, поток 1, поток 2}{Ключевое слово, поток 3, поток 4}][{Ключевое слово, поток 1, поток 3}{Ключевое слово, поток 2, поток 4}][{Ключевое слово, поток 1, поток 4}{Ключевое слово, поток 2, поток 3}]
3
Подитог
21
Приведенная выше таблица 4 показывает пример комбинации между ключевым словом и потоком, когда количество ключевых слов равно 1. Приведенная выше таблица 5 показывает пример комбинации между ключевым словом и потоком, когда количество ключевых слов равно 2.
4
5
Как можно видеть из таблиц 4 и 5, при условии, что одиночное ключевое слово передается через максимум 2 потока в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, количество комбинаций равно 10, когда максимальное количество ключевых слов равно 1, и количество комбинаций равно 21, когда максимальное количество ключевых слов равно 2, так что в итоге требуется 31 комбинация. Эта 31 комбинация может быть обозначена 5 битами (2=16<31<2=32).
Между тем, более предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения ограничивает количество потоков, используемых для передачи одиночного ключевого слова, и в то же время удаляет конкретную комбинацию, имеющую весьма большое количество случаев с вероятностью, что она не используется, так что количество всех комбинаций может быть дополнительно снижено и здесь, далее, этому будет дано подробное описание.
Более подробно, один из вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительно накладывает конкретное условие, исключающее конкретный случай, при котором три потока выполняются с возможностью передачи ключевого слова из всех комбинаций, показанных в таблицах 4 и 5.
Хотя упомянутый выше случай, в котором используются три потока, соответствует канальному рангу 3, канальный ранг 3 может быть изменен на другой ранг, так чтобы измененный ранг мог быть указан. Причина, по которой исключается упомянутый выше случай, в котором используются три потока из числа нескольких потоков, состоит в том, что количество комбинаций, созданных в случае трех потоков, равно 12, как видно в таблице 5, так что 12 комбинаций занимают приблизительно 38,7% всех комбинаций, но вероятность выбора случая, в котором используются три потока, в соответствии с результатом моделирования составляет приблизительно 20%.
Поэтому, предпочтительно, чтобы случай, в котором комбинаций имеется намного больше, чем вероятность их выбора для передачи, был исключен из общего числа всех случаев. В результате упомянутый выше вариант осуществления настоящего изобретения удаляет комбинацию, имеющую большое количество таких случаев из всех комбинаций между ключевым словом и потоком, так чтобы количество битов управляющей информации эффективно снизилось.
Подробный пример, связанный с приведенным выше описанием, может быть представлен следующей таблицей 6:
Таблица 6
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, поток 1, поток 2},{Ключевое слово, поток 1, поток 3},{Ключевое слово, поток 1, поток 4},{Ключевое слово, поток 2, поток 3},{Ключевое слово, поток 2, поток 4},{Ключевое слово, поток 3, поток 4}
6
3
[{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 4}]
6
4
[{Ключевое слово, поток 1, поток 2}{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 1, поток 3}{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 1, поток 4}{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}]
3
Подитог
19
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показанным в таблице 6, при условии, что конкретная комбинация, имеющая гораздо больше случаев (то есть случаев, когда используются три потока), чем вероятность их использования, удаляется, количество комбинаций между ключевым словом и потоком равно 10, когда максимальное количество ключевых слов равно 1, и количество комбинаций между ключевым словом и потоком равно 9, когда максимальное количество ключевых слов равно 2, так что в итоге требуются 19.
4
5
Поэтому вариант осуществления, в котором одиночное ключевое слово передается через максимум 2 потока и случай использования трех потоков исключается, может быть обозначен 5 битами (2=16<19<2=32). В этом случае количество битов управляющей информации, указывающей все комбинации, может быть ниже по сравнению с таблицей 4 или 5, однако, если упомянутый выше случай применяется к другому примеру, все комбинации могут быть обозначены с помощью меньшего количества битов.
Между тем, другой вариант осуществления настоящего изобретения ограничивает количество потоков, используемых для передачи одиночного ключевого слова, и в то же самое время удаляет конкретную комбинацию, имеющую гораздо большее количество возможных случаев, чем вероятность их использования. И если используются два потока, чтобы улучшить характеристику приема, в упомянутом выше варианте осуществления настоящего изобретения удаляется комбинация, в которой одиночное ключевое слово передается через два потока, так что это может дополнительно снизить количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком. Подробное описание упомянутого варианта осуществления будет приведено здесь далее.
На фиг.7 показана концептуальная схема, представляющая концепцию постепенного подавления помехи (SIC), выполненную в приемнике, чтобы улучшить характеристику декодирования ключевого слова в соответствии с настоящим изобретением.
Если несколько ключевых слов приняты в приемнике, приемник может выполнить схему SIC, чтобы улучшить характеристику декодирования Rx-сигнала. Если приемник одновременно принимает ключевое слово 1 и ключевое слово 2, как показано на фиг.7, он, во-первых, декодирует ключевое слово 1, удаляет все сигналы, связанные с декодированным ключевым словом 1, из всех Rx-сигналов и декодирует ключевое слово 2, используя оставшиеся сигналы, так чтобы характеристика декодирования всех сигналов могла быть улучшена.
В этом случае, чтобы выполнить упомянутую выше операцию по схеме SIC, существует необходимость в нескольких ключевых словах, которые должны быть переданы в соответствии с фиг.7. Если одиночное ключевое слово распределяется по нескольким потокам и затем должно быть передано, хотя принимаются несколько потоков, приемник неспособен выполнить схему SIC, показанную на фиг.7.
На фиг.8A показан конкретный случай, в котором одиночное ключевое слово передается через два потока и определяется, выполняется ли схема SIC в этом случае. На фиг.8В показан конкретный случай, в котором два ключевых слова передаются через два потока, соответственно, и определяется, может ли схема SIC выполняться в этом случае.
Со ссылкой на фиг.8A, если одиночное ключевое слово передается через два потока, независимое ключевое слово не содержится в каждом из двух Rx-потоков, так что в случае, показанном на фиг.8А, схема SIC не может быть применена.
Со ссылкой на фиг.8B, если два ключевых слова передаются через два потока, схема SIC, показанная на фиг.7, может быть применена к Rx-сигналу, переданному через каждый поток, так что характеристика декодирования Rx-сигнала может быть улучшена.
Поэтому в другом варианте осуществления настоящего изобретения ограничивается количество потоков, используемых для передачи одиночного ключевого слова, как показано в таблице 6 (например, 2 потока или меньше 2), и удаляется конкретная комбинация, имеющая намного большее количество случаев по сравнению с вероятностью их использования (например, комбинация, в которой разрешаются три потока, удаляется). И если используются два потока, чтобы дополнительно ограничить количество битов, указывающих все комбинации ключевого слова и потоков, в упомянутом выше варианте осуществления настоящего изобретения удаляется комбинация (показанная на фиг.8A), в которой одиночное ключевое слово передается через два потока, так чтобы приемник мог улучшить характеристику декодирования Rx-сигнала, используя схему SIC.
В этом случае упомянутый выше пример не имеет никакой комбинации, в которой бы количество потоков равнялось 3. Если количество потоков равно 1, 2 или 4, то существует только одна комбинация между ключевым словом и потоком, как показано в следующей таблице 7:
Таблица 7
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}]
6
4
[{Ключевое слово, поток 1, поток 2},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 1, поток 3},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 1, поток 4},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}]
3
Подитог
13
3
4
Со ссылкой на таблицу 7, количество комбинаций равно 4, когда максимальное количество ключевых слов равно 1, и количество комбинаций равно 9, когда максимальное количество ключевых слов равно 2, так что в итоге требуется 13 комбинаций. Поэтому, в случае этого примера, соответствующего этому варианту осуществления, все комбинации между ключевым словом и потоком могут быть обозначены 4 битами (2=8<13<2=16). Поэтому, с точки зрения количества битов, указывающих все комбинации, способ, представленный в таблице 7, лучше, чем способ, представленный в таблице 6.
Между тем, в упомянутых выше вариантах осуществления настоящего изобретения рассматривались пропускная способность канала, эффективность указания комбинаций и улучшение Rx-характеристики, основываясь на схеме SIC, чтобы эффективно сократить количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком.
В случае рассмотрения только эффективности при снижении количества всех комбинаций между потоком и ключевым словом, если приемник системы связи HARQ генерирует запрос повторной передачи, может возникнуть неожиданная проблема при обращении должным образом с запросом повторной передачи.
Поэтому в другом варианте осуществления настоящего изобретения ограничивается количество всех комбинаций между потоком и ключевым словом, удаляя конкретную комбинацию, имеющую намного больше количество случаев по сравнению с вероятностью использования всех комбинаций, и сохраняется комбинация, доступная для схемы повторной передачи, такой как HARQ. Подробное описание упомянутого выше варианта осуществления будет описано здесь далее.
На фиг.9 показано, что два ключевых слова передаются через два потока, одно ключевое слово успешно принимается, а другое ключевое слово не будет принято и требуется повторная передача непринятого ключевого слова.
Со ссылкой на фиг.9, если два ключевых слова передаются через два потока во время первой передачи, считается, что ключевое слово 1 между двумя ключевыми словами успешно принято, и ключевое слово 2, соответствующее другому ключевому слову, не смогло быть принято, так что на передатчик передается сигнал NACK. В этом случае, если к повторной передаче применяется схема управляемого комбинирования "Chase Combining", предпочтительно, чтобы ключевое слово 2 было передано повторно через два потока.
Однако упомянутая выше комбинация не содержится в комбинациях, показанных в таблице 7. Поэтому в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения конкретная комбинация, имеющая гораздо большее количество случаев по сравнению с вероятностью, когда они должны использоваться, удаляется из всех комбинаций (например, комбинация с тремя потоками), и упомянутая выше комбинация сохраняется доступной для схемы повторной передачи типа HARQ. Упомянутый выше вариант осуществления настоящего изобретения может быть представлен следующими таблицами 8 и 9:
Таблица 8
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)},
6
4
{Ключевое слово, (поток 1, поток 2, поток 3, поток 4)}
1
Подитог
11
Таблица 9
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
2
2
[{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1}{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2}{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}{Ключевое слово, поток 4}]
6
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}]
3
Подитог
9
Приведенная выше таблица 8 показывает комбинацию между ключевым словом и потоком, когда используется одиночное ключевое слово. Приведенная выше таблица 9 показывает комбинацию между ключевым словом и потоком, когда используются два ключевых слова.
4
5
Как можно видеть из таблиц 8 и 9, конкретная комбинация, имеющая гораздо большее количество случаев, чем вероятность их использования (то есть конкретный случай с тремя потоками), исключается из всех комбинаций, упомянутых в приведенном выше примере, в котором используются максимум 4 потока и максимум 2 ключевых слов. Если поддерживается конкретная комбинация, в которой одиночное ключевое слово, способное использоваться для повторной передачи, передается через два или четыре потока, и комбинация, в которой каждое из двух ключевых слов передается через один или два потока, то 11 комбинаций делаются доступными для случая, в котором используется одиночное ключевое слово, и 9 комбинаций делаются доступными для другого случая, в котором используются два ключевых слова, так чтобы в итоге были сделаны доступными 20 комбинаций. Поэтому все комбинации могут быть обозначены битами (2=16<20<2=32).
5 битов требуются в качестве количества битов для индикации комбинации между ключевым словом и потоком, показанной в таблицах 6 и 9, так что количество комбинаций для использования в конкретном случае может быть дополнительно ограничено, приводя в результате к снижению количества соответствующих комбинаций. Приведенная ниже таблица 10 показывает, что комбинация, в которой два ключевых слова передаются через два потока, является дополнительно ограниченной.
Таблица 10
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)},
6
4
{Ключевое слово, (поток 1, поток 2, поток 3, поток 4)}
1
2
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}]
3
Подитог
14
3
4
Со ссылкой на таблицу 10, количество комбинаций равно 11, когда максимальное количество ключевых слов равно 1, и количество комбинаций равно 3, когда максимальное количество ключевых слов равно 2, так что в итоге требуются 14 комбинаций. Поэтому приведенный выше случай, в котором исключается случай с тремя потоками, поддерживается комбинация, в которой рассматривается повторная передача, и два ключевых слова передаются через два потока, может быть обозначен управляющей информацией, содержащей 4 бита (2=8<13<2=16).
Между тем, в соответствии с подробно описанными вариантами осуществления настоящего изобретения, относящимися к таблицам 3-10, количество битов (то есть битовый показатель) в управляющей информации, требующееся для указания всех комбинаций между ключевым словом и потоком, определяется как битовый показатель, пригодный для указания числа с помощью степени числа "2", более высокого, чем количество всех комбинаций. В этом случае количество комбинаций между ключевым словом и потоком, которое может быть указано битовым показателем требуемой управляющей информации, обычно выше, чем количество всех комбинаций, к которым применяется заранее определенное ограничение.
