СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ КООРДИНАЦИИ ПЕРЕДАЧ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СИСТЕМАХ ПОСРЕДСТВОМ КЛАСТЕРИЗАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ

1. Многопользовательская (MU) мультиантенная система (MU-MAS), содержащая:
один или более централизованных блоков, посредством средств связи связанных с многочисленными распределенными приемопередающими станциями через сеть;
сеть, состоящую из проводных или беспроводных линий связи или комбинации их обоих, используемую как канал сети транспортной связи;
централизованный блок, преобразующий N потоков данных в М потоков предварительно кодированных данных, причем каждый поток предварительно кодированных данных является комбинацией нескольких или всех потоков данных;
M потоков предварительно кодированных данных, посылаемых по сети на распределенные приемопередающие станции;
распределенные приемопередающие станции, одновременно посылающие потоки предварительно кодированных данных по беспроводным линиям связи по меньшей мере к одному устройству клиента, так что по меньшей мере одно устройство клиента принимает по меньшей мере один из первоначальных N потоков данных.
2. Система по п.1, в которой множество распределенных антенн передают радиочастотные сигналы, чтобы создать места в пространстве с нулевой радиочастотной энергией.
3. Система по п.1, в которой MU-MAS подавляет помехи между соседними кластерами и содержит:
первый кластер MU-MAS для связи с первым устройством клиента по каналу связи MU-MAS;
первое устройство клиента для обнаружения мощности сигнала от первого кластера MU-MAS;
второй кластер MU-MAS для формирования сигналов, взаимодействующих с каналом связи MU-MAS, в котором первое устройство клиента обнаруживает мощность сигнала помехи от второго кластера MU-MAS;
если мощность сигнала от первого кластера MU-MAS достигает указанного значения относительно значения мощности сигнала помехи от второго кластера MU-MAS, то тогда первое устройство клиента формирует информацию о состоянии канала (CSI), определяющую состояние канала между одной или более антеннами первого устройства клиента и одной или более антеннами второго кластера MU-MAS, и передает CSI на базовую приемопередающую станцию (BTS) во втором кластере MU-MAS; и
BTS, реализующую предварительное кодирование MU-MAS с подавлением межкластерной помехи MU-MAS (IMCI), чтобы избежать радиочастотной помехи у первого пользователя.
4. Система по п.1, в которой MU-MAS регулирует связь с первым устройством клиента по мере того, как первое устройство клиента перемещается от первого кластера MU-MAS ко второму кластеру MU-MAS, причем упомянутая система содержит:
первое устройство клиента, обнаруживающее мощность ("S1") сигнала между первым устройством клиента и первым кластером MU-MAS и мощность ("S2") сигнала между первым устройством клиента и вторым кластером MU-MAS;
когда первое устройство клиента находится в пределах первой заданной зоны, в которой S2 достаточно низкая относительно S1, то осуществляют предварительное кодирование MU-MAS по меньшей мере на одной из базовых приемопередающих станций (BTS) в первом кластере MU-MAS, чтобы передать одновременные не создающие друг другу помех потоки данных в пределах одной и той же полосы частот к первому множеству устройств клиента, содержащему первого пользователя, и осуществляют стандартное предварительное кодирование MU-MAS на станциях BTS во втором кластере MU-MAS, чтобы передать одновременные не создающие друг другу помех потоки данных в пределах одной и той же полосы частот ко второму множеству устройств клиента, не содержащих первого пользователя;
когда первое устройство клиента находится в пределах второй заданной зоны, в которой S2 увеличилась относительно S1 и/или S1 уменьшилась относительно S2, так что относительные значения S2 и S1 привели в результате к достижению первого порогового значения, то затем формируют информацию о состоянии канала (CSI), определяющую состояние канала между одной или более антеннами первого устройства клиента и одной или более антеннами второго кластера MU-MAS, в котором BTS второго кластера MU-MAS использует CSI, чтобы осуществить предварительное кодирование MU-MAS с подавлением межкластерной помехи MU-MAS (IMCI) для подавления радиочастотной помехи у первого пользователя;
когда первое устройство клиента находится в пределах третьей заданной зоны, в которой S2 увеличилась относительно S1 и/или S1 уменьшилась относительно S2, так что относительные значения S2 и S1 привели в результате к достижению второго порогового значения, то затем осуществляют стандартное предварительное кодирование MU-MAS на станциях BTS во втором кластере MU-MAS, чтобы передать одновременные не создающие друг другу помех потоки данных в пределах одной и той же полосы частот ко второму множеству устройств клиента, содержащему первое устройство клиента, и формируют информацию о состоянии канала (CSI), определяющую состояние канала между одной или более антеннами первого устройства клиента и одной или более антеннами первого кластера MU-MAS, в которой BTS первого кластера MU-MAS использует CSI, чтобы осуществить предварительное кодирование MU-MAS с подавлением межкластерной помехи MU-MAS (IMCI), чтобы избежать радиочастотной помехи у первого пользователя; и
