ПЕРЕСТАНОВКА КОДОВЫХ СЛОВ И УМЕНЬШЕННАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ДЛЯ СГРУППИРОВАННЫХ АНТЕНН
CODEWORD PERMUTATION AND REDUCED FEEDBACK FOR GROUPED ANTENNAE

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Данная заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 60/842,872 под названием "Способ и устройство для перестановки кодовых слов и уменьшенная обратная связь для сгруппированных антенн", которая была подана 6 сентября 2006 г. Вышеупомянутая заявка полностью включена в данный документ путем ссылки.
Предшествующий уровень техники
I. Область техники
Следующее описание относится в общем к беспроводной связи и более конкретно к перестановке кодовых слов для сгруппированных антенн в системе беспроводной связи.
II. Предшествующий уровень техники
Системы беспроводной связи широко используются для того, чтобы обеспечивать различные типы содержания обмена информацией, например, такие как речевой сигнал, данные и так далее. Обычные системы беспроводной связи могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать связь с многочисленными пользователями путем совместного доступа к доступным системным ресурсам (например, полосе пропускания, мощности передачи...). Примеры таких систем множественного доступа могут включать в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) и т.п.
В общем, беспроводные системы связи с множественным доступом могут одновременно поддерживать связь для множества подвижных устройств. Каждое подвижное устройство может осуществлять связь с одной или больше базовыми станциями через передачи по прямой и обратной линиям связи. Термин "прямая линия связи" (или "нисходящая линия связи") относится к линии связи от базовых станций к подвижным устройствам, а термин "обратная линия связи" (или "восходящая линия связи") относится к линии связи от подвижных устройств к базовым станциям. Кроме того, связь между подвижными устройствами и базовыми станциями может быть установлена через системы с одним входом и одним выходом (SISO), системы со многими входами и одним выходом (MISO), системы со многими входами и многими выходами (MIMO) и т.д.
N
N
N
N
N
N
<
N
, N
N
T
R
T
R
S
S
T
R
S
Системы MIMO для передачи данных обычно используют множество () передающих антенн и множество () приемных антенн. Канал MIMO, сформированный  передающими и  приемными антеннами, может быть разложен на  независимых каналов, которые могут упоминаться как пространственные каналы, где {}. Каждый из  независимых каналов соответствует измерению. Кроме того, системы MIMO могут обеспечивать улучшенную рабочую характеристику (например, увеличенную спектральную эффективность, более высокую пропускную способность и/или большую надежность), если используются дополнительные измерения, создаваемые множеством передающих и приемных антенн.
Системы MIMO могут поддерживать различные методы дуплексной работы, чтобы разделять передачи прямой и обратной линий связи через общую физическую среду. Например, дуплексные системы с частотным разделением каналов (FDD) могут использовать разные частотные области для выполнения передач по прямой и обратной линиям связи. Дополнительно в дуплексных системах с временным разделением каналов (TDD) передачи по прямой и обратной линиям связи могут использовать общую частотную область. Однако общепринятые методы могут обеспечивать ограниченную обратную связь, связанную с информацией канала, или вообще не обеспечивать обратную связь.
Раскрытие изобретения
Следующее описание представляет упрощенное краткое изложение одного или больше вариантов осуществления, предназначенное для того, чтобы обеспечить основное понимание таких вариантов осуществления. Это краткое изложение не является подробным изложением сущности всех рассматриваемых вариантов осуществления и не предназначено ни для определения ключевых или критических элементов всех вариантов осуществления, ни для очерчивания объема любого или всех вариантов осуществления. Его единственная цель состоит в том, чтобы представить некоторые концепции одного или больше вариантов осуществления в упрощенной форме в виде вводной части к более детализированному описанию, которое представлено ниже.
В соответствии с одним или больше аспектами и их соответствующим раскрытием различные аспекты описаны в связи с способствованием уменьшенной обратной связи, передаваемой по каналу обратной линии связи в ответ на передачу данных по прямой линии связи для системы беспроводной связи со многими входами и многими выходами (MIMO). В частности, в системе MIMO, реализующей схему управления скоростью по группам (PGRC), кодовые слова могут быть связаны больше чем с одним уровнем. Кодовые слова переставляются между антеннами на основании симметричной перестановки групп антенн. Кроме того, кодовые слова передаются в переставленной форме так, чтобы приемники могли сжимать обратную связь в основной индикатор качества канала (CQI) и дифференциальный CQI, представляющий возрастание качества, являющееся результатом подавления помех, создаваемых кодовым словом, связанным с основным CQI.
В соответствии со связанными аспектами здесь описана система беспроводной связи, использующая перестановку кодовых слов. В одном аспекте способ, который способствует сокращению требуемой обратной связи для управления скоростью передачи данных в беспроводной связи, причем способ определяет одно или больше группирований множества передающих антенн, переставляет кодовые слова потоков данных в соответствии с перестановкой группирований антенн и передает переставленные кодовые слова через одно или больше группирований передающих антенн по каналу прямой линии связи.
В соответствии с другим аспектом устройство беспроводной связи, используемое в системе со многими входами и многими выходами, содержит средство для идентификации уровня соответствия кодового слова уровню, средство для составления групп передающих антенн, основываясь по меньшей мере частично на уровне соответствия кодового слова, и средство для выполнения симметричных перестановок по меньшей мере двух кодовых слов.
В соответствии с еще одним аспектом устройство беспроводной связи содержит запоминающее устройство, которое сохраняет команды, связанные с группированием передающих антенн, перестановкой символов кодовых слов, основанной на группированиях антенн, и использованием обратной связи для регулирования скорости передачи данных, и процессор, подсоединенный к запоминающему устройству, сконфигурированный для выполнения команд, хранящихся в запоминающем устройстве.