Поэтому, в связи с таблицами 3-10, в другом варианте осуществления настоящего изобретения добавляются дополнительные комбинации, соответствующие разнице (например, 3 комбинации в таблице 10) между количеством комбинаций (например, 16 комбинаций в таблице 10), обозначенным количеством информационных фрагментов (например, 4 бита в таблице 10), указывающим все ограниченные комбинации, и количеством всех ограниченных комбинаций (например, 13 комбинаций в таблице 10) во всех ограниченных комбинациях, и подробное описание этого будет приведено здесь далее.
Случаи, показанные в таблицах 6-10, указывают случаи, в которых комбинация для случая, когда количество случаев выше, чем вероятность, что они будут использованы, такого как случай, когда количество потоков равно 3, исключается, так чтобы количество битов, требующееся для указания всех комбинаций, могло быть значительно снижено. Однако упомянутые выше случаи, показанные в таблицах 6-10, не в состоянии указать случай, в котором используются три потока, тогда как они способны снизить количество комбинаций, приводя в результате к возникновению неожиданной проблемы.
N-1
N
N
N
Между тем, имеется разница между максимальным количеством комбинаций, обозначенных количеством битов, требуемым для указания всех комбинаций, и количеством реально используемых комбинаций. Другими словами, принимается, что количество реальных комбинаций равно М, и N битов требуются для указания комбинаций в соответствии с уравнением 2<М≤2. В результате заранее определенное количество комбинаций, соответствующих разности (2-M) между максимальным выражением количества (2) комбинаций, обозначенных N битами, и количеством (M) реальных комбинаций, может быть дополнительно добавлено.
Поэтому в одном варианте осуществления настоящего изобретения добавляются конкретные комбинации, в которых используются три потока. Количество конкретных комбинаций соответствует разности между количеством комбинаций, обозначенных битовым показателем, требующимся для указания всех комбинаций, и количеством всех реальных комбинаций. Таким образом, этот вариант осуществления обеспечивает способ использования трех потоков без увеличения количества битов, требующихся для указания всех комбинаций.
Более подробно, в таблице 7 могут указываться все комбинации (то есть 13 комбинаций), ограниченные 4-битовой управляющей информацией. В этом случае конкретная комбинация, использующая три потока, соответствующих разности между 16 комбинациями, которые способны быть обозначены управляющей информацией, и 13 комбинациями, может быть добавлена к комбинациям таблицы 7. Таким образом, случай, приведенный в таблице 10, может дополнительно содержать две комбинации, каждая из которых использует три потока.
Однако количество комбинаций, занятых в случае, при котором используются три потока, больше, чем количество комбинаций, которые могут быть добавлены. Другими словами, количество случаев, в каждом из которых используется одиночное ключевое слово, из числа нескольких случаев, каждый из который использует два потока, равно 4, а количество других случаев, каждый из который использует два ключевых слова, равно 12. Поэтому добавление комбинаций производится выборочно для некоторых из упомянутых выше случаев.
Например, к таблице 7 могут быть добавлены три комбинации, так что принимается, что из числа комбинаций с тремя потоками выбираются только последовательные номера. Другими словами, принимается, что выбираются порядки "поток 1, поток 2 и поток 3", "поток 2, поток 3, поток 4" или "поток 3, поток 4 и поток 1". Фактически, номера потока устанавливаются в восходящем числовом порядке, так чтобы для удобства описания порядок "поток 3, поток 4, поток l" мог рассматриваться как "поток l, поток 3, поток 4".
Если добавляется комбинация, использующая одиночное ключевое слово, добавленной комбинацией может быть {Ключевое слово (поток 1, поток 2, поток 3)}, {Ключевое слово, (поток 2, поток 3, поток 4)} или {Ключевое слово, (поток 1, поток 3, поток 4)}, как представлено в следующей таблице 11:
Таблица 11
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
3
{Ключевое слово, (поток 1, поток 2, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 1, поток 3, поток 4)},
3
2
2
[{Ключевое слово, (поток 1)}, {Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1}, {Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1}, {Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2}, {Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2}, {Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3}, {Ключевое слово, поток 4}]
6
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}]
3
Сумма
16
В таблице 11 добавленная комбинация обозначена затененной частью.
И, если добавляется комбинация, использующая два ключевых слова, добавленной комбинацией может быть [{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}], [{Ключевое слово, поток 2}, {Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}], и [{Ключевое слово, поток 1}, {Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}], как представлено в следующей таблице 12:
Таблица 12
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}]
6
3
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}]
3
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}]
3
Сумма
16
В таблице 12 добавленные комбинации обозначены затененными частями.
Между тем, для другого примера к таблице 10 могут быть добавлены две комбинации, так что принимается, что из числа комбинаций с тремя потоками выбираются только последовательные номера. Другими словами, принимается, что выбираются порядки "поток 1, поток 2, поток 3" и "поток 2, поток 3, поток 4". При добавлении конкретного случая комбинации, использующей одиночное ключевое слово, могут быть добавлены {Ключевое слово, (поток 1, поток 2, поток 3)}, и {Ключевое слово, (поток 2, поток 3, поток 4)}.
При добавлении другого случая комбинации, использующей два ключевых слова, могут быть добавлены [{Ключевое слово, поток 1}, {Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}] и [{Ключевое слово, поток 2}, {Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}]. Упомянутые комбинации могут быть показаны в следующих таблицах 13 и 14:
Таблица 13
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}]
6
3
{Ключевое слово, (поток 1, поток 2, поток 3)}{Ключевое слово, (поток 2, поток 3, поток 4)}
2
4
{Ключевое слово, поток 1, поток 2, поток 3, поток 4)}
1
2
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}]
3
Сумма
16
Таблица 14
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}
6
4
{Ключевое слово, поток 1, поток 2, поток 3, поток 4}
1
2
3
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}]
2
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 3)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово, (поток 1, поток 4)},{Ключевое слово, (поток 2, поток 3)}]
3
Сумма
16
В таблицах 13 и 14 добавленные комбинации обозначены затененными частями.
Между тем, другой вариант осуществления настоящего изобретения рассматривает группирование потоков для ограничения рациональным способом количества комбинаций между ключевым словом и потоком и этот вариант осуществления будет описан здесь далее.
Если для технологии MIMO используются четыре антенны, индивидуальные антенны должны формировать уникальные канальные среды, независимые друг от друга, чтобы реализовать оптимальное состояние. Для этой цели индивидуальные антенны имеют физическое разнесение относительно друг друга.
Однако при реальном использовании антенн потоки группируются на различных основаниях, так чтобы антенны, содержащиеся в каждой группе, могли быть коррелированы друг с другом.
На фиг.10А-10С показаны множество способов группирования многочисленных антенн различными путями.
На фиг.10A показан идеальный случай, в котором четыре антенны формируют независимые каналы без какого-либо группирования. Однако четыре антенны располагаются друг от друга на заранее определенном расстоянии, так что передатчик или приемник могут иметь недостаточное пространство для формирования независимых каналов. Конечно, структуру, показанную на фиг.10A, трудно применить к мобильному терминалу.
Для решения упомянутой выше проблемы широко использовалась структура, показанная на фиг.10B. В этой структуре, показанной на фиг.10B, две антенны группируются, антенны каждой группы имеют связанные каналы, а другие антенны других групп имеют независимые каналы. При этом для решения упомянутой выше проблемы может также использоваться другая структура, показанная на фиг.10C. В этой структуре, показанной на фиг.10C, две антенны группируются посредством схемы с разнесением за счет поперечной поляризации (CPD), причем антенны одной группы имеют горизонтальную поляризацию, а антенны другой группы - вертикальную поляризацию.
В другом примере группирования антенн, когда всего используются 4 антенны, состояния каналов для двух антенн стабильно измеряются и состояния каналов для остальных двух антенн нестабильны, то в остальных двух антеннах часто возникает ошибка. В такой ситуации антенны, имеющие стабильное состояние канала группируются, и другие антенны, имеющие нестабильное состояние канала, тоже группируются, так чтобы эти четыре антенны группировались в две группы по две антенны.
Как описано выше, если антенны группируются и ограничены, потоки, соответствующие антеннам, также ограничиваются и можно считать, что сгруппированы заранее определенные потоки.
Поэтому в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивается способ ограничения количества всех комбинаций между ключевым словом и потоком. Более подробно в упомянутом выше варианте осуществления ограничивается количество потоков, каждый из которых передает одиночное ключевое слово, как показано в таблицах 4 и 5, и группируются потоки. И если одиночное ключевое слово передается через потоки, соответствующие количеству потоков, содержащихся в одиночной группе, в упомянутом выше варианте осуществления осуществляется управление одиночным ключевым словом, которое должно быть передано через потоки, содержащиеся в одиночной группе, так чтобы снизить количество комбинаций между ключевым словом и потоком. Подробное описание упомянутого выше варианта осуществления будет приведено далее.
В подробном примере принимается, что первый поток 1 и второй поток 2 формируют одну группу, и третий поток 3 и четвертый поток 4 формируют другую группу. В этом случае, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, если одиночное ключевое слово передается через два потока, это ключевое слово может быть распределено только одной группе и все ограниченные комбинации показаны в следующей таблице 15:
Таблица 15
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}
2
2
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}]
6
3
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово, поток 4},{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}]
4
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}]
1
Сумма
17
Со ссылкой на таблицу 15, если максимальное количество ключевых слов равно 1, количество доступных комбинаций равно 6. Если максимальное количество ключевых слов равно 2, количество доступных комбинаций равно 11, так чтобы в итоге всего 17 комбинаций была сделана доступными.
4
5
Поэтому, как описано выше, если одиночное ключевое слово передается через максимум 2 потока, несколько потоков группируются в две группы по два потока и одиночное ключевое слово передается через два потока, настоящее изобретение позволяет передавать одиночное ключевое слово, только через потоки, содержащиеся в одной и той же группе. В этом случае все комбинации между потоком и ключевым словом могут быть обозначены максимумом 5 битами (2=16<17<2=32).
Между тем, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, если комбинация между ключевым словом и потоком ограничивается и в то же самое время несколько ключевых слов передаются в соответствии с таблицей 15, согласно упомянутому выше варианту осуществления, ключевым словам дается разрешение на передачу через потоки различных групп или дается разрешение на передачу ключевых слов через потоки одной и той же группы, так чтобы можно было дополнительно снизить количество всех комбинаций между потоками ключевыми словами. Подробное описание упомянутого выше варианта осуществления будет приведено здесь далее.
В соответствии с таблицей 15, если несколько ключевых слов передаются, чтобы дополнительно снизить количество битов, требующихся для указания всех комбинаций, то есть если передаются два ключевых слова, то индивидуальные ключевые слова передаются через потоки различных групп или другие потоки одной и той же группы, так чтобы они были переданы через различные канальные среды, приводя в результате к получению выигрыша от разнесения.
В этой ситуации, упомянутый выше случай, в котором два ключевых слова передаются через потоки другой группы, может быть указано, чтобы потоки, имеющие одинаковые или схожие канальные среды, при их группировании группировались в единую группу. В другом случае, в котором два ключевых слова передаются через потоки одной и той же группы, может быть указано, что потоки, имеющие разные канальные среды при их группировании, группируются в одну группу. Другими словами, если два ключевых слова передаются через различные канальные среды, они передаются через потоки различных групп или разные потоки одной и той же группы в соответствии со способом группирования потоков.
В соответствии с таблицей 15, если первый поток 1 и второй поток 2 формируют одиночную группу, а третий поток 3 и четвертый поток 4 формируют другую одиночную группу, упомянутый выше случай, в котором два ключевых слова передаются через потоки различных групп, может быть представлен с помощью следующей таблицы 16:
Таблица 16
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, поток 1, поток 2},{Ключевое слово, поток 3, поток 4}
2
2
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 4}]
4
3
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово, поток 4},{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}]
4
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}]
1
Сумма
15
В таблице 16 ограниченные части обозначены как затененные.
3
4
Со ссылкой на таблицу 16, если максимальное количество ключевых слов равно 1, количество всех комбинаций равно 6. Если максимальное количество ключевых слов равно 2, количество всех комбинаций равно 9, так что в итоге делаются доступными всего 15 комбинаций. Поэтому в упомянутом выше примере настоящего изобретения максимум 4 бита (2=8<15<2=16) требуются, чтобы указать все комбинации между ключевым словом и потоком.
Между тем, упомянутый выше случай, в котором два ключевых слова передаются через потоки одной и той же группы, может быть представлен следующей таблицей 17:
Таблица 17
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово, поток 1, поток 2},{Ключевое слово, поток 3, поток 4}
2
2
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}]
2
3
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово, поток 4},{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}]
4
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}]
1
Сумма
13
В таблице 17 ограниченные части обозначены затенением.
3
4
Со ссылкой на таблицу 17, если максимальное количество ключевых слов равно 1, количество всех комбинаций равно 6. Если максимальное количество ключевых слов равно 2, количество всех комбинаций равно 7, так что в итоге становятся доступными 13 комбинаций. Поэтому в упомянутом выше примере настоящего изобретения, чтобы указать все комбинации между ключевым словом и потоком, требуются максимум 4 бита (2=8<15<2=16).