когда первое устройство клиента находится в пределах четвертой заданной зоны, в которой S2 увеличилась относительно S1 и/или S1 уменьшилась относительно S2, так что относительные значения S2 и S1 привели в результате к достижению третьего порогового значения, то затем осуществляют стандартное предварительное кодирование MU-MAS по меньшей мере на одной из базовых приемопередающих станций (BTS) во втором кластере MU-MAS, чтобы передать одновременные не создающие друг другу помех потоки данных в пределах одной и той же полосы частот ко второму множеству устройств клиента, содержащему первого пользователя, и осуществляют стандартное предварительное кодирование MU-MAS на станциях BTS в первом кластере MU-MAS, чтобы передать одновременные не создающие друг другу помех потоки данных в пределах одной и той же полосы частот первому множеству устройств клиента, не содержащему первого пользователя.
5. Система по п.1, в которой MU-MAS регулирует связь с первым устройством клиента и содержит:
сеть MU-MAS, имеющую множество антенн, посылающих радиочастотную энергию пользователю;
устройство клиента и/или один или более приемопередатчиков базовой станции (BTS) сети MU-MAS, оценивающее текущую скорость движения пользователя; и
одну или более станций BTS, назначающих устройство клиента конкретной сети MU-MAS, основываясь на оцененной скорости движения пользователя.
6. Система по п.1, в которой MU-MAS регулирует связь с первым устройством клиента и содержит:
применение весов MU-MAS к одному или более потокам данных, чтобы сформировать один или более предварительно кодированных потоков данных MU-MAS;
прием информации о качестве входного канала (CQI) и/или информации о состоянии канала (CSI), относящейся к каналам связи, по которым должны передаваться предварительно кодированные потоки данных MU-MAS;
определение коэффициента масштабирования мощности, основываясь на CQI и/или CSI; и
применение коэффициента масштабирования мощности к каждому из предварительно кодированных потоков данных MU-MAS.
7. Система по п.1, в которой MU-MAS регулирует связь с первым устройством клиента и содержит:
прием информации о состоянии канала (CSI) и/или информации о качестве канала (CQI);
выбор групп антенн MU-MAS в пределах одного и того же кластера, основываясь на CSI или CQI; и
применение весов MU-MAS для формирования одного или более предварительно кодированных потоков данных MU-MAS в пределах каждой группы, основываясь на CSI и/или CQI.
8. Система по п.1, в которой MU-MAS осуществляет связь с множеством устройств клиента и содержит:
определение информации о состоянии канала (CSI), определяющее состояние канала между каждой из первого множества антенн MU-MAS и каждым устройством клиента;
использование CSI для определения весов предварительного кодирования MU-MAS для каждого из каналов между каждой из первого множества антенн MU-MAS и антеннами каждого из устройств клиента;
использование CSI и весов предварительного кодирования MU-MAS для определения показателей качества канала, определяющих качество канала между каждой из первого множества антенн MU-MAS и антеннами каждого из устройств клиента;
использование показателей качества линии связи для определения схем кодирования модуляции (MCS) для различных устройств клиента; и
передачу предварительно кодированных потоков данных от каждой из первого множества антенн MU-MAS к каждому из отдельных устройств клиента, используя MCS, определенные для этих устройств клиента.
9. Система по п.1, в которой MU-MAS выполняет интерполяцию предварительного кодирования и использует ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (OFDM) и предварительное кодирование MU-MAS для осуществления связи с множеством устройств клиента, причем система содержит процессор для обработки управляющей программы для выполнения следующих операций:
выбор первого подмножества тональных сигналов ODFM для определения первого подмножества весов предварительного кодирования;
получение второго подмножества весов предварительного кодирования для второго подмножества тональных сигналов ODFM посредством интерполяции между первым подмножеством весов предварительного кодирования; и
использование сочетания первого подмножества весов предварительного кодирования и второго подмножества весов предварительного кодирования для выполнения предварительного кодирования потока данных перед передачей потока данных пользователю.