В соответствии с другим аспектом машиночитаемый носитель имеет хранящиеся на нем выполняемые машиной команды для группирования передающих антенн на основании соответствия между кодовыми словами и уровнями, перетасовывания блоков кодовых слов по группированиям антенн, основываясь на симметричных перестановках группирований, передачи перетасованных блоков кодовых слов по каналу прямой линии связи через передающие антенны, приема сжатого показателя обратной связи, относящегося к передаче перетасованных кодовых слов, и регулирования последовательных передач, основываясь по меньшей мере частично на принятой обратной связи.
В соответствии с еще одним аспектом способ, который генерирует уменьшенную обратную связь в системе беспроводной связи, содержит обратное смешение переставленных блоков кодовых слов в соответствии со схемой перестановок, используемой во время передачи, воссоздание помех, создаваемых первым кодовым словом во время передачи, оценку индикатора качества канала (CQI), связанного с первым кодовым словом, и оценку дифференциальный CQI, связанного с возрастанием качества, являющимся результатом подавления воссозданных помех при декодировании второго кодового слова.
В соответствии с еще одними аспектами в системе беспроводной связи устройство содержит процессор, сконфигурированный так, чтобы восстанавливать по меньшей мере два кодовых слова, принятых в переставленной форме, определять основной CQI, отражающий качество сигнала первого кодового слова по меньшей мере из двух кодовых слов, и вычислять приращение CQI на основании усиления сигнала, полученного во втором кодовом слове.
В соответствии с другим аспектом устройство беспроводной связи, которое вычисляет уменьшенную обратную связь, используя успешные подавления помех на переставленных кодовых словах, содержит средство для приема переставленных кодовых слов по множеству приемных антенн, средство для восстановления кодовых слов на основании принятых переставленных кодовых слов, средство для воссоздания помех, создаваемых первым кодовым словом во время передачи, и средство для подавления воссозданных помех при декодировании второго кодового слова.
Для выполнения вышеизложенных и связанных целей один или больше вариантов осуществления содержат признаки, в дальнейшем описанные полностью, и в частности, указанные в формуле изобретения. Последующее описание и прилагаемые чертежи подробно формулируют некоторые иллюстративные аспекты одного или больше вариантов осуществления. Однако эти аспекты являются показательными, для лишь некоторых из различных способов, которыми могут использоваться принципы различных вариантов осуществления, и описанные варианты осуществления предназначены для того, чтобы включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - иллюстрация системы беспроводной связи в соответствии с различными аспектами, сформулированными в данном описании.
Фиг. 2 - иллюстрация примерного устройства связи, предназначенного для использования в среде беспроводной связи.
Фиг. 3 - иллюстрация примерной системы беспроводной связи, которая реализует схему регулирования скорости по группам.
Фиг. 4 - иллюстрация примерной системы беспроводной связи, которая совершает перестановку кодовых слов в оборудовании MIMO.
Фиг. 5a-5g - иллюстрации примерных схем перестановок в соответствии с аспектом раскрытия объекта изобретения.
Фиг. 6 - иллюстрация примерной методологии, которая способствует сокращению обратной связи для систем MIMO через перестановку.
Фиг. 7 - иллюстрация примерной методологии, которая формирует обратную связь, основываясь на передачах переставленных кодовых слов.
Фиг. 8 - иллюстрация примерного подвижного устройства, которое способствует сокращению обратной связи, используя перестановку кодовых слов в системе MIMO, использующей схему регулирования скорости по группам.
Фиг. 9 - иллюстрация примерной системы, которая способствует сокращению количества обратной связи, требуемой для управления передачами в среде MIMO, на основании перестановки кодовых слов.
Фиг. 10 - иллюстрация примерной среды сети беспроводной связи, которая может использоваться вместе с различными системами и способами, описанными в данном описании.
Фиг. 11 - иллюстрация примерной системы, которая способствует сокращению обратной связи посредством передачи кодовых слов в переставленной форме.
Фиг. 12 - иллюстрация примерной системы, которая вычисляет уменьшенную обратную связь, основываясь на переставленных кодовых словах.
Осуществление изобретения
Теперь будут описаны различные варианты осуществления со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции повсюду используются для обозначения одинаковых элементов. В последующем описании с целью пояснения многочисленные конкретные подробности сформулированы так, чтобы обеспечивать полное понимание одного или больше вариантов осуществления. Однако может быть очевидно, что такой вариант (варианты) осуществления может быть осуществлен на практике без этих конкретных подробностей. В других примерах известные структуры и устройства показываются в форме блок-схем, чтобы облегчать описание одного или больше вариантов осуществления.
Как используются в этой заявке, термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для того, чтобы относиться к связанному с компьютером объекту, либо к аппаратному обеспечению, встроенному программному обеспечению, комбинации аппаратного и программного обеспечения, программному обеспечению, либо к программному обеспечению при его выполнении. Например, компонент может быть процессом, выполняемым на процессоре, процессором, объектом, выполняемым файлом, потоком выполнения, программой и/или компьютером, но не ограничен этим. Посредством иллюстрации компонентом может быть и прикладная программа, выполняемая на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство. Один или больше компонентов могут постоянно находиться в пределах процесса и/или потока выполнения, и компонент может быть локализирован на одном компьютере и/или распределен между двумя или больше компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут выполняться с разных пригодных для чтения компьютером сред, имеющих различные структуры данных, хранящихся в них. Компоненты могут осуществлять связь посредством локальных и/или дистанционных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или больше пакетов данных (например, данные от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или через сеть, такую как Интернет, с другими системами посредством сигнала).