Между тем, другой вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ ограничения числа ключевых слов или потоков в связи с таблицами 4 и 5. Более подробно, в упомянутом выше варианте осуществления ограничивается количество Tx-потоков, через которые передается одиночное ключевое слово, группируются потоки, используя таблицы 15-17, разрешаются, по меньшей мере, два потока, которые должны быть переданы, по меньшей мере, два ключевых слова, и разрешается приемнику выполнить схему SIC, упомянутую на фиг.7, так чтобы это снизило количество всех комбинаций между потоками и ключевыми словами и улучшило характеристику декодирования Rx-сигнала.
Другими словами, в связи с фиг.7, 8A и 8B, если передаются несколько потоков (например, два потока) и индивидуальные потоки имеют независимые ключевые слова, Rx-сигнал при приеме независимых ключевых слов может улучшать характеристику декодирования каждого ключевого слова. Однако, если одиночное ключевое слово распределяется по индивидуальным потокам и затем передается, приемник неспособен осуществить схему SIC.
Поэтому, при условии, что, по меньшей мере, два потока передают, по меньшей мере, два ключевых слова, образуется следующая таблица 18.
Таблица 18
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}]
6
3
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово, поток 4},{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)}]
4
4
[{Ключевое слово, (поток 1, поток 2)},{Ключевое слово, (поток 3, поток 4)}]
1
Сумма
15
3
4
Со ссылкой на таблицу 18, если максимальное количество ключевых слов равно 1, количество всех комбинаций между потоками и ключевыми словами равно 4. Если максимальное количество ключевых слов равно 2, количество всех комбинаций между потоками и ключевыми словами равно 11, так что в итого делаются доступными 15 комбинаций. Поэтому в упомянутом выше примере настоящего изобретения максимум 4 бита (2=8<15<2=16) управляющего сигнала требуются, чтобы указать все комбинации между ключевым словом и потоком.
Упомянутые выше варианты осуществления настоящего изобретения предполагают, что используется однопользовательская система связи MIMO. Однако, в случае рассмотрения многопользовательской системы связи MIMO, состояние между ключевым словом и потоком может быть изменено на другое состояние.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения обеспечивается способ рационального ограничения количества всех комбинаций между ключевым словом и потоками с учетом упомянутой выше многопользовательской среды и здесь далее будет приведено его подробное описание.
Для получения выигрыша от многопользовательского разнесения в многопользовательской системе связи MIMO приобретает важность процесс поиска пользователей, имеющих каналы, ортогональные друг к другу. Если одиночный пользователь использует все потоки, однопользовательская система MIMO выполняется таким образом, что пользователь не может получить выигрыш от разнесения, как в многопользовательской системе. Чтобы осуществить многопользовательскую систему связи MIMO, предпочтительно, чтобы количество потоков, которые могут использоваться каждым пользователем, было снижено.
В этом варианте осуществления настоящего изобретения ограничивается количество всех комбинаций между кодовым словом и потоками, чтобы эффективно получить выигрыш от многопользовательского разнесения в однопользовательской или многопользовательской системе связи MIMO. Для удобства описания в последующих примерах принимается, что максимальное количество потоков равно 4 и максимальное количество ключевых слов равно 2.
Предпочтительно, многопользовательская система связи MIMO может из числа нескольких пользователей выбирать пользователей, имеющих каналы, ортогональные друг к другу. Однако, на деле, имеется низкая вероятность выбора только ортогональных пользователей. Многопользовательская система связи MIMO имеет высокую вероятность выбора пользователей, имеющих каналы, ортогональные друг к другу, так чтобы она могла работать более стабильно.
На фиг.11 показано количество доступных потоков пользователя в многопользовательской системе связи MIMO.
Со ссылкой на фиг.11, если одиночные пользователи используют, по меньшей мере, два потока, к процессу выбора пользователя применяется другое ограничение.
Другими словами, если одиночный пользователь использует два или более потоков, каналы, проходящие через все потоки соответствующего пользователя, должны быть ортогональны друг к другу. Пользователь, использующий два или более потоков, должен выбираться из числа нескольких пользователей, удовлетворяющих следующему условию. После этого должен быть выполнен процесс поиска конкретных пользователей, имеющих каналы, ортогональные друг к другу, из числа соответствующих пользователей. В этом случае для заключительного выбора может использоваться множество способов как, например, способ максимальной оценки суммы.
Более подробно, как показано в фиг.11, если первый пользователь 1 использует первый поток 1 и второй поток 2, два канала первого пользователя 1, использующего первый и второй потоки 1 и 2, должны быть ортогональны друг к другу, и первый пользователь 1 должен быть выбран из числа пользователей, удовлетворяющих упомянутому выше условию ортгональности.
Канал второго пользователя 2, использующего третий поток 3, должен быть ортогонален к каналу третьего пользователя, использующего четвертый поток 4, при этом процесс выбора пользователей, удовлетворяющих вышеупомянутому условию ортогональности, более труден, чем в другом случае, когда все пользователи используют одиночный поток. Поэтому, чтобы поддержать упомянутый выше случай, в котором одиночный пользователь использует несколько потоков, упомянутая выше операция может быть легко выполнена при условии, что существуют намного больше пользователей.
Поэтому, чтобы легко выбирать желаемых пользователей в многопользовательской системе связи MIMO, один из вариантов осуществления настоящего изобретения позволяет одиночному пользователю использовать только один поток, чтобы ограничить количество всех комбинаций между потоком и ключевым словом. В этом случае доступные комбинации между ключевым словом и потоком могут быть представлены следующей таблицей 19:
Таблица 19
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
Сумма
4
1
2
Как можно видеть из таблицы 19, чтобы легко выбрать желаемого пользователя в многопользовательской системе связи MIMO, упомянутый выше вариант осуществления настоящего изобретения ограничивает количество комбинаций между ключевым словом и потоком, так что одиночный пользователь может использовать только один поток. В этом случае количество всех комбинаций равно 4 и может быть обозначено максимум 2 битами (2<4<2=4).
Между тем, в соответствии с таблицей 19, упомянутый выше вариант осуществления настоящего изобретения позволяет одиночному пользователю использовать только один поток, так чтобы многопользовательская система связи MIMO могла легко выбирать ортогональный канал между пользователями, однако следует отметить, что максимальная пиковая оценка каждого пользователя может ухудшиться.
Поэтому, чтобы решить упомянутую выше проблему, другой вариант осуществления настоящего изобретения позволяет одиночному пользователю использовать несколько потоков, но при этом индивидуальным потокам разрешается использовать различные ключевые слова. Подробное описание упомянутого выше варианта осуществления будет описано здесь далее.
Более подробно, при условии, что одиночный пользователь использует два потока, максимальная пиковая оценка каждого пользователя может быть выше, чем в случае, показанном в таблице 19. Также упомянутый выше вариант осуществления настоящего изобретения позволяет индивидуальным потокам использовать различные ключевые слова и применять схему SIC к Rx-сигналу, принятому в приемнике, так что это может улучшить характеристику декодирования.
В такой ситуации все комбинации между ключевым словом и потоком могут быть представлены следующей таблицей 20:
Таблица 20
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
2
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}]
6
Сумма
6
2
3
Со ссылкой на таблицу 20, количество всех комбинаций между потоком и ключевым словом равно 6 и может быть обозначено максимумом 3 битами (2=4<6<2=8).
Между тем, в соответствии с таблицами 19 и 20, упомянутые выше варианты осуществления настоящего изобретения обладают упомянутыми выше преимуществами и недостатками. Многопользовательская система связи MIMO, соответствующая другому варианту осуществления настоящего изобретения, приспосабливает комбинацию между потоком и ключевым словом, которой свойственны преимущества и недостатки, и может выборочно использовать комбинацию в соответствии с различными ситуациями.
В этом случае все комбинации между ключевым словом и потоком могут быть представлены следующей таблицей 21:
Таблица 21
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
2
[{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3}][{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 4}][{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}]
6
Сумма
10
3
4
В этом случае, как можно видеть из таблицы 21, если одиночный пользователь использует одиночный поток, становятся доступны 4 комбинации. Если одиночный пользователь использует два потока, становятся доступны 6 комбинаций, так что в итоге становятся доступны всего 10 комбинаций. Поэтому упомянутые выше комбинации могут быть обозначены максимум 4 битами (2=8<10<2=16).
В упомянутых выше вариантах осуществления раскрыт логический способ сокращения количества комбинаций между ключевым словом и потоком.
Между тем, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения будет раскрыт способ дополнительного снижения количества комбинаций между потоками и ключевыми словами с учетом Rx-схемы и Rx-характеристик приемника и его подробное описание будет приведено здесь далее.
Если приемник на SIC-основе используется в качестве приемника, соответствующего настоящему изобретению, и существуют несколько ключевых слов, полная характеристика системы может изменяться в соответствии с защитой порядка ключевых слов. Поэтому должен быть рассмотрен порядок ключевых слов в каждой комбинации.
Во-первых, как показано на фиг.5A, если максимальное количество потоков равно 4 и максимальное количество ключевых слов равно 2, обеспечиваются следующие комбинации.
Если количество антенн равно 4, то есть если максимальное количество потоков равно 4, максимальное количество ключевых слов равно 2. В этом случае все доступные комбинации между потоками и ключевыми словами показаны в следующих таблицах 22 и 23:
Таблица 22
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
2
{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}
6
3
{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3, поток 4)}
4
4
{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 3, поток 4)}
1
Сумма
15
Таблица 23
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
2
2
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, поток 3}]
12
2
3
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 4}]
24
2
4
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 4}]
8
[{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 4)}]
6
Подитог
50
В таблице 22 показаны примеры индивидуальных комбинаций, когда количество ключевых слов равно 1. В таблице 23 показан пример индивидуальных комбинаций, когда количество ключевых слов равно 2.
Порядок ключевых слов в таблице 22 или 23 обозначен порядковыми номерами. Номер ключевого слова указывает порядок декодирования, когда в качестве приемника используется приемник на SIC-основе. После этого ключевое слово 1 сначала декодируется, как показано на фиг.7, сигнал помехи, относящийся к ключевому слову 1, удаляется из Rx-сигнала и затем декодируется ключевое слово 2.
Другими словами, операция преобразования к антенне изменяется в соответствии с порядком потоков, когда каждый поток повторно преобразуется к антенне. Также, если используется способ предварительного кодирования, операция преобразования к антенне изменяется в соответствии с порядком предварительного кодирования в связи с соответствующим вектором веса. Поэтому потоки имеют фиксированный порядок, так что порядок потоков в комбинации также должен быть обозначен.
6
7
Как можно видеть из таблиц 22 и 23, если количество ключевых слов равно 1, количество комбинаций равно 15. Если количество ключевых слов равно 2, количество комбинаций равно 50, так что в итоге требуется 65 комбинаций. Поэтому, чтобы разрешить все комбинации без какого-либо ограничения при условии, что максимальное количество ключевых слов равно 2 и максимальное количество потоков равно 4, необходимо максимум 7 битов (2=64<65<2=128).
Между тем, как показано на фиг.5B, все комбинации между ключевым словом и потоком, обеспечиваемые, когда максимальное количество потоков равно 2 и максимальное количество ключевых слов равно 2, являются следующими.
Как показано на фиг.5B, если количество антенн равно 2, то есть если максимальное количество потоков равно 2, максимальное количество ключевых слов равно 2. Все случаи индивидуальных комбинаций показаны в следующей таблице 24:
Таблица 24
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 1, поток 2}
2
2
{Ключевое слово 1, поток 1, поток 2}
1
2
2
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, поток 1}]
2
Подитог
5
В таблице 24 показаны все примеры индивидуальных комбинаций, обеспечиваемых, когда количество ключевых слов равно 1 или 2.
2
3
Как показано в таблице 14, если максимальное количество потоков равно 2 и максимальное количество ключевых слов равно 2, в итоге необходимо 5 комбинаций между потоком и ключевым словом. В этом случае, чтобы позволить все комбинации без какого-либо ограничения, при условии, что максимальное количество потоков равно 2 и максимальное количество ключевых слов равно 2, необходимы максимум 3 бита (2=4<5<2=8). Однако упомянутый выше случай может рассматриваться как подмножество случая, в котором используются максимум 4 потока, показанных в таблицах 22 и 23. Поэтому, если упомянутый выше случай, в котором используются максимум 4 потока, может быть эффективно обозначен, следует отметить, что этот случай может также быть применен к другому случаю, в котором используются максимум 2 потока.
Как описано выше, упомянутый выше случай, в котором максимальное количество потоков требует малого числа битов, чтобы независимо указать комбинацию между ключевым словом и потоком, так что это оставлено вне рассмотрения. Поэтому в следующем варианте осуществления настоящего изобретения на основе упомянутого выше случая, в котором используются максимум 4 потока, будет раскрыт способ эффективной индикации всех комбинаций между потоками и ключевыми словами с помощью меньшего количества битов. Если комбинация между ключевым словом и потоком может быть обозначена с помощью меньшего количеством битов, то Tx-эффективность управляющего сигнала может быть повышена.