10. Система по п.1, в которой MU-MAS содержит:
множество беспроводных устройств клиента;
множество базовых приемопередающих станций (BTS), имеющих множество антенн MU-MAS для установления многочисленных параллельных каналов связи со множеством устройств клиента;
в которой любая BTS и/или любое беспроводное устройство клиента измеряет качество линий связи для каналов связи между ними и использует результаты измерения качества лини связи для определения кластера пользователя;
BTS и/или беспроводные устройства клиента дополнительно посредством измерения получают информацию о состоянии канала (CSI) между каждым устройством клиента и каждой антенной MU-MAS в пределах определенного кластера пользователя и предварительно кодируют передачи данных между антеннами MU-MAS в пределах кластера пользователя и устройствами клиента, доступными для этих антенн MU-MAS, основываясь на измеренной CSI.
11. Система по п.1, использующая предварительное кодирование блочной диагонализации.
12. Система по п.2, в которой M распределенных передающих антенн создают до (M-1) точек с нулевой радиочастотной энергией,
13. Система по п.2, в которой точки с нулевой радиочастотной энергией создаются для подавления помехи между соседними кластерами MU-MAS.
14. Система по п.3, в которой обнаружение мощности сигнала помехи в первом устройстве клиента от второго кластера MU-MAS содержит измерение мощности сигнала во время назначенных периодов молчания от антенн MU-MAS первого кластера MU-MAS.
15. Система по п.4, дополнительно содержащая:
первое устройство клиента и/или BTS, вычисляющие отношение сигнал-смесь помехи с шумом (SINR) и/или отношение сигнал-помеха (SIR) для S1 и S2; и
определение первого, второго и третьего пороговых значений, основываясь на значениях SIR и/или SINR.
16. Система по п.4, дополнительно содержащая:
первое устройство клиента и/или BTS, динамически регулирующие каждое первое-третье пороговые значения, чтобы осуществить гистерезисный цикл в ответ на перемещение первого устройства клиента между зонами для недопущения периодически повторяющихся переключений между зонами, основываясь на относительных значениях S1 и S2.
17. Система по п.5, в которой радиочастотная энергия используется для оценки текущей скорости движения для устройства клиента, оценивая доплеровский сдвиг.
18. Система по п.5, в которой, если скорость движения пользователя превышает заданное пороговое значение, то устройство клиента назначается первой сети MU-MAS, способной осуществлять связь с высокоскоростными устройствами клиента, а если скорость пользователя ниже заданного порогового значения, то устройство клиента назначается второй сети MU-MAS.
19. Система по п.6, в которой коэффициент масштабирования мощности применяется к каждому из потоков данных, посланных каждой антенне MU-MAS, и динамически регулируется так, что мгновенная мощность передачи на каждую антенну MU-MAS может подниматься выше заданного максимально допустимого воздействия (МРЕ), но средняя мощность в каждой антенне MU-MAS поддерживается ниже предельных значений МРЕ.
20. Система по п.8, в которой система, использующая ортогональное мультиплексирование с разделением частот (OFDM), дополнительно содержит: определение на основе показателей качества канала, различных тональных сигналов OFDM, которые должны использоваться для связи с каждым из различных устройств клиента.
21. Система по п.8, дополнительно содержащая регулирование MCS на основе обнаруженных временных изменений усиления канала.
22. Система по п.1, в которой антеннам MU-MAS известна информация о состоянии канала между передатчиками и приемниками и передатчики используют информацию о состоянии канала для определения сигналов помехи, которые должны передавать одновременно.
23. Система по п.10, в которой качество канала измеряется как отношение сигнал-шум (SNR) или отношение сигнал-смесь помехи с шумом (SINR).
24. Система по п.10, в которой, использование результатов измерений качества линии связи для определения кластера пользователя содержит идентификацию подмножества антенн, имеющих ненулевые показатели качества линии связи для целевого пользователя.
25. Система по п.10, в которой взаимообразность восходящего/нисходящего (UL/DL) канала используется для получения CSI из использования контрольного сигнала по каналу UL для дуплексных систем с временным разделением (TDD).