Кроме того, в данном описании раскрыты различные варианты осуществления в связи с подвижным устройством. Подвижное устройство также может быть названо системой, абонентским модулем, абонентской станцией, подвижной станцией, мобильным телефоном, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, терминалом пользователя, терминалом, устройством беспроводной связи, агентом пользователя, устройством пользователя или пользовательским оборудованием (UE). Подвижным устройством может быть телефон сотовой связи, радиотелефон, телефон протокола инициирования сеанса связи (SIP), станция беспроводной местной линии связи (WLL), персональный цифровой ассистент (PDA), портативное устройство, имеющее возможность беспроводного подключения, вычислительное устройство или другое устройство обработки, подключенное к беспроводному модему. Кроме того, в данном описании раскрыты различные варианты осуществления в связи с базовой станцией. Базовая станция может использоваться для осуществления связи с подвижным устройством (подвижными устройствами) и также может упоминаться как точка доступа, узел В или может использоваться некоторая другая терминология.
Кроме того, различные аспекты или признаки, описанные в данном описании, могут быть реализованы как способ, устройство или промышленное изделие, использующее стандартные методы программирования и/или проектирования. Термин "промышленное изделие", как используется в данном описании, предназначен для того, чтобы охватывать компьютерную программу, доступную из любого компьютерно-считываемого устройства, несущей частоты или среды. Например, компьютерно-считываемый носитель может включать в себя, но не ограничен этим, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные полоски и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD) и т.д.), интеллектуальные карточки и устройства флэш-памяти (например, EPROM (программируемое постоянное запоминающее устройство), плату, штриховую диаграмму, флэш-память и т.д.). Дополнительно различные носители данных, описанные в данном описании, могут представлять одно или больше устройств и/или других машиночитаемых носителей для хранения информации. Термин "машиночитаемый носитель" может включать в себя, не ограничиваясь этим, каналы беспроводной связи и другие различные носители информации, способные запоминать, сохранять и/или переносить команду (команды) и/или данные.
Рассмотрим теперь фиг. 1, на которой иллюстрируется система беспроводной связи 100 в соответствии с различными вариантами осуществления, представленными в данном описании. Система 100 содержит базовую станцию 102, которая может включать в себя множество групп антенн. Например, одна группа антенн может включать в себя антенны 104 и 106, другая группа может содержать антенны 108 и 110 и дополнительная группа может включать в себя антенны 112 и 114. Для каждой группы антенн показаны две антенны; однако для каждой группы может использоваться больше или меньше антенн. Базовая станция 102 дополнительно может включать в себя канал передачи и канал приема, каждый из которых может, в свою очередь, содержать множество компонентов, связанных с передачей и приемом сигналов (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.д.), как должно быть понятно специалистам в данной области техники.
Базовая станция 102 может осуществлять связь с одним или больше подвижными устройствами, такими как подвижное устройство 116 и подвижное устройство 122; однако должно быть понятно, что базовая станция 102 может осуществлять связь по существу с любым количеством подвижных устройств, подобных подвижным устройствам 116 и 122. Подвижными устройствами 116 и 122 могут быть, например, сотовые телефоны, смартфоны, портативные компьютеры, портативные устройства связи, портативные вычислительные устройства, радиоприемники спутниковой связи, системы глобального позиционирования, устройства PDA и/или любое другое устройство, подходящее для осуществления связи через систему 100 беспроводной связи. Как изображено, подвижное устройство 116 осуществляет связь с антеннами 112 и 114, где антенны 112 и 114 передают информацию подвижному устройству 116 по прямой линии 118 связи и принимают информацию от подвижного устройства 116 по обратной линии 120 связи. Кроме того, подвижное устройство 122 осуществляет связь с антеннами 104 и 106, где антенны 104 и 106 передают информацию подвижному устройству 122 по прямой линии 124 связи и принимают информацию от подвижного устройства 122 по обратной линии 126 связи. В дуплексной системе с частотным разделением (FDD) прямая линия 118 связи, например, может использовать диапазон частот, отличающийся от диапазона частот, используемого обратной линией 120 связи, и прямая линия 124 связи может использовать диапазон частот, отличающийся от диапазона частот, используемого обратной линией 126 связи. Дополнительно в дуплексной системе с временным разделением (TDD) прямая линия 118 связи и обратная линия 120 связи могут использовать общий диапазон частот, и прямая линия 124 связи и обратная линия 126 связи могут использовать общий диапазон частот.
Совокупность антенн и/или область, в которой, как намечено, они должны осуществлять связь, могут упоминаться как сектор базовой станции 102. Например, множество антенн могут быть предназначены для того, чтобы осуществлять связь с подвижными устройствами в секторе областей, охватываемых базовой станцией 102. В осуществлении связи по прямым линиям 118 и 124 связи, передающие антенны базовой станции 102 могут использовать формирование диаграммы направленности, чтобы улучшать отношение сигнал-шум прямых линий 118 и 124 связи для подвижных устройств 116 и 122. Также, в то время как базовая станция 102 использует формирование диаграммы направленности, чтобы выполнять передачу для подвижных устройств 116 и 122, беспорядочно рассеянных по связанной зоне обслуживания, подвижные устройства в соседних ячейках могут быть подвержены меньшему воздействию помех по сравнению со случаем, когда базовая станция выполняет передачу через единственную антенну для всех своих подвижных устройств.