Как было заявлено ранее, если заданное условие ограничения между ключевым словом и потоком состоит в том, что максимальное количество потоков равно 4 и максимальное количество ключевых слов равно 2, то делаются доступными 65 комбинаций между ключевым словом и потоком. Чтобы указать все 65 комбинаций без какого-либо ограничения, необходимо в итоге 7 битов.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения будет раскрыт способ ограничения всех комбинаций между ключевым словом и потоком с учетом Rx-схемы и Rx-характеристик приемника, так что он мог снизить количество информационных фрагментов, указывающих используемые комбинации из числа всех комбинаций.
На фиг.12 показан результат моделирования, указывающий разницу в производительности системы между первым случаем, в котором используется только одно ключевое слово, и вторым случаем, в котором используются два ключевых слова, при условии, что существуют несколько потоков.
На фиг.12, "SCW" - сокращение для “Single Codeword” (одиночное ключевое слово, "MCW" - сокращение для “Multiple Codewords”) (многочисленные ключевые слова). "MMSE" указывает конкретный случай, в котором в качестве приемника используется приемник на основе минимальной среднеквадратичной погрешности (MMSE). "MMSE+SIC" указывает, что в качестве приемника используется конкретный приемник, способный к выполнению подавления помехи, применяя схему SIC к результирующему сигналу, полученному на основе MMSE. "Ior/Ioc" по горизонтальной оси указывает отношение Tx-мощности узла B к мощности помехи. Отношение Tx-мощности к мощности помехи может быть вычислено с помощью SINR (отношение сигнала к смеси помехи с шумом) и физически подобно SINR.
Предположение, сделанное на фиг.12 для подробного моделирования, является следующим. Используются две Tx-антенны и две Rx-антенны, используется схема MCS, основанная на протоколе 3GPP TR 25.892, и в качестве схемы MIMO используется самая простая схема Per Antenna Rate Control (PARC) (регулирование скорости для каждой антенны). Принимается, что в качестве канала моделирования используется модель "Pedestrian B” ("пешеход В"), предложенная Международным союзом по электросвязи (ITU), и мобильный терминал имеет скорость 3 км/ч. А также принимается, что в качестве схемы передачи используется схема передачи OFDM, длина FFT равна 1024, количество поднесущих, фактически используемых для ширины полосы частот 10 МГц, равно 600 и размер циклического префикса (CP) равен 74.
Как можно видеть из результата, показанного на фиг.12, в случае передачи двух потоков, первый случай, в котором два потока распределены по двум ключевым словам, имеет хорошую характеристику, превосходящую характеристику для второго случая, в котором два потока передаются через одиночное ключевое слово. Упомянутый выше результат имеет тот же самый результат в свете количества потоков или ключевых слов. При обобщении упомянутого выше результата может быть получен следующий результат. Другими словами, если используются несколько потоков, для улучшения общих показателей системы предпочтительно использовать несколько ключевых слов вместо одиночного ключевого слова. Поэтому, если для ограничения количества всех комбинаций между ключевыми словами и потоками используются несколько потоков, один из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ ограничения комбинации, которая позволяет одиночному ключевому слову использовать все потоки.
Более подробно, как описано выше, упомянутый выше вариант осуществления, в котором используются максимум 4 потока и максимум 2 ключевых слов, может позволить передавать желаемые данные через два ключевых слова, когда комбинация между потоками и ключевыми словами имеет два или более потоков.
Комбинация между ключевым словом и потоком в соответствии с упомянутым выше вариантом осуществления настоящего изобретения может быть представлена следующей таблицей 25:
Таблица 25
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
2
[{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 3},{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4},{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 3},{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4},{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 3},{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4},{Ключевое слово 2, поток 3}]
12
3
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 4}]
24
4
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 1}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, поток 4}]
8
[{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 4)}]
6
Подитог
54
5
6
Со ссылкой на таблицу 25, при условии, что могут быть доступны несколько ключевых слов, когда используются несколько потоков, и имеются ограничения на разрешение использования нескольких ключевых слов вместо одиночного ключевого слова, количество комбинаций равно 4, когда максимальное количество ключевых слов равно 1, количество комбинаций равно 50, когда максимальное количество ключевых слов равно 2, так что в итоге необходимы в сумме 54 комбинации. Эти 54 комбинации могут быть обозначены максимумом 6 битами (2=32<54<2=64).
Более предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ фиксации порядка декодирования, основанный на схеме SIC, чтобы понизить количество всех комбинаций.
На фиг.13A-13C показаны результаты моделирования характеристики результата приема в соответствии с порядком SIC-декодирования.
Можно признать, что все комбинации, показанные в таблице 25, содержат конкретную часть, указывающую порядок декодирования, когда в приемнике используется схема SIC. Чтобы указать порядок декодирования ключевых слов и соответствующий SIC-приемник, комбинация между ключевым словом и потоком симметрично повторяется.
Например, если используются два потока (то есть поток 1 и поток 2), то существуют первые комбинации (Ключевое слово 1, поток 1) и (Ключевое слово 2, поток 2), а также существуют и вторые комбинации (Ключевое слово 1, поток 2) и (Ключевое слово 2, поток 1). Порядки декодирования первых комбинаций симметрично отличаются от порядков декодирования вторых комбинаций. Результат моделирования, указывающий разницу характеристик между первыми и вторыми комбинациями, показан на фиг.13A. На фиг.13B показан случай, в котором используются три потока, а на фиг.13C показан другой случай, в котором используются четыре потока. Одновременно, среды, показанные на фиг.13A-13C, отличаются по количеству антенн, а остальные части, показанные на фиг.13A-13C, одинаковы с теми, которые показаны на фиг.12. Более подробно, на фиг.13A показаны две антенны, на фиг.13B показаны три антенны и на фиг.13C показаны четыре антенны, а остальные части, отличные от количества антенн, одинаковы с теми, которые показаны на фиг.12.
Для анализа результата моделирования в дальнейшем будет описан случай, показанный на фиг.13C, демонстрирующий характеристики случая с использованием 4 потоков.
На фиг.13A "Мах" является конкретным случаем, в котором содержатся все первоначальные комбинации, указывающие порядок SIC-декодирования. "(12, 34) L1, L2 first" является конкретным случаем, в котором потоки 1 и 2 (или уровни 1 и 2) L1 и L2 назначаются первому ключевому слову 1, потоки 1 и 2 первого ключевого слова 1 сначала декодируются во время SIC-декодирования, когда потоки 3 и 4 (или уровни 3 и 4) используются для второго ключевого слова 2, и затем декодируются потоки 3 и 4 второго ключевого слова 2. Таким образом, "(34, 12) L3, L4 first" является конкретным случаем, в котором потоки 3 и 4 назначаются первому ключевому слову 1, потоки 1 и 2 назначаются второму ключевому слову 2, потоки 3 и 4, соответствующие первому ключевому слову 1, декодируются первыми и затем декодируются другие потоки 1 и 2, соответствующие второму ключевому слову 2.
Как можно видеть из результата, показанного на фиг.13C, в случае (12, 34) или (34, 12), в котором два потока назначаются каждому ключевому слову, не существует почти никакой разницы в характеристиках между случаем (12, 34) и другим случаем (34, 12).
Также, в случае (1, 234) или (234, 1), в котором одиночный поток назначается одиночному ключевому слову и три потока назначаются другим потокам, не существует почти никакой разницы между случаем (1, 234) и случаем (234, 1).
В другом аспекте, случай, в котором два потока назначаются каждому ключевому слову, имеет хорошую характеристику, превышающую характеристику для другого случая, в котором одиночный поток назначается одиночному ключевому слову и три потока назначаются другим потокам. Хотя упомянутый выше случай, в котором два потока назначаются каждому ключевому слову, имеет характеристику, несколько худшую, чем характеристика для другого случая, в котором разрешаются все случаи, следует отметить, что их характеристики в упомянутых выше двух случаях очень близки друг к другу. Поэтому, в аспекте характеристик, предпочтительно, чтобы порядок SIC-декодирования был зафиксирован только для заранее определенного порядка и максимум 2 ключевых слова выбирались одиночным ключевым словом.
На фиг.13B показаны различные характеристики для случая, когда используются три потока, в котором одиночный поток назначается одиночному ключевому слову и два потока назначаются другому ключевому слову. В этом случае более предпочтительно, чтобы ключевое слово, составленное из двух потоков, было декодировано после того, как декодирован одиночный поток, приводя в результате к достижению более высоких характеристик.
На фиг.13A показана характеристика, когда используются всего 2 потока и одиночный поток назначается каждому ключевому слову. В этом случае можно признать, что нет почти никакой разницы в характеристиках между декодированными ключевыми словами, независимо от порядка декодирования ключевых слов.
Последующие три результата получены с помощью характеристик, показанных на фиг.13A-13C.
В соответствии с первым результатом порядок декодирования SIC-приемника является фиксированным, так что сначала декодируется ключевое слово 1, и затем декодируется ключевое слово 2.
В соответствии со вторым результатом, если количество потоков, назначенных первому ключевому слову 1, асимметрично количеству потоков, назначенных второму ключевому слову 2, ключевое слово с меньшим количеством потоков из числа первого и второго ключевых слов 1 и 2 декодируется первым. Например, если количество всех комбинаций равно 3, одно ключевое слово имеет одиночный поток и другое ключевое слово имеет два потока, ключевое слово, составленное только из одного потока, декодируется первым. Для этой цели одиночный поток назначается первому ключевому слову 1, и два потока назначаются второму ключевому слову 2.
В соответствии с третьим результатом одиночному ключевому слову назначаются максимум 2 потока.
Более подробно, в соответствии с этим вариантом осуществления, в котором используются максимум 4 потока и максимум 2 ключевых слова, принимается, что порядок декодирования SIC-приемником для всех комбинаций, показанных в таблицах 22 и 23, является фиксированным, процесс распределения, имеющий симметричную структуру, чтобы указать порядок декодирования при SIC, удаляется, и SIC-приемник первым декодирует первое ключевое слово 1 и затем декодирует второе ключевое слово 2. А именно термин "порядок декодирования SIC", использованный в вышеупомянутом варианте осуществления настоящего изобретения, является показателем порядка декодирования индивидуальных ключевых слов при использовании SIC-приемника.
Также, если в итоге существуют всего 3 потока, упомянутый выше вариант осуществления рассматривает только конкретный случай, в котором одиночный поток назначается первому ключевому слову 1 и два потока назначаются второму ключевому слову 2. И если в сумме существуют всего 4 потока, упомянутый выше вариант осуществления рассматривает только конкретный случай, в котором два потока назначаются первому ключевому слову 1 и остальные два потока назначаются второму ключевому слову 2.
Подробный пример, связанный с упомянутым выше вариантом осуществления, показан в следующей таблице 26:
Таблица 26
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 1, (поток 3, поток 4)}
6
3
{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 3)}{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3, поток 4)}{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 4)}{Ключевое слово 1, (поток 2, поток 3, поток 4)}
4
4
{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2, поток 3, поток 4)}
1
2
2
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, поток 4}]
6
3
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 3}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, поток 4}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}]
12
3
[{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}]
3
Подитог
36
5
6
Следовательно, подробный вариант осуществления настоящего изобретения имеет в итоге всего 36 случаев, которые обозначаются максимумом 6 битами (2=32<36<2=64). В каждом случае порядок SIC-декодирования является фиксированным, одиночное ключевое слово имеет максимум 2 потока и ключевое слово с меньшим количеством потоков в случае асимметричного потока декодируется первым. В свете количества битов управляющей информации, указывающей все комбинации, упомянутый выше случай имеет выигрыш в 1 бит по сравнению со случаями, показанными в таблицах 22 и 23.
Между тем, способ уменьшения количества случаев в упомянутых выше комбинациях … применяется к упомянутому выше варианту осуществления. Другими словами, если используются несколько потоков, то используются несколько ключевых слов, одиночное ключевое слово имеет максимум 2 потока и ключевое слово с меньшим количеством потоков фиксируется как первое ключевое слово, так чтобы количество всех комбинаций могло быть ограничено.
При условии, что в приемнике используется приемник на SIC-основе, несколько ключевых слов используются, когда используются несколько потоков и одиночное ключевое слово имеет максимум 2 потока. В случае асимметричного потока ключевое слово с меньшим количеством потоков декодируется первым и порядок SIC-декодирования является фиксированным, так чтобы количество всех комбинаций могло быть ограничено.
Подробный пример, связанный с упомянутым выше описанием, показан в следующей таблице 27:
Таблица 27
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},{Ключевое слово, поток 2},{Ключевое слово, поток 3},{Ключевое слово, поток 4}
4
2
2
[{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, поток 2}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, поток 3}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, поток 4}][{Ключевое слово 1, поток 3},{Ключевое слово 2, поток 4}]
6
3
[{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}][{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 2},{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 3},{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, поток 3},{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 3},{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, поток 4},{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 2)}][{Ключевое слово 1, поток 4},{Ключевое слово 2, (поток 1, поток 3)}][{Ключевое слово 1, поток 4},{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}]
12
3
[{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 2)}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 3)}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 4)}][{Ключевое слово 1, (поток 1, поток 4)}{Ключевое слово 2, (поток 2, поток 3)}]
3
Сумма
25
Следовательно, подробный вариант осуществления настоящего изобретения имеет в итоге всего 25 случаев. В каждом случае используются несколько ключевых слов, когда используются несколько потоков, и одиночное ключевое слово имеет максимум 2 потока. И в случае асимметричного потока, то есть если индивидуальные ключевые слова используют разные количества потоков, ключевое слово с меньшим количеством потоков назначается первому ключевому слову.