В соответствии с примером система 100 может быть системой связи со многими входами и многими выходами (MIMO). Кроме того, система 100 может использовать любой тип метода дуплексной работы, чтобы разделять каналы связи (например, прямую линию связи, обратную линию связи...), такой как FDD, TDD и т.п. Кроме того, система 100 может использовать перестановку кодовых слов для снижения количества обратной связи, требуемой для улучшения последовательных передач и увеличения пространственного разнесения для каждого кодового слова. В соответствии с иллюстрацией базовая станция 102 может выполнять передачу по прямым линиям 118 и 124 связи для подвижных устройств 116 и 122. Базовая станция 102 может перемешивать кодовые слова между группами антенн и/или уровнями на основании некоторого количества активных антенн в системе связи MIMO и уровня соответствия между кодовыми словами и уровнями. Базовая станция 102 передает кодовые слова по прямым линиям 118 и 124 связи в переставленной форме так, чтобы каждые кодовые слова частично передавались на всех выбранных антеннах в системе связи MIMO. Подвижные устройства 116 и 122 принимают переставленную передачу от базовой станции 102 через соответствующие прямые линии 118 и 124 связи. Подвижным устройствам 116 и 122 известна схема перестановок, используемая базовой станцией 102. Соответственно, подвижные устройства 116 и 122 могут обратно смешивать и восстанавливать первоначальные кодовые слова после приема переставленных кодовых слов по соответствующим прямым линиям 118 и 124 связи. Кроме того, подвижные устройства 116 и 122 могут определять обратную связь, подлежащую обеспечению для базовой станции 102, связанной с переставленной передачей. Например, подвижные устройства 116 и 122 могут использовать сжатый показатель обратной связи в противоположность отдельным значениям для каждого индивидуального канала, антенны, кодового слова или подобного элемента. В соответствии с иллюстрацией единственное значение качества, точно представляющее все каналы прямой линии связи, может передаваться от одного из подвижных устройств 116 и 122 к базовой станции 102; однако заявляемый объект изобретения этим не ограничен. Обратная связь может передаваться к базовой станции 102 по каналу обратной линии связи.
Базовая станция 102 может получать связанную с каналом обратную связь от подвижных устройств 116 и 122. Дополнительно базовая станция 102 может использовать обратную связь для регулирования последовательных передач для подвижных устройств 116 и 112. В соответствии с примером базовая станция 102 передает множество выходных потоков для подвижного устройства 116 в среде MIMO в соответствии с перестановкой выходных потоков (то есть перемешивая выходные потоки между выходными антеннами). Множество выходных потоков, когда они переставляются, находятся по существу в аналогичных условиях, в среднем, во время передачи, допуская обеспечение упрощенной обратной связи, относящаяся ко всем выходным потокам от подвижного устройства 116 к базовой станции 102; аналогично базовая станция 102 и подвижное устройство 122 могут использовать перестановки по существу подобным способом. Кроме того, подвижные устройства 116 и 122 могут применять методы подавления помех. Базовая станция 102 может использовать упрощенную обратную связь (например, состоящую из среднего индикатора качества канала и одного или больше инкрементных индикаторов качества канала) для регулирования последовательных передач для всех выходных потоков по каналу прямой линии связи.
На фиг. 2 иллюстрируется устройство 200 связи, предназначенное для использования в среде беспроводной связи. Устройством 200 связи может быть базовая станция или ее часть или подвижное устройство или его часть. В соответствии с иллюстрацией устройство 200 связи может использоваться в системе MIMO, где используется множество антенн, чтобы передавать и принимать передачу данных. Антенны могут быть физическими или виртуальными антеннами. Физическая антенна представляет собой антенну, используемую для излучения сигнала, и обычно имеет ограниченную максимальную мощность передачи. Виртуальная антенна представляет собой антенну, через которую могут быть переданы данные, но виртуальная антенна необязательно излучает сигнал. В соответствии с одним примером виртуальная антенна может быть связана с лучом, формируемым посредством объединения множества физических антенн через вектор коэффициентов. Множество виртуальных антенн являются возможными при сопоставлении каждой виртуальной антенны с некоторыми или всеми физическими антеннами с помощью различных методов отображения.
Устройство 200 связи применимо к системам MIMO с несколькими кодовыми словами. Одна схема MIMO с несколькими кодовыми словами представляет собой регулирование скорости по антеннам (PARC) или селективное регулирование скорости по антеннам (SPARC). В схеме (S)PARC одно кодовое слово соответствует одному уровню системы MIMO. Уровень может быть потоком данных, физической антенной, виртуальной антенной или подобным элементом. Соответственно в схеме (S)PARC каждая физическая и/или виртуальная антенна одновременно передает и/или принимает отдельный поток данных. Каждый поток данных может быть закодирован на изменяющихся скоростях передачи данных, основываясь, помимо всего прочего, на помехах, испытываемых каналом, передающим поток данных. Более высокая пропускная способность достигается благодаря использованию множества передающих антенн и множества приемных антенн, чтобы создавать множество каналов, которые можно пространственно различать. Одна трудность, представляемая системами MIMO, заключается в том, чтобы увеличивать до максимума пропускную способность для каждого канала и снижать до минимума величину обратной связи, требуемую для достижения максимизации. Например, индикатор качества канала (CQI) передается по каналу обратной связи для каждого канала так, чтобы передатчик мог увеличивать до максимума пропускную способность посредством регулирования скоростей передачи данных на всех каналах. Должно быть понятно, что CQI может включать в себя отношение сигнал-шум (SNR), отношение сигнал-помехи плюс шум (SINR) или другие такие показатели и/или значение, вычисленное из таких измеренных величин. Эта обратная связь, основанная на подходе максимизации пропускной способности, потребляет большое количество ресурсов прямой или обратной линии связи при обеспечении CQI для каждого из множества каналов.
Устройство 200 связи может включать в себя переставляющее устройство 202, которое переставляет потоки данных по множеству антенн. В схеме (S)PARC переставляющее устройство 202 может выполнять перестановки слоев так, чтобы каждый поток данных передавался частично через все или выбранное подмножество физических и/или виртуальных антенн. Например, система MIMO может иметь четыре физические антенны и передавать отдельный поток данных на каждой из этих четырех антенн. Переставляющее устройство 202 переставляет кадры потоков данных так, чтобы участки любого заданного потока данных передавать на всех четырех антеннах. Предварительно потоки данных общепринятым способом кодируются, перемежаются и отображаются в модуляционные символы. Однако до передачи передающими антеннами, модуляционные символы перемешиваются переставляющим устройством 202 в соответствии с циклически изменяющейся или псевдослучайной кодовой комбинацией. Посредством иллюстрации, а не ограничения первый блок каждого потока данных передается через первую комбинацию каналов MIMO. Например, четыре потока данных, пронумерованные с 1 по 4, должны быть переданы по четырем каналам MIMO, пронумерованным с 1 по 4. Первый блок потоков 1-4 данных может быть передан каналами 1-4 MIMO, соответственно. Затем второй блок потоков 1-4 данных может быть передан каналами 2, 3, 4 и 1 MIMO, соответственно. Третьи блоки могут быть переданы каналами 3, 4, 1 и 2, соответственно. Остающиеся блоки могут быть переданы этим способом посредством циклического изменения каждой из четырех простых циклически изменяющихся перестановок, или всех 24 возможных перестановок каналов 1-4 MIMO. Если передаются только два или три потока, циклически изменяющиеся или псевдослучайные перестановки могут применяться только к выбранному подмножеству физических и/или виртуальных антенн. Каждый блок может соответствовать каждой поднесущей или группе поднесущих при передаче в частотных областях (например, OFDMA). Кроме того, каждый блок может соответствовать каждому символу во временной области или группе символов при передаче во временных областях (например, FDMA, CDMA с единственной несущей и т.д.).
Перестановка потоков данных на совокупности каналов MIMO в соответствии с полной перестановкой комбинаций каналов дает возможность использовать сжатый показатель в качестве обратной связи. Блоки каждого потока данных передаются по всем каналам MIMO. Соответственно, каждый из потоков данных находится в среднем в одних и тех же условиях в канале при условии, что канал остается почти статическим во время передачи блоков из потоков данных в течение каждого периода перестановок. Подобные условия в канале приводят к подобным индикаторам CQI (например, SNR, SINR или другим таким показателям). Например, соответствующие отношения SNR для каждого из потоков данных должны иметь хороший характер и изменяться только на основании какого-либо последовательного подавления помех, выполняемого на множестве потоков данных. Соответствующие отношения SNR можно представить с приемлемой точностью посредством сжатой формы более компактно, чем обеспечение отдельных измерений SNR для каждого канала MIMO. Например, сжатая форма может включать в себя эталонное SNR и приращение или дифференциальное SNR. Эталонное SNR может соответствовать значению SNR первого декодированного потока данных, а значение приращения SNR может соответствовать разности между последовательными потоками данных, образующимися в результате последовательного подавления помех.
Передатчик переставленных потоков данных принимает сжатое SNR через обратную линию связи или восходящую линию связи. Передатчик может использовать сжатое значение SNR для регулирования скоростей передачи данных, с которыми должны кодироваться последовательные потоки данных. Например, передатчик предполагает, что эталонное SNR, включенное в сжатое SNR, равно SNR, измеренному приемником для одного потока данных. Передатчик использует это SNR для регулирования скорости передачи данных соответствующих потоков данных. Для второго потока данных передатчик предполагает, что измеренное SNR равно сумме эталонного SNR и приращения SNR, и регулирует скорость передачи данных соответствующим образом. Для следующего потока данных передатчик использует сумму эталонного SNR и удвоенную величину приращения SNR для регулирования скорости передачи данных и так далее для каждого потока данных после этого.
На стороне приемника соответствующее устройство связи, подобное устройству 200, принимает переставленные потоки данных, смешанные переставляющим устройством 204. Устройством связи на стороне приемника может быть подвижное устройство или его часть, если устройство 200 связи представляет собой базовую станцию или ее часть. И наоборот, если устройство 200 связи представляет собой подвижное устройство или его часть, устройством на стороне приемника может быть базовая станция или ее часть. Устройство на стороне приемника включает в себя восстанавливающее устройство 204, которое обратно смешивает переданные переставленные потоки данных. Восстанавливающее устройство 204 осведомлено о схеме перестановок, используемой переставляющим устройством 202 для смешения потоков данных по каналам. Восстанавливающее устройство 204 принимает блоки из каждого из каналов MIMO и восстанавливает первоначальные потоки данных. Воссозданные потоки данных анализируются оценщиком 206 обратной связи, чтобы определять отношения SNR потоков данных или некоторые другие значения CQI, как описано выше. В качестве альтернативы оценки каналов MIMO, полученные через опорные сигналы или контрольные сигналы, могут использоваться вместе со схемой перестановок для выведения отношений SNR или других значений CQI.
Устройство 200 связи в дополнение к описанной выше схеме (S)PARC может использоваться во множестве систем MIMO с несколькими кодовыми словами. Например, устройство 200 связи является подходящей для схемы MIMO с несколькими кодовыми словами регулирования скорости по группам (PGRC).