4
5
Также, подробный вариант описания осуществления настоящего изобретения имеет в итоге 25 случаев. В каждом случае, если используются несколько потоков, несколько ключевых слов используются с учетом использования SIC-декодера, имеющегося в приемнике, где порядок SIC-декодирования является фиксированным и одиночное ключевое слово имеет максимум 2 потока. И в случае асимметричного потока, то есть если индивидуальные ключевые слова используют различные количества потоков, ключевое слово с меньшим количеством потоков декодируется первым. Поэтому количество случаев равно 25, так что оно должно быть обозначено максимум 5 битами (2=16<25<2=32). В этом случае, с точки зрения количества битов управляющей информации, указывающих все комбинации, упомянутый выше случай имеет выигрыш 2 бита по сравнению со случаями, показанными в таблицах 22 и 23.
Как описано выше, каждый поток имеет множество комбинаций. Но настоящее изобретение стремится снизить количество комбинаций для каждого потока.
На фиг.14 показаны результаты моделирования характеристики результата приема, когда количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком ограничивается конкретным количеством комбинаций, которые могут быть указаны данным количеством битов.
Более подробно, на фиг.14 показан результат моделирования, в котором используются 4 Tx-антенны и 4 Rx-антенны, то есть максимальное количество потоков равно 4. Другие допущения при моделировании, отличные от количества антенн, соответствуют тем, которые показаны на фиг.12.
Здесь далее будут описаны результаты моделирования, показанного на фиг.14. В случае, когда количество всех комбинаций определяется как таблицы 22 и 23, этот случай обозначается как "max” (максимальный). Если только для каждого потока разрешается одна комбинация, количество всех комбинаций равно 4, 4 комбинации обозначаются 2 битами, как представлено "bit2". Если для каждого потока разрешаются две комбинации, то 8 случаев обозначаются 3 битами, как представлено "bit3". Если для каждого потока разрешаются 4 комбинации, то 16 случаев обозначаются 4 битами, как представлено "bit4".
Как можно видеть из результата моделирования, показанного на фиг.14, если для каждого потока разрешается только одна комбинация, этот случай имеет характеристику, почти подобную характеристике для другого случая, в котором сделаны доступными все комбинации.
Как можно видеть из результата моделирования, показанного на фиг.14, хотя комбинация, выбранная для уменьшения количества комбинаций соответствующего количеству битов, выбирается произвольно, нет никакой разницы в характеристике между этим случаем и упомянутым выше случаем, в котором делаются доступными все комбинации. Поэтому, с точки зрения снижения количества случаев в каждой комбинации, наиболее предпочтительно, чтобы количество случаев в каждых комбинациях снижалось до 4 комбинаций.
В подробном примере, связанном с упомянутым выше описанием, если используются максимум 4 потока и максимум 2 ключевых слов, случай "2bit", который может быть обозначен минимумом комбинаций, может быть представлен следующей таблицей 28:
Таблица 28
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1},
1
2
2
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, поток 2}]
1
3
[{Ключевое слово 1, поток 1}{Ключевое слово 2, поток 2, поток 3}]
1
3
[{Ключевое слово 1, поток 1, поток 2}{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}]
1
Сумма
4
Следовательно, подробный вариант осуществления настоящего изобретения имеет в итоге 4 случая. В каждом случае, если используются несколько потоков, то используются несколько ключевых слов, одиночное ключевое слово имеет максимум 2 потока, ключевое слово с меньшим количеством потоков устанавливается в первом ключевом слове в случае асимметричного потока, каждый поток использует только одну комбинацию.
1
2
Также, подробный вариант осуществления настоящего изобретения имеет в итоге 4 случая. В каждом случае, если несколько потоков используются с учетом конкретного случая, в котором приемник использует SIC-декодер, используются несколько ключевых слов, фиксируется порядок SIC-декодирования, одиночное ключевое слово имеет максимум 2 потока, ключевое слово с меньшим количеством потоков декодируется первым в случае асимметричного потока и только один поток разрешается для каждого потока. Общее количество случаев равно 4, так что 4 случая должны обозначаться максимум 2 битами (2=2<4≤2=4). В этом случае, в свете количества битов управляющей информации, указывающей все комбинации, упомянутый выше случай имеет выигрыш 5 битов по сравнению со случаями, показанными в таблицах 22 и 23.
Между тем, случай "3bit" из числа других подробных примеров должен выбирать две комбинации для каждого потока и случай "4bit” должен выбирать четыре комбинации для каждого потока. Упомянутые выше примеры хорошо известны специалистам в данной области техники, поэтому для удобства их подробное описание было опущено. В этом случае процесс выбора комбинации, соответствующей фиксированному номеру, может выполняться произвольно. Согласно результату моделирования, хотя комбинация выбирается произвольно, в характеристиках нет почти никакой разности.
Между тем, рассматривая конкретный случай, в котором в упомянутой выше комбинации используется схема HARQ (гибридная ARQ), может быть также рассмотрено добавление комбинации. Если количество ключевых слов равно 2, одно ключевое слово имеет ошибку и другое ключевое слово не имеет никакой ошибки, количество повторно передаваемых ключевых слов равно только единице. Если для повторной передачи используется способ управляемого комбинирования, который широко использовался для HARQ, два ключевых слова должны повторно передаваться без какого-либо изменения относительно первой передачи. Поэтому повторно передаваемые ключевые слова должны передаваться через один или два потока. Подробное описание этого будет приведено здесь далее.
Принимается, что два ключевых слова передаются через три потока во время первой передачи. Также принимается, что одно из двух ключевых слов имеет ошибку, а другое не имеет никакой ошибки. В частности, предполагается, что повторно передаваемым ключевым словом должно быть только одно первое ключевое слово, так, чтобы оно передавалось только через один поток. Случай, в котором одиночное ключевое слово передается через одиночный поток, содержится в первоначальной комбинации, так что этот случай может быть доступен.
Однако, для другого примера, если первое ключевое слово не имеет никакой ошибки и второе ключевое слово имеет ошибку, повторно передаваемым ключевым словом является только одно второе ключевое слово и оно должно передаваться через два потока.
Кроме того, случай, в котором ключевое слово передается через два потока, не содержится в первоначальной комбинации. Чтобы повторно передать желаемое ключевое слово из первой передачи без какого-либо изменения, комбинация, в которой одиночное ключевое слово преобразуется в два потока, может быть также добавлена по мере необходимости. Упомянутый выше случай показан в следующей таблице 29:
Таблица 29
Ключевые слова
Потоки
Подробности комбинаций
Количество появлений
1
1
{Ключевое слово, поток 1}
1
2
[{Ключевое слово, поток 1, поток 2}]
1
2
2
[{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, поток 2}]
1
3
[{Ключевое слово 1, поток 1},{Ключевое слово 2, поток 2, поток 3}]
1
3
[{Ключевое слово 1, поток 1, поток 2},{Ключевое слово 2, (поток 3, поток 4)}]
1
Сумма
5
Упомянутые выше варианты осуществления настоящего изобретения раскрыли множество способов уменьшения количества комбинаций между потоком и ключевым словом из числа всех доступных комбинаций, соответствующих количеству заданных ключевых слов и потоков (или уровней). Далее здесь будет описан способ разрешения для комбинации эффективной обработки данных при заданном условии и передачи сигнала.
Как было описано выше, обычная система беспроводной связи выполняет канальное кодирование, чтобы надежно передать данные. Это канальное кодирование указывает, что передача выполняет кодирование Tx-информации, используя код прямой коррекции ошибок, так чтобы ошибка канала могла быть исправлена приемником. Приемник демодулирует Rx-сигнал, декодирует код прямой коррекции ошибок и восстанавливает Tx-информацию. При этом процессе декодирования ошибка Rx-сигнала, вызванная каналом, исправляется.
Примером кода прямой коррекции ошибок является турбокод. Турбокод содержит, по меньшей мере, два рекурсивных кодера с систематической сверткой и перемежитель, подключаемый между, по меньшей мере, двумя рекурсивными кодерами с систематической сверткой. Чем больше блок данных, тем выше характеристика турбокода. Реальная система связи делит блок данных заранее определенного размера на несколько блоков данных меньшего размера и выполняет кодирование на разделенных блоках, так чтобы было действительно удобно осуществить реальную систему связи. Эти блоки данных меньшего размера называются кодовыми блоками. Процесс кодирования с прямой коррекцией ошибок выполняется на модулях кодового блока заранее определенного размера, преобразуется для беспроводных ресурсов и затем происходит передача в место назначения.
Если беспроводные ресурсы преобразуются после того, как системой связи MIMO выполнено канальное кодирование в модулях кодового блока, необходимо пространственное мультиплексирование. Индивидуальные каналы MIMO независимы друг от друга. Если пространственное мультиплексирование кодовых блоков выполняется для множества Tx-антенн, эффективность передачи может быть повышена.
Следовательно, необходим способ эффективной передачи данных канального кодирования через множество Tx-антенн.
Поэтому один из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ эффективной передачи данных с учетом пространственного мультиплексирования системой связи MIMO и далее здесь будет приведено его подробное описание.
Система беспроводной связи может быть основана на схеме мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Эта схема OFDM использует несколько ортогональных поднесущих. Схема OFDM использует ортогональность между обратным быстрым преобразованием Фурье (IFFT) и быстрым преобразованием Фурье (FFT). Передатчик выполняет IFFT данных и передает результирующие IFFT-данные. Передатчик использует IFFT, чтобы объединить мультиподнесущие. Чтобы разделить мультиподнесущие друг от друга, приемник использует FFT, соответствующее мультиподнесущей. Схема OFDM снижает сложность приемника в среде частотно-избирательного затухания, использует различные канальные характеристики поднесущих и выполняет выборочное планирование в частотной области, увеличивая тем самым спектральную эффективность. Схема мультидоступа с ортогональным разделением частот (OFDMA) является схемой мультидоступа, основанной на схеме OFDM. В соответствии со схемой OFDMA различные поднесущие назначаются множеству пользователей, так чтобы эффективность беспроводных ресурсов увеличивалась.
На фиг.15 показана блок-схема, представляющая систему беспроводной связи.
Система беспроводной связи широко использовалась для обеспечения множества различных служб связи, например для голосовых или пакетных данных.
Со ссылкой на фиг.15, система беспроводной связи содержит оборудование 10 пользователя (UE) и базовую станцию 20 (BS). Оборудование 10 пользователя (UE) может быть стационарным или мобильным. Оборудование 10 пользователя (UE) может также называться мобильной станцией (MS), терминалом пользователя (UT), абонентской станцией (SS) или беспроводным устройством. Базовая станция (BS) 20 может быть стационарной станцией, поддерживающей связь с оборудованием 10 пользователя (UE), или может быть также названа узлом B, базовой приемопередающей системой (BTS) или точкой доступа (AP). Одиночная базовая станция 20 (BS) 20 может иметь одну или более ячеек.
Термин "нисходящая линия связи" указывает на путь прохождения связи от базовой станции 20 (BS) к оборудованию 10 пользователя (UE). Термин "восходящая линия связи" указывает на путь прохождения связи от оборудования 10 пользователя (UE) к базовой станции 20 (BS) 20. Передатчик для использования в нисходящей линии связи может быть некоторой частью базовой станции 20 (BS) или приемник может быть некоторой частью оборудования 10 пользователя (UE). Передатчик для использования в восходящей линии связи может быть некоторой частью оборудования 10 пользователя (UE) или приемник может быть некоторой частью базовой станции 20 (BS).
На фиг.16 показана блок-схема, представляющая передатчик в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.16, передатчик 100 содержит модуль 110 подключения CRC, модуль 115 сегментации кодового блока, канальный кодер 120, перемежитель 130, модуль 140 согласования скорости, преобразователь 150, преобразователь 160 уровней и модуль 170 предварительного кодирования. Передатчик 100 содержит Nt Tx-антенн (190-1, …, 190-Nt) (где Nt>1).
Модуль 110 присоединения CRC присоединяет код циклического контроля избыточности (CRC) для обнаружения ошибки во входных данных. Модуль 155 сегментации кодового блока 155 сегментирует код с добавленным CRC в модули кодового блока. В этом случае код CRC может быть присоединен к данным и затем сегментироваться на модули кодового блока. В противном случае, код CRC может присоединяться к данным в модулях кодового блока.