На фиг. 3 иллюстрируется примерная система 300 беспроводной связи, реализующая схему PGRC. Система 300 включает в себя два потока данных (то есть поток 1 данных и поток 2 данных) и четыре передающие антенны 316-322. Таким образом, система 300 может быть описана как система MIMO 4×4. Должно быть понятно, что для расширения системы MIMO можно использовать дополнительные антенны и потоки данных. Поток 1 данных кодируется на первой скорости передачи данных кодером 302. В одном примере кодер 302 разделяет поток 1 данных на бинарные блоки определенной длины, и блоки отображаются в бинарное кодовое слово. Кодовое слово, связанное с потоком 1 данных, перемежается перемежителем 304. Перемежение представляет собой процесс, с помощью которого блок потоков данных перестраивается или переупорядочивается независимым способом для улучшения рабочей характеристики. Устройство 306 отображения принимает подвергнутый перемежению поток и отображает его в модуляционные символы, подлежащие передаче через антенны. Кодер 308, перемежитель 310 и устройство 312 отображения выполняют аналогичную операцию относительно потока 2 данных.
Далее следует обработка потоков данных, где схема 314 группирования распределяет закодированные потоки данных между множеством антенн 316-322. В одном возможном распределении антенна 316 может передавать первый участок закодированного потока 1 данных, а антенна 318 может передавать второй участок закодированного потока 1 данных. Соответственно, антенны 320 и 322 передают первый и второй участки закодированного потока 2 данных, соответственно. Должно быть понятно, что может использоваться множество других группирований. Например, схема 314 группирования может выделять антенны 316 и 320 для закодированного потока 1 данных, а антенны 318 и 322 для закодированного потока 2 данных. В примерной системе, изображенной на фиг. 3 с двумя потоками данных и четырьмя антеннами, схема 314 группирования может выбирать из шести возможных комбинаций. В зависимости от сообщенного ранга канала для передачи данных выбирается и используется только часть антенн. Например, для передачи двух потоков данных могут использоваться только антенны 316, 318 и 320. В этом случае поток 1 данных может быть передан через антенну 316, а поток 2 данных может быть передан через антенны 318 и 320. Должно быть понятно, что антеннами 316-322 могут быть любые физические антенны и/или виртуальные антенны.
Обращаясь опять к фиг. 2, отметим, что концепции перестановок и дифференциальной обратной связи, описанные выше со ссылкой на схему (S)PARC, могут применяться к схеме PGRC с нескольким кодовыми словами. В схеме (S)PARC, одно кодовое слово соответствует одному слою (например, поток данных, физическая антенна, виртуальная антенна...). В схеме PGRC, описанной относительно фиг. 3, одно кодовое слово соответствует одному или двум уровням. Другими словами, один закодированный поток данных может быть передан на одной или двух антеннах. Перестановка соответственно уровню в некоторых случаях может не достигать желаемых увеличений производительности, потому что кодовое слово может соответствовать двум физическим или виртуальным антеннам. Многие комбинации слоев приводят к эффективно идентичной компоновке, как в первоначальном варианте. Единственная разница заключается в том, что участки кодовых слов, связанные с конкретной группой из двух антенн, меняются местами. Другими словами, если первая часть кодового слова должна передаваться на первой антенне, а вторая часть кодового слова - на второй антенне, одна возможная перестановка уровня просто приводит к тому, что первая часть передается на второй антенне, а вторая часть - на первой антенне. Соответственно, в схеме PGRC, должна идеально произойти перестановка на уровне кодового слова.
Переставляющее устройство 202 переставляет кодовые слова в соответствии с количеством активных физических или виртуальных антенн и количества слоев, связанных с каждым кодовым словом. Например, в системе MIMO 4×4 (то есть 4 входных уровня и 4 выходных уровня), использующей схему PGRC, переставляющее устройство 202 и устройство 200 связи выполняют одну из четырех операций в зависимости от соответствия кодового слова и активности антенны. Во-первых, если активна только одна антенна, устройство 200 связи передает данные, как один поток, через единственную активную антенну. Переставляющее устройство 202 не переставляет потоки данных, поскольку в этом примере имеется только одна комбинация. Во-вторых, если активны две антенны и каждое кодовое слово соответствует двум уровням, устройство 200 связи передает поток данных через эти две активные антенны в виде группы. Первая часть потока данных передается через одну из этих двух антенн, а вторая часть передается через другую антенну из этой группы. Переставляющее устройство 202 может симметрично переставлять части потока данных, передаваемые через эти две антенны, но такое действие не достигает каких-либо дополнительных выгод. В этой ситуации обратная связь, необходимая для регулирования скорости передачи данных, представляет собой основной CQI, отражающий среднее эффективное SINR этих двух активных антенн.
В-третьих, если две антенны активны и каждое кодовое слово соответствует единственному слою, то там имеются два кодовых слова. Устройство 200 связи передает данные в виде двух потоков, закодированных на разных скоростях передачи данных, с каждым потоком, передающимся через одну из этих двух активных антенн. Переставляющее устройство 202 симметрично переставляет два кодовых слова между этими двумя активными антеннами. В этом примере последовательные блоки данного кодового слова передаются через разные антенны. Например, первый блок кодового слова передается через первую антенну, второй блок - через вторую антенну, третий блок - через первую антенну и так далее. Блоки второго кодового слова следуют комплиментарной кодовой комбинации перестановок. Перестановка кодовых слов этим способом приводит к тому, что каждое кодовое слово находится по существу в одних и тех же условиях в канале. Таким образом, обратная связь содержит основной CQI, отражающий SINR одного из кодовых слов, и дифференциальный CQI, отражающий усиление SINR, полученное посредством подавления помех одного кодового слова через последовательное подавление помех. Кроме того, каждое кодовое слово может подвергаться увеличенному пространственному разнесению, которое улучшает устойчивость системы, когда сообщенный CQI является неточным из-за задержки сообщения, погрешности оценки канала и других факторов. Поэтому с двумя активными антеннами и каждым кодовым словом, соответствующим одному уровню, переставляющее устройство 202 выполняет по существу такую же операцию в схеме PGRC, как и в схеме (S)PARC, описанной выше.