Канальный кодер 120 выполняет канальное кодирование для кодовых блоков. Перемежитель 130 выполняет чередование для кодов кодированных каналов. Модуль 140 согласования скорости корректирует чередуемые коды в соответствии с объемом беспроводных ресурсов, используемых для реальной передачи. Согласование скорости может проводиться с помощью процесса повторения или выбивания. Преобразователь 150 устанавливает соответствие согласованного по скорости кода символу, указывающему местоположение совокупности сигналов. Перемежитель (не показан) может быть расположен перед преобразователем 150. А именно перемежитель может быть расположен между модулем 140 согласования скорости и преобразователем 150.
Преобразователь 160 уровней выполняет преобразование входных символов в соответствии с индивидуальными уровнями, определяемыми пространственным мультиплексированием. Преобразованные результирующие данные для каждого уровня называются "потоком данных". Модуль 170 предварительного кодирования производит предварительное кодирование потока данных в соответствии со схемой MIMO, основанной на передающих антеннах (190-1, … 190-Nt).
В этом случае несколько потоков данных создаются из одиночного кода кодированного канала в системе, показанной на фиг.16, так что эта система называется системой с одиночным ключевым словом (SCW).
На фиг.17 показана блок-схема, представляющая передачу в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
По сравнению с передатчиком 100, показанным на фиг.16, при передаче, показанной на фиг.17, создаются несколько потоков данных при приеме, по меньшей мере, одного канально кодированного кода, так что система, показанная на фиг.17, называется системой с множественными ключевыми словами (MCW).
Со ссылкой на фиг.17, передатчик 200 содержит множество модулей присоединения CRC (210-1, …, 210-K) (где K>1), множество модулей сегментации (215-1, …, 215-K) кодовых блоков, множество канальных кодеров (220-1, …, 220-K), множество перемежителей (230-1, …, 230-K), множество модулей согласования скорости (240-1, …, 240-K), множество преобразователей (250-1, …, 250-K), преобразователь 260 уровня и модуль 270 предварительного кодирования. Передатчик 200 содержит Nt Tx-антенн (290-1, …, 290-Nt) (где Nt>l).
Модуль присоединения CRC (210-1, …, 210-K) присоединяет код циклического контроля избыточности (CRC) для обнаружения ошибки во входных данных. Модуль сегментации (215-1, …, 215-K) кодового блока сегментирует код с добавленным CRC в модули кодового блока. Канальный кодер (220-1, …, 220-K) выполняет канальное кодирование для кодовых блоков. Перемежитель (240-1, …, 230-K) выполняет чередование кодов кодированных каналов. Модуль (240-1, …, 240-K) согласования скорости регулирует чередуемые коды в соответствии с объемом беспроводных ресурсов, используемых для фактической передачи. Согласование скорости может осуществляться с помощью процесса выбивания или повторения. Преобразователь (250-1, …, 250-K) преобразует согласованный по скорости код в символ, указывающий местоположение совокупности сигналов. Перемежитель (не показан) может быть расположен между модулем (240-1, …, 240-K) согласования скорости и преобразователем (250-1, …, 250-K).
Преобразователь 260 уровней выполняет преобразование входных символов в соответствии с индивидуальными уровнями, стимулированными пространственным мультиплексированием. Преобразованные результирующие данные для каждого уровня называются "потоком данных". Этот поток данных может также быть назван уровнем. Модуль 270 предварительного кодирования выполняет предварительное кодирование входного потока данных в соответствии со схемой MIMO, основанной на передающих антеннах (290-1, … 290-Nt).
На фиг.18 показана блок-схема, представляющая схему канального кодирования в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.18, канальное кодирование, чередование и согласование скорости выполняются для одиночного кодового блока, так чтобы одиночный кодовый блок передавался через несколько потоков данных. Кодовый блок является блоком данных заранее определенного размера для выполнения канального кодирования. Кодовый блок может иметь тот же самый размер и несколько кодовых блоков могут иметь различные размеры.
Со ссылкой на фиг.18, канальный кодер 320 выполняет кодирование канала для входного кодового блока. Канальный кодер 320 может быть турбокодом. Турбокод может содержать рекурсивный кодер с систематической сверткой и перемежитель. Турбокод генерирует систематический бит и бит четности в битовых модулях после приема входного кодового блока. В этом случае принимается, что скорость кода составляет 1/3 и генерируются одиночный систематический блок S и два блока четности P1 и P2. Систематический блок является набором систематических битов и блок четности является набором битов проверки на четность.
Перемежитель 330 выполняет чередование для кодового блока кодированного канала, чтобы снизить влияние ошибки пакета, вызванной передатчиком радиочастотного канала. Перемежитель 330 может выполнять чередование для систематического блока S и каждого блока четности P1 или P2 соответственно.
Модуль 340 согласования скорости регулирует кодовый блок кодированного канала в соответствии с объемом радиоресурсов. Согласование скорости может выполняться в модулях кодового блока кодированного канала. Или систематический блок S и два блока четности P1 и P2 отделяются друг от друга, так что согласование скорости может выполняться для каждого из них.
Здесь далее будет описан способ передачи данных, основанный на пространственном мультиплексировании.
Для удобства описания и лучшего понимания настоящего изобретения принимается, что данные передаются через два потока данных (то есть два уровня).
Систематический блок S и два блока четности, P1 и P2, генерированные из одиночного кодового блока, одинаково распределяются по двум потокам данных и затем передаются в место назначения. В случае, когда кодовый блок одинаково распределен на два блока данных и затем должен передаваться в место назначения, система может приобретать пространственное разнесение, приводя к улучшенной характеристике. Систематический блок S более важен для декодирования по сравнению с двумя блоками четности P1 и P2. Так, если систематический блок S передается в поток данных, имеющий лучшее состояние канала, характеристика может быть улучшена. В этом случае, если два потока данных преобразуются для радиоресурсов, по мере необходимости может быть использована конкретная модель.
Затем, принимается, что существуют два или более кодовых блока, которые должны быть переданы. В этом случае принимается, что три кодовых блока одинаково распределяются по двум потокам данных и затем передаются в место назначения.
На фиг.19 показана концептуальная схема, представляющая передачу данных в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.19, два потока данных (то есть два уровня) распределяются в частотной области во время одиночного субкадра, так чтобы они были разделены друг от друга в частотной области. Одиночный субкадр указывает частотную область, которая содержит множество блоков ресурса. Одиночный блок ресурса содержит множество поднесущих. Например, одиночный блок ресурса может содержать 12 поднесущих. Одиночный субкадр указывает временную область, содержащую два временных интервала, в каждом из которых содержатся 7 символов OFDM. Однако упомянутое выше описание в качестве примера определяет количество блоков ресурса, количество временных интервалов и количество символов OFDM, содержащихся в одиночном субкадре, так что объем настоящего изобретения не ограничивается упомянутыми выше значениями и может также применяться к другим примерам.
Одиночный кодовый блок в равной степени преобразуется в два потока данных. Радиоресурсы, выделенные одиночному кодовому блоку, в равной степени распределяются по двум потокам данных. После того, как одиночный кодовый блок был преобразован, следующий кодовый блок преобразуется тем же самым способом, что и преобразованный кодовый блок. В данном случае, три кодовых блока одинаково распределяются по двум потокам данных и затем преобразуются. В этом случае интервал, занятый во временной области, может быть минимальным интервалом.
В случае использования турбокода, одиночный кодовый блок разделяется на систематический блок S и два блока четности, P1 и P2. Систематический блок S и блоки четности P1 и P2 одинаково распределяются по двум потокам данных и затем передаются в место назначения. Преобразование систематического блока S и блоков четности P1 и P2 может иметь конкретную модель. Конкретно, систематический блок S более важен для корректировки ошибок по сравнению с блоками четности P1 и P2, так что систематический блок S может в равной степени быть распределен по двум потокам данных и затем быть передан в место назначения. Поэтому для систематического блока S может быть получен выигрыш от пространственного разнесения или систематический блок S может быть преобразован в поток данных, имеющий хорошее состояние канала.
Кодовый блок распределяется по двум потокам данных и затем преобразуется. А также два потока данных передаются через многочисленные антенны, за счет чего достигается выигрыш из-за пространственного разнесения, вызванного использованием потока данных. Кодовый блок одинаково преобразуется в два потока данных, так чтобы задержка декодирования, вызванная передачей потоков данных, могла быть снижена.
Когда кодовый блок преобразуется в N потоков данных (где N>1 и N=четное число), он может в равной степени преобразовываться в N потоков данных. Если N - нечетное число, кодовый блок может максимально одинаково преобразовываться в N потоков данных.
На фиг.20 показана концептуальная схема, представляющая передачу данных в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Более подробно, на фиг.20 показан пример случая, в котором кодовый блок распределяется на два потока данных и затем передается через два потока данных.
Со ссылкой на фиг.20, первый кодовый блок преобразуется в один из двух потоков данных, и второй кодовый блок преобразуется в другой поток данных. Третий кодовый блок преобразуется с помощью двух потоков данных.
Когда одиночный кодовый блок преобразуется в одиночный поток данных, может появиться остаточный кодовый блок. Другими словами, когда М кодовых блоков (где M>1) преобразуются в N потоков данных (где N>1), зависимость между значениями М и N не определяется таким перемножением, как M=k×N+q (k=целое число, 0<q<N-1). В этом случае кодовый блок q может быть распределен по N потокам данных и затем быть преобразован в них.
Если одиночный кодовый блок содержит систематический блок S и блоки четности P1 и P2, систематический блок S и блоки четности P1 и P2 могут быть преобразованы в одиночный поток данных в соответствии с конкретной моделью.
На фиг.21 показана концептуальная схема, представляющая передачу данных в соответствии с еще одним другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.21, первый кодовый блок и второй кодовый блок преобразуются в два потока данных в соответствии с конкретной моделью. Первый кодовый блок и второй кодовый блок пересекают друг друга в модулях символа OFDM. Третий кодовый блок преобразуется через два потока данных.
Если М кодовых блоков передаются в течение L символьных интервалов OFDM, первый кодовый блок преобразуется в N потоков данных в течение интервала "ceil(L/M)", и второй кодовый блок преобразуется. "(ceil(х)" может быть минимальным целым числом выше "x". Символы от первого символа OFDM до символа OFDM ceil(L/M)-1 полностью заполняются данными, но ceil(L/M)-ый символ OFDM может быть заполнен частично. Вслед за этим преобразуется следующий кодовый блок.
Если одиночный кодовый блок содержит систематический блок S и блоки четности P1 и P2, систематический блок S и блоки четности P1 и P2 могут одинаково преобразовываться в два потока данных. Преобразование систематического блока S и блоков четности P1 и P2 через два потока данных может иметь конкретную модель.
На фиг.22 показана концептуальная схема, представляющая передачу данных в соответствии с еще одним другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.22, первый кодовый блок и второй кодовый блок преобразуются в два потока данных в соответствии с конкретной моделью. Первый кодовый блок и второй кодовый блок накладываются друг на друга в модулях блока ресурсов. Третий кодовый блок преобразуется через два потока данных.
Если одиночный кодовый блок содержит систематический блок S и блоки четности P1 и P2, систематический блок S и блоки четности P1 и P2 могут быть преобразованы одинаково с помощью двух потоков данных. Преобразование систематического блока S и блоков четности P1 и P2 через два потока данных может иметь конкретную модель.
На фиг.23 показана концептуальная схема, представляющая передачу данных в соответствии с еще одним другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.23, три кодовых блока преобразуются через все субкадры. Три кодовых блока передаются через два потока данных. Три кодовых блока могут быть преобразованы в два потока данных в соответствии с конкретной моделью.
В этом случае 3 кодовых блока преобразуются один за другим в модулях блока ресурсов (то есть по частотной оси) и 3 кодовых блока могут быть преобразованы один за другим в модулях символа OFDM (то есть по оси времени).
Упомянутый выше способ сегментации кодового блока и способ передачи данных, использующий это же самое, будут в дальнейшем описаны подробно. Для лучшего понимания настоящего изобретения этап обработки данных приемниками/передатчиками на основе OFDM также будет описан подробно.
На фиг.24A показана блок-схема, представляющая способ обработки данных передатчика в соответствии со схемой OFDMA. На фиг.24B показана блок-схема, представляющая способ обработки данных приемника в соответствии со схемой OFDMA.
Со ссылкой на фиг.24A, на стороне передатчика на этапе S11 выполняется модуляция или преобразование символа (также называемое "преобразование совокупности") для битового потока для каждого пользователя в соответствии со схемой модуляции QPSK (квадратурная фазовая модуляция), 16 QAM (квадратурная амплитудная модуляция) или 64 QAM. С помощью этого преобразования символов, по меньшей мере, два бита преобразуются в один символ.
Битовый поток преобразуется в символ данных. Этот символ данных на этапе S12 преобразуется в параллельный символ данных с помощью S/P (последовательного/параллельного) конвертера. С помощью S/P-преобразования, символ данных преобразуется в параллельные символы, которых столько же, сколько поднесущих, выделенных каждому пользователю (n). Как показано на фиг.24A, символ данных первого пользователя 1 преобразуется в параллельные символы, которых столько же, сколько поднесущих (Nu(1)) выделяется первому пользователю 1. Поднесущие, выделенные индивидуальным пользователям (n), могут быть равны друг другу или отличаться друг от друга, так чтобы символы данных индивидуала могли быть преобразованы в то же самое или другое количество параллельных символов. В этом случае различные количества параллельных символов обозначаются Nu(n).
Параллельные символы данных для конкретного пользователя преобразуются в Nu(n) поднесущих, назначенных n-ому пользователю из числа всех поднесущих Nc, а остальные Nc-(Nu(n)) поднесущих на этапе S13 преобразуются в символы данных других пользователей. С помощью модуля преобразования символа в поднесущую, поднесущая, которой никакой пользователь не назначен, заполняется "0", то есть производится дополнение нулями. Выходной сигнал модуля преобразования символа в поднесущую на этапе S14 преобразуется в сигналы во временной области с помощью модуля IFFT (обратное быстрое преобразование Фурье) для точки Nc.
Циклический префикс (CP) на этапе S15 вставляется в символ OFDM, сгенерированный из упомянутого выше модуля IFFT, чтобы понизить межсимвольные помехи (ISI). Символы OFDM с CP-вставками преобразуются на этапе S16 в последовательные символы с помощью преобразователя из параллельной формы в последовательную и затем последовательные символы передаются на приемник.
Со ссылкой на фиг.24B, способ обработки данных в приемнике, соответствующий схеме OFDMA, выполняется в порядке, обратном способу обработки данных передатчика. Принятые символы данных проходят через S/P-преобразователь и модуль FFT точки Nc и затем процесс преобразования поднесущей в символ применяется к результирующим символам данных. Параллельные символы преобразуются в последовательные символы, проходят обратное преобразование и генерируется битовый поток.
Далее здесь будет описан упомянутый выше турбокод из числа множества способов кодирования каналов.
Турбокодер содержит два кодера (то есть собственно кодер и систематический кодер рекурсивной свертки) и перемежитель. Перемежитель выполнен с возможностью облегчения параллельного декодирования турбокода и является своего рода квадратичной полиномиальной перестановкой (QPP). Этот QPP-перемежитель определяет размер только конкретного блока данных. Чем больше размер блока данных, тем выше характеристики турбокода.
Однако реальная система связи делит блок данных заранее определенного размера (например, транспортный блок) на несколько блоков данных меньшего размера и затем выполняет кодирование на блоках данных меньшего размера, так чтобы было действительно удобно осуществить реальную систему связи. Эти блоки данных меньшего размера называются кодовыми блоками. Другими словами, одиночное ключевое слово большой длины делится на несколько кодовых блоков. В целом, одиночный модуль, кодированный как CRC-кодом, так и кодом прямой коррекции ошибок, называется ключевым словом. Однако термин "ключевое слово" в настоящем изобретении указывает модуль данных. Этот модуль данных получается, когда транспортный блок с добавленным CRC канально кодирован. Поэтому, если размер одиночного блока транспортного блока больше эталонного значения и затем сегментирован на два или более кодовых блоков, все кодовые блоки являются канально кодированными, так чтобы образовывалось одиночное ключевое слово.
В целом, кодовые блоки имеют один и тот же размер. Но из-за ограничения размера QPP-перемежителя один кодовый блок из числа несколько кодовых блоков может иметь другой размер. Кодирование с прямой коррекцией ошибок выполняется в модулях кодового блока и чередование также выполняется для результирующих данных, так чтобы можно было снизить влияние ошибок пакета во время передачи по радиочастотному каналу.
После этого результирующие данные преобразуются в реальные радиоресурсы и затем передаются в место назначения. Поскольку количество радиоресурсов, используемых для реальной передачи, постоянно, необходимо согласование скорости кодированных кодовых блоков. В целом, согласование скорости выполняется посредством повторения или выбивания. Согласование скорости может выполняться в модулях кодированного кодового блока в соответствии с системой 3GPP WCDMA. Систематическая часть и часть четности кодированного кодового блока отделяются друг от друга и согласование скорости может быть выполнено для каждого из них.
На фиг.25 показана концептуальная схема, представляющая способ разделения систематической части и части четности кодированного кодового блока друг от друга и выполнения согласования скорости для разделенных частей.
Со ссылкой на фиг.25, кольцевой буфер может выполнять согласование скорости в соответствии с положением начала передачи и размером данных, которые должны быть переданы. На фиг.25 принимается, что кодовая скорость равна 1/3.
Система связи MIMO, основанная на пространственном мультиплексировании, использует способ SCW (одиночного ключевого слова) и способ MCW (множественных ключевых слов). Способ SCW указывает, что одиночное ключевое слово передается через несколько Tx-потоков данных, а способ MCW указывает, что передаются одно или более ключевых слов.
На фиг.26A-26B показаны концептуальные схемы, представляющие одиночное ключевое слово (SCW) и множественные ключевые слова (MCW), соответственно. Можно также сделать доступным гибрид способов SCW и MCW. Например, при условии, что используются четыре Tx-антенны и четыре Rx-антенны, могут использоваться только два ключевых слова. В этом случае два SCW, передающих два потока данных, взаимодействуют так, что формируется система MCW.
На фиг.27 показана цепочка кодирования, используемая для HS-DSCH системы WCDMA в соответствии с настоящим изобретением.
Если используется пространственное мультиплексирование, то передаваться могут максимум 2 потока данных и потоки передаются с помощью MCW. Цепочка кодирования в первом случае, в котором передается одиночный поток, равна цепочке кодирования во втором случае, в котором передаются два потока.
Если система беспроводной связи передает данные через многочисленные Tx-антенны, то далее здесь будет описан способ обработки данных для эффективной сегментации одиночного ключевого слова на два или более уровней.
Чтобы понизить влияние затухания в системе беспроводной связи, настоящее изобретение обеспечивает способ обработки данных для передачи данных через многочисленные Tx-антенны, и здесь далее будет приведено подробное описание этого.
Затухание является одной из главных причин, вызывающих ухудшение характеристик системы беспроводной связи. Значение усиления в канале изменяется во времени, по частоте и в пространстве. Чем ниже усиление в канале, тем хуже характеристики. Способ разнесения, используемый как одно из решений явления затухания, использует тот факт, что существует низкая вероятность, что все независимые каналы имеют низкое значение усиления. В целом, чем больше разнесение по времени, частоте или пространству, тем более независима корреляция значений усиления каналов между двумя точками во времени, по частоте или в пространстве. Поэтому, чтобы решить проблему затухания, биты кодированного кодового блока выполняются с возможностью равномерного распределения во временной, частотной или пространственной области, так чтобы они получали более высокое усиление за счет разнесения.
Последующие варианты осуществления раскроют примеры, в которых признаки настоящего изобретения применяются к Evolved Universal Mobile Telecommunications (развитая универсальная система мобильной связи) (E-UMTS). E-UMTS может также называться системой Long Term Evolution (система долгосрочного развития) (LTE). Технические характеристики UMTS или E-UMTS были определены в редакциях 7 и 8 Технических характеристик сети группового радиодоступа Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP).
На фиг.28 показана структура субкадра дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD) системы LTE в соответствии с настоящим изобретением.
Со ссылкой на фиг.28, одиночный субкадр имеет короткую длительность, равную l мс, так чтобы степень изменения канала по временной оси была низкой. Но по частотной оси могут использоваться максимум 20 МГц, так чтобы изменение канала по частотной оси было высоким. Каналы могут быть независимы друг от друга по пространственной оси, так чтобы они были равномерно распределены на частотной и пространственной осям для получения выигрыша от различия усиления. Упомянутые выше варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться не только к системе FDD, но также и к дуплексной системе связи с временным разделением каналов (TDD), имеющей субкадр, отличный от субкадра в системе FDD.
На фиг.29A-29B показаны структуры цепей передачи системы LTE в соответствии с настоящим изобретением. На фиг.29A показана структура передачи Ранга 3, снабженная тремя уровнями, и на фиг.29B показана структура передачи Ранга 4, снабженная четырьмя уровнями.
В соответствии с вариантами осуществления для эффективного сокращения количества комбинаций преобразования ключевого слова в уровень структура, показанная на фиг.29A, может соответствовать третьей комбинации таблицы 28, а структура, показанная на фиг.29B, может соответствовать четвертой комбинации таблицы 28.
Термин "транспортный блок" широко использовался для системы UMTS или E-UMTS и является основным модулем данных, обмениваемых через транспортный канал. Первый транспортный блок TB1, показанный на фиг.29A, подвергается этапу обработки данных передающей цепочки, так чтобы он был связан с одиночным потоком (то есть одиночным уровнем). Другими словами, CRC присоединяется к одиночному транспортному блоку с помощью алгоритма присоединения CRC и является канально кодированным, так чтобы канально кодированный результат распределялся на одиночный уровень. Термин "транспортный блок" широко использовался для системы UMTS или E-UMTS и является основным модулем данных, обмениваемых через транспортный канал. Канальное кодирование может быть выполнено с помощью турбокода или кода проверки четности с низкой плотностью (LDPC).
В случае второго транспортного блока (TB2), показанного на фиг.29A, и первого и второго транспортных блоков (TB3 и TB4), показанных на фиг.29B, одиночный транспортный блок соединяется с двумя потоками (то есть двумя уровнями). Если размер одиночного транспортного блока больше заранее определенного значения, одиночный транспортный блок сегментируется на несколько кодовых блоков (CB). В этом случае CRC может присоединяться к модулям кодового блока или транспортного блока. Также, если требуется, транспортный блок для присоединения CRC сегментируется на несколько кодовых блоков и CRC может повторно присоединяться к каждому кодовому блоку. Канальное кодирование выполняется в модулях кодового блока. Когда канально кодированные кодовые блоки распределяются по каждому уровню, необходим этап обработки данных, рассматривающий пространственное разнесение. Потоки символов, распределенные для каждого уровня, предварительно кодируются для передачи через многочисленные антенны, так, чтобы они были переданы на приемник через мультиплексные Tx-антенны.
Далее здесь описываются различные варианты осуществления, связанные с этапом обработки данных перед тем, как данные распределяются для каждого уровня после канального кодирования, как показано на фиг.29A и 29B.
На фиг.30 показана структура передающей цепочки, соответствующая одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.30, каждый канально кодированный кодовый блок CB1 или CB2 содержит систематическую часть и часть четности. Модуль 81 согласования скорости выполняет согласование скорости для канально кодированных кодовых блоков. Процесс согласования скорости указывает, что размеры канально кодированных кодовых блоков соответствуют заранее определенному значению. Например, положение начала передачи управляется кольцевым буфером, показанным на фиг.25, так что размер ключевого слова, которое должно быть передано, может регулироваться. Согласование скорости может быть выполнено для каждого канально кодированного кодового блока или может быть также выполнено на всей части, в которой все кодовые блоки взаимосвязаны.
Модуль 82 пространственного деления делит согласованный по скорости битовый поток на два битовых потока и выводит на выход два битовых потока. В этом случае порядок индивидуальных битов в битовом потоке неизменен. Количество разделенных битовых потоков равно количеству уровней. Количество уровней, показанное на фиг.30, равно 2.
Разделенные битовые потоки подаются на модули 83a и 83b преобразования символов. Каждый модуль 83a или 83b преобразования символов выполняет преобразование символов для принятых битовых потоков и выводит последовательность символов. Чтобы выполнить преобразование символов, может использоваться способ QPSK (квадратурная фазовая манипуляция), 16QAM (квадратурная амплитудная модуляция) или 64QAM, но следует отметить, что объем настоящего изобретения не ограничивается вышеупомянутыми способами и по мере необходимости может также применяться к другим способам.
Выходные потоки символов каждого модуля 83a или 83b преобразования символов подаются на каждый перемежитель 84a или 84b. Каждый перемежитель 84a или 84b выполняет чередование для каждого потока символов, чтобы перестроить порядок символов. Предпочтительно, чтобы чередование быть установлено как чередование на основе символов OFDM. Чередование на основе символов OFDM указывает, что символ, назначенный поднесущей, чередуется в пределах одиночного OFDM-символа. Порядок символов, назначенных поднесущим, перестраивается посредством чередования на основе OFDM-символов. Индивидуальные потоки символов, чередуемые каждым из перемежителем 84a и 84b, назначаются, соответственно индивидуальным уровням.
На фиг.31A показывается структура передающей цепочки в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.31A, модуль 91 согласования скорости выполняет согласование скорости для канально кодированных кодовых блоков CB1 и CB2. Модуль 92 преобразования символов выполняет преобразование символов для битового потока, генерированного модулем 91 согласования скорости, и выводит на выход поток символов. Подробные описания упомянутого выше согласования скорости и упомянутого выше преобразования символов были приведены на фиг.30, так что здесь они опущены.
Перемежитель 93 принимает поток символов от модуля 92 преобразования символов, выполняет чередование для принятого потока символов и перестраивает порядок символов. Предпочтительно, перемежитель 93 может выполнять чередование для символов, соответствующих кодовым блокам CB1 и CB2, так чтобы символы были равномерно смешаны. Другими словами, поток символов, в который преобразуется первый канально кодированный кодовый блок (CB1), и другой поток символов, в который преобразуется второй кодовый блок (CB2), равномерно смешиваются посредством чередования, как показано на фиг.31A(b). Предпочтительно, порядок перестройки символов посредством чередования может быть заранее определен заданным алгоритмом и чередование на основе OFDM-символов может быть выполнено для символов, как показано на фиг.30.