В-четвертых, если активными являются три антенны, кодовое слово может соответствовать единственному уровню, в то время как другое кодовое слово может соответствовать двум уровням. В этом случае переставляющее устройство 202 должно симметрично переставлять два кодовых слова по трем активным антеннам. Соответственно, переставляющее устройство 202 может работать в ситуации, в которой соответствие кодового слова уровню не является эквивалентным для всех кодовых слов.
Наконец, если активны четыре антенны и каждое кодовое слово соответствует двум уровням, устройство 200 связи сообщает данные в виде двух потоков данных, закодированных с различными скоростями передачи данных, с каждым потоком данных, передаваемым через группу из двух антенн. Переставляющее устройство 202 симметрично переставляет два кодовых слова между двумя группами антенн. Применяемая схема перестановок зависит от используемого группирования антенн. Подробности схем перестановок описаны ниже.
Переставленные кодовые слова дают улучшение в отношении пространственного разнесения и находятся по существу в подобных условиях в каналах, приводя к хорошим значениям SINR. Приемник использует последовательное подавление помех для улучшения SINR второго потока данных. Восстанавливающее устройство 204 на стороне приемника обратно смешивает два кодовых слова. Восстанавливающее устройство 204 осведомлено о схеме перестановок, используемой переставляющим устройством 202 передатчика для перемешивания кодовых слов. Одно из этих двух кодовых слов восстанавливается и декодируется. Оценщик 206 обратной связи измеряет значение SINR первого декодированного кодового слова или потока данных. Оценщик 206 обратной связи использует декодированный поток данных для восстановления или воссоздания помех, которые он создал во время передачи. Воссозданные помехи могут быть нейтрализованы при совмещении потоков данных. Таким образом, второй поток данных или кодовое слово может быть декодировано с меньшими помехами, приводя к более высокому значению SINR для потока. Соответственно, необходимая обратная связь представляет собой основной CQI, представляющий SINR первого декодированного кодового слова или потока данных, и дифференциальный CQI, представляющий усиление SINR, получаемое с помощью подавления помех первого кодового слова посредством последовательного подавления помех.
На фиг. 4 иллюстрируется система 400 беспроводной связи, которая выполняет перестановку кодовых слов в системе MIMO, использующей схему PGRC. Система 400 включает в себя два потока данных (то есть поток 1 данных и поток 2 данных) и четыре передающие антенны 316-322. Таким образом, система 400 представляет собой систему MIMO 4×4. Поток 1 данных кодируется на первой скорости передачи данных кодером 302. В одном примере кодер 302 разделяет поток 1 данных на бинарные блоки определенной длины, а блоки отображает в бинарное кодовое слово. Кодовое слово, связанное с потоком 1 данных, перемежается перемежителем 304. Перемежение представляет собой процесс, посредством которого блок потока данных перестраивается или переупорядочивается независимым способом, чтобы улучшить производительность. Устройство 306 отображения принимает подвергнутый перемежению поток и отображает его в модуляционные символы, подлежащие передаче через антенны. Кодер 308, перемежитель 310 и устройство 312 отображения выполняют подобную операцию относительно потока 2 данных.
В соответствии с обработкой потоков данных схема 314 группирования распределяет закодированные потоки данных между множеством антенн 316-322. В одном возможном распределении антенна 316 может передавать первую часть закодированного потока 1 данных, а антенна 318 может передавать вторую часть закодированного потока 1 данных. Соответствующим образом, антенны 320 и 322 могут передавать первую и вторую часть закодированного потока 2 данных, соответственно. Должно быть понятно, что можно использовать множество других группирований. Например, схема 314 группирования может выделять антенны 316 и 320 для закодированного потока 1 данных, а антенны 318 и 322 для закодированного потока 2 данных. В примерной системе, изображенной на фиг. 4 с двумя потоками данных и 4 антеннами, схема 314 группирования может выбирать из шести возможных комбинаций.
Система 400 дополнительно включает в себя переставляющее устройство 402, которое способствует перестановке кодовых слов в соответствии с одним аспектом раскрытия объекта изобретения. Переставляющее устройство 402 принимает группирование антенн от схемы 314 группирования и симметрично перемешивает или переставляет эти два кодовых слова между обеими группами антенн. Некоторые примерные схемы перестановок показываются ниже относительно фиг. 5a-5c. В примерной системе 400 количество активных антенн полагается равным четырем, и в этом случае имеется шесть возможных группирований антенн, которые отображают каждое кодовое слово для двух антенн, и шесть соответствующих схем перестановок между кодовыми словами. Кроме того, для каждых схем перестановок между кодовыми словами, имеется четыре различные схемы перестановок внутри кодовых слов, но различные схемы перестановок внутри кодовых слов для перестановки между кодовыми словами в этом примере не способствуют дальнейшему улучшению устойчивости системы, пространственного разнесения и/или сокращению информации обратной связи. В соответствии с перестановкой каждый блок кодового слова передается через иную группу антенн, чем предыдущий блок. Например, если первый блок кодового слова передается через группирование антенн, которое содержит антенны 316 и 318, второй блок кодового слова передается через второе группирование антенн, содержащее антенны 320 и 322.