Модуль 94 пространственного разнесения делит выходной поток символов перемежителя 93 на несколько потоков в соответствии с количеством уровней и выводит на выход разделенные потоки. Разделенные потоки распределяются по индивидуальным уровням. На фиг.31A перемежитель 93 и модуль 94 пространственного разнесения физически разнесены пространственно относительно друг друга, но при необходимости они могут объединяться в одном модуле. Другими словами, перемежитель 93 выполняет чередование и делит Rx-данные на несколько потоков символов, так чтобы индивидуальные потоки символов могли быть также распределены по индивидуальным уровням.
На фиг.31B показана структура передающей цепочки, соответствующая еще одному другому варианту осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.31B, битовый поток данных согласуется по скорости с помощью модуля 95 согласования скорости и согласованный по скорости битовый поток подается на перемежитель 96 битового уровня. Перемежитель 96 битового уровня выполняет чередование битового потока Rx-данных. Предпочтительно, чередование может быть выполнено в модулях битовой группы, снабженных, по меньшей мере, одним битом. Количество битов, содержащихся в каждой битовой группе, равно количеству битов, преобразованных в одиночный символ в каждом из модулей 98a или 98b преобразования символов. Например, если в качестве способа преобразования символов используется схема BPSK, каждая битовая группа содержит одиночный бит. Если в качестве способа преобразования символов используется схема QPSK, то каждая битовая группа содержит два бита. Если в качестве схемы преобразования символов используется схема 16QAM, каждая битовая группа содержит 4 бита. На фиг.31B показан случай, в котором схема QPSK используется в качестве способа преобразования символов. Битовый поток данных, написанный в направлении строки перемежителем 96 битового уровня, считывается в направлении столбца на основе битовой группы, составленной из двух битов, и затем выводится на выход.
Битовый поток данных, созданный перемежителем 96 битового уровня, делится модулем 97 пространственного разделения на несколько модулей в соответствии с количеством уровней. Первый и второй модули 98a и 98b преобразования символов выполняют преобразование символов для битовых потоков данных, разделенных модулем 97 пространственного разделения. На фиг.31B показан случай, в котором QPSK используется в качестве способа преобразования символов, так чтобы два бита преобразовывались в одиночный символ. На фиг.31B порядок пространственного разделения, сделанного модулем 97 пространственного разделения, и преобразования символов, сделанного первым и вторым модулями 98a и 98b преобразования символов, могли быть изменены на другой порядок. Другими словами, преобразование символов выполняется сначала для потока данных, генерированного перемежителем 96 битового уровня, и затем потоки символов сегментируются в соответствии с количеством уровней.
Индивидуальные потоки символов, генерированные первым и вторым модулями 98a и 98b преобразования символов, показанными на фиг.31B, одинаковы с теми, которые генерируются модулем 94 пространственного разделения, показанными на фиг.31A.
Перемежитель 93 на основе символов OFDM (OS), показанный на фиг.31A, выполняет чередование на уровне символов, а перемежитель 96 битового уровня, показанный на фиг.31B, выполняет чередование на битовом уровне. Однако, перемежитель 96 битового уровня выполняет чередование в модулях битовой группы, составленной из битов, соответствующих способу преобразования символов, так чтобы чередование битового уровня имело результат, эквивалентный результату чередования на уровне символов. И хотя модуль 97 пространственного деления, показанный на фиг.31B, расположен после модуля преобразования символов, как показано на фиг.31A, создается тот же самый эквивалентный эффект.
На фиг.32A показана структура передающей цепочки, соответствующая еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Хотя структура, показанная на фиг.32A, подобна структуре, показанной на фиг.31A, следует отметить, что модуль 94 пространственного разделения, показанный на фиг.31A, заменен модулем 104 пространственного распределения. Модуль 104 пространственного распределения делит потоки символов, созданные перемежителем 103 в соответствии с количеством уровней, и в то же время перестраивает порядок символов. А именно на фиг.32A(b) порядок символов, соответствующий индивидуальным кодовым блокам, перестраивается в соответствии с заданным алгоритмом чередования перемежителем 103 и делится на несколько потоков символов модулем 104 пространственного распределения, так чтобы порядок символов был повторно отрегулирован заранее определенной схемой. В этом случае считается, что модуль 104 пространственного распределения выполняет пространственное чередование. Например, одиночный поток символов конфигурируется четными символами из числа всех потоков символов, соответствующих индивидуальным кодовым блокам, а другой поток символов может быть конфигурирован нечетными символами. Способ повторного регулирования порядка символов модулем 104 пространственного распределения может быть свободно определен в пределах объема максимизации эффекта пространственного разнесения. На фиг.32A в случае осуществления реальной системы перемежитель 103 и модуль 104 пространственного распределения по мере необходимости могут быть объединены в одном модуле. Подробные описания модуля 101 согласования скорости, модуля 102 преобразования символов и перемежителя 103 одинаковы с описаниями устройств, показанных на фиг.31.
На фиг.32B показана структура передающей цепочки, соответствующей еще одному другому варианту осуществления настоящего изобретения.
По сравнению с фиг.32A в варианте осуществления, показанном на фиг.32B, осуществляется управление перемежителем 106 битового уровня для выполнения чередования на основе битовой группы, составленной, по меньшей мере, из одного бита в соответствии со способом преобразования символов, использованным для первого и второго модулей 108a и 108b преобразования символов таким же образом, как в варианте осуществления, показанном на фиг.31b. Если битовые потоки данных, зависящие от количества уровней, распределяются пространственно модулем 107 пространственного распределения, битовые потоки данных должны распределяться на основе битовой группы, используемой для перемежителя 106 битового уровня. В случае фактического осуществления перемежитель 106 битового уровня и модуль 107 пространственного распределения могут быть объединены друг с другом по мере необходимости.
На фиг.32B порядок пространственного распределения, созданный модулем 107 пространственного распределения, и преобразование символов, произведенное первым и вторым модулями 108a и 108b преобразования символов, могут быть изменены на другой порядок. Другими словами, хотя модуль 107 пространственного распределения, показанный на фиг.32B, расположен после модуля преобразования одиночного символа, как показано на фиг.32A, получается тот же самый эквивалентный эффект.
На фиг.33 показана структура передающей цепочки, соответствующая еще одному другому варианту осуществления настоящего изобретения.
По сравнению с фиг.32A порядок модуля 113 пространственного распределения 113 и перемежителей 114a и 114b в варианте осуществления, показанном на фиг.33, противоположен тому, который показан на фиг.32A. Другими словами, поток символов, генерированный модулем 112 преобразования символов, делится на два потока символов модулем 113 пространственного распределения. В этом случае модуль 113 пространственного распределения снова регулирует порядок символов так, что разделенные потоки символов в равной степени содержат символы, соответствующие кодовым блокам CB1 и CB2, и в то же время делит потоки символов, генерированные модулем 112 преобразования символов. Каждый перемежитель 114a или 114b выполняет чередование для потока символов, генерированного модулем 113 пространственного распределения 113, так, чтобы символы перестроились. Потоки символов, генерированные индивидуальными перемежителями 114a и 114b, распределяются по индивидуальным уровням. В структуре, показанной на фиг.33, в реальном процессе выполнения модуль 113 пространственного распределения и перемежитель 114a и 114b могут быть объединены друг с другом.
Варианты осуществления, показанные на фиг.30 и 33, могут также выполнять чередование на битовой основе для канально кодированных кодовых блоков перед выполнением процесса преобразования символов. Другими словами, в вариантах осуществления, показанных на фиг.30 и 33, чередование на основе битовой группы выполняется для канально кодированных кодовых блоков перед выполнением процесса преобразования символов, так чтобы порядок битов, содержащихся в кодовых блоках, мог быть перестроен.
Чередование на основе OS не может использоваться в упомянутых выше вариантах осуществления, показанных на фиг.30 и 33. В этой ситуации, если случай, в котором два кодовых блока содержатся в одиночном символе, не разрешается, обработка на основе символов проще, чем обработка на битовой основе. Например, если принимается, что согласованный по скорости CB1 имеет длину 10 битов и CB2 имеет длину 10 битов, CB1 и CB2 используют 16QAM, одиночный символ конфигурирован на интервалах 4 бита, так чтобы последние 2 бита CB1 и первые 2 бита CB2 содержались в едином символе 16QAM. Если упомянутое выше допущение не разрешается, длина CB1 или CB2 должна быть ограничена до целочисленного множителя порядка модуляции. Этот случай эквивалентен другому случаю, в котором чередование на основе OS используется как тождественное преобразование. Поэтому, хотя чередование на основе OS не используется, модуль преобразования символов и модуль пространственного деления (или распределения), предложенный настоящим изобретением, также может использоваться без какого-либо изменения.
В упомянутых выше описаниях раскрыт способ сокращения количества комбинаций преобразования между ключевым словом и потоком (или ключевым словом и уровнем), процесс преобразования уровней и способ эффективной передачи данных. Упомянутые выше варианты осуществления могут быть легко поняты и модифицированы специалистами в данной области техники различными путями в соответствии с упомянутым выше принципами. Например, способ преобразования уровней, показанный на фиг.29A или 29B, может быть выполнен с помощью комбинаций между ключевым словом и потоком, показанных в таблице 28, так чтобы входные данные могли быть канально кодированными, модулироваться в соответствии со схемой преобразования символов и преобразовываться в каждый уровень (или каждый поток). Фиг.29A и 29B соответствуют третьей и четвертой комбинациям, показанным в таблице 28, как об этом было заявлено ранее.
Если одиночное ключевое слово преобразуется в два уровня в соответствии с третьей и четвертой комбинациями, приведенными в таблице 28, индивидуальные символы модуляции могут быть альтернативно преобразованы в два уровня модулем 113 пространственного распределения, показанным на фиг.33. Другими словами, как показано на фиг.33, четный символ преобразуется в первый уровень 1, а нечетный символ преобразуется во второй уровень 2, так чтобы получить выигрыш от разнесения. Само собой разумеется, при необходимости порядок четного символа и нечетного символа может быть изменен на другой порядок.
Упомянутые выше функции могут выполняться микропроцессором, контроллером, микроконтроллером или специализированной интегральной схемой (ASIC), основываясь на заданном программном обеспечении или управляющих программах. Проект, разработка и выполнение упомянутых управляющих программ могут легко осуществляться специалистами в данной области техники.
Следует отметить, что большинство терминологии, раскрытой в настоящем изобретении, определено с учетом функций настоящего изобретения и может быть определено по-другому в соответствии с намерениями специалистов в данной области техники или обычной практикой. Поэтому предпочтительно, чтобы упомянутая выше терминология была понята на основе всего содержания, раскрытого в настоящем изобретении.
Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящее изобретение могут быть внесены различные изменения и вариации, не отходя от сущности или объема изобретения. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение охватывает изменения и вариации этого изобретения при условии, что они входят в объем прилагаемой формулы и ее эквивалентов.
Промышленная применимость
Из приведенного выше описания очевидно, что хотя упомянутые варианты осуществления были раскрыты на основе 3GPP LTE, объем настоящего изобретения не ограничивается этой системой 3GPP LTE и может также применяться к другим системам беспроводной связи, основанным на MIMO.
Способ указания комбинации между ключевым словом и потоком в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения может рационально ограничивать количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком с учетом многочисленных аспектов, так чтобы это могло снизить количество битов информации, указывающей количество всех комбинаций между ключевым словом и потоком. Что касается упомянутых выше аспектов, то упомянутый способ рассматривает максимальную скорость передачи конкретного ключевого слова, сравнивает вероятность использования с количеством случаев, указывающих соответствующую комбинацию, сохраняет комбинацию, доступную для повторной передачи, улучшает характеристики декодирования приемника, используя способ последовательного подавления помехи (SIC) и рассматривает группирование потоков, основанное на группировании антенн, а также учитывает удобство для пользователя в многопользовательской системе связи MIMO.
Поэтому настоящее изобретение указывает все комбинации между ключевым словом и потоком, которые требуются как для восходящей, так и для нисходящей линий связи в системе связи MIMO, с меньшим количеством битов, повышая тем самым эффективность управляющей информации.
Настоящее изобретение обеспечивает способ преобразования, передачи преобразованных кодовых блоков и дополнительно гарантирует пространственное разнесение, создаваемый пространственным мультиплексированием.
В случае, когда одиночный блок данных разделен на несколько кодовых блоков и кодовые блоки канально кодированы, настоящее изобретение дает каждому кодовому блоку достаточный пространственное разнесение, добавляя простые функции к передающей цепочке.
Хотя предпочтительные примеры вариантов осуществления настоящего изобретения были раскрыты для иллюстративных целей, специалисты в данной области техники должны понимать, что возможны различные изменения, добавления и замены без отхода от сущности и объема изобретения, раскрытых в приведенной далее формуле изобретения.