На фиг. 5a-5g изображены примерные схемы перестановок кодовых слов. Для целей упрощения объяснения, примеры иллюстрируют четыре антенны и два кодовых слова. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, как можно применять схемы перестановок к системам, включающим в себя большее или меньшее количество антенн и кодовых слов. Изображенные схемы являются примерными схемами из числа тех, что были использованы в системе 400 на фиг. 4. Хотя в системе 400 возможны шесть возможных группирований антенн, три группирования являются симметричными отражениями других трех. Соответственно, фиг. 5a-5g индивидуально иллюстрируют три полных группирования без отражений.
На фиг. 5a изображена схема перестановок. В традиционной схеме PGRC кодовое слово 1 передается через группу антенн, содержащую антенны 1 и 2. Кодовое слово 2, таким образом, передается через группу антенн, состоящую из антенн 3 и 4. Должно быть понятно, что в симметричном отражении кодовое слово 1 передается через антенны 3 и 4, а кодовое слово 2 - через антенны 1 и 2. В PGRC с перестановкой кодовых слов и кодовое слово 1, и кодовое слово 2 передаются через оба группирования антенн, как показано.
На фиг. 5b иллюстрируется другая возможная схема перестановок. Антенны 1 и 3 передают кодовое слово 1, а антенны 2 и 4 передают кодовое слово 2 в первоначальных группированиях PGRC. В симметричном группировании, кодовое слово 1 передается через антенны 2 и 4, а кодовое слово 2 передается через антенны 1 и 3. В соответствии с перестановкой кодовых слов, каждое кодовое слово передается через все четыре антенны. В частности, последовательные блоки каждого кодового слова передаются через чередующиеся группы. Например, на фиг. 5b первые блоки кодового слова 1 передаются через антенны 1 и 3, а следующие блоки передаются через антенны 2 и 4.
На фиг. 5c иллюстрируется другая схема перестановок. В первоначальной PGRC кодовое слово 1 передается через антенны 1 и 4, а кодовое слово 2 передается через антенны 2 и 3. В соответствии с перестановкой кодовых слов кодовые слова 1 и 2 передаются через все четыре антенны, как изображено.
На фиг. 5d иллюстрируется еще одна схема перестановок. В этом примере имеются три активные антенны и два кодовых слова. Кодовое слово 1 соответствует только одному уровню, в то время как кодовое слово 2 соответствует двум уровням. В первоначальной PGRC кодовое слово 1 передается через антенну 1, а кодовое слово 2 передается через антенны 2 и 3. В соответствии с перестановкой кодовых слов кодовые слова 1 и 2 передаются через все три активные антенны. Хотя фиг. 5d изображает циклически повторяющуюся кодовую комбинацию перестановок, раскрытый объект изобретения этим не ограничен. Например, кодовые слова могут переставляться в соответствии с псевдослучайной кодовой комбинацией. Дополнительно кодовое слово 2 может подвергаться перестановке внутри кодовых слов, как описано ниже.
На фиг. 5e иллюстрируется другая примерная схема перестановок, изображающая перестановку между кодовыми словами и перестановку внутри кодовых слов. Перестановка между кодовыми словами представляет собой перестановку кодовых слов между группами антенн. Перестановка внутри кодовых слов относится к перестановке кодового слова в пределах группы антенн. Например, фиг. 5e изображает схему перестановок между кодовыми словами, подобную схеме, изображенной на фиг. 5c, с добавлением меток, указывающих соответствующие части кодовых слов. В первоначальной PGRC, часть кодового слова 1, обозначенная А, передается через антенну 1, а часть, обозначенная В, передается через антенну 4. Точно так же часть кодового слова 2, обозначенная X, передается через антенну 2, а часть, обозначенная Y, передается через антенну 3. После перестановки часть, обозначенная А, не только передается через антенны 1 и 2 (или антенны 1 и 3) но, скорее, передается через все четыре антенны. Части, обозначенные В, X и Y, переставляются и передаются аналогичным образом. Таким образом, в соответствии с одним аспектом раскрытия объекта изобретения наряду с перестановкой между кодовыми словами может происходить перестановка внутри кодовых слов.
Обратимся теперь к фиг. 5f, на которой иллюстрируется другая примерная схема перестановок, изображающая перестановку кодовых слов без учета первоначальных группирований антенн. В первоначальной PGRC кодовое слово 1 и кодовое слово 2 соответствуют двум уровням. Кодовое слово 1 передается на антеннах 1 и 2, а кодовое слово 2 передается на антеннах 3 и 4. После перестановок оба кодовых слова 1 и 2 передаются через все четыре антенны, основываясь на циклическом изменении всех кодовых комбинаций перестановок, описанных выше в отношении фиг. 5a-5c. В соответствии с аспектом раскрытия объекта изобретения перестановка не ограничена первоначальными группированиями антенн. Например, группа, содержащая антенны 1 и 2, может передавать части обоих кодовых слов одновременно, как показано.
На фиг. 5g иллюстрируется еще одна схема перестановок. Фиг. 5g изображает перестановку внутри кодовых слов, как показано на фиг. 5e, и перестановку без учета первоначальных группирований антенн, как показано на фиг. 5f. В первоначальной PGRC часть кодового слова 1, обозначенная А, передается через антенну 1, а часть, обозначенная В, передается через антенну 4. Точно так же часть кодового слова 2, обозначенная X, передается через антенну 2, а часть, обозначенная Y, передается через антенну 3. После перестановки части, обозначенные A, В, X и Y, передаются через все четыре антенны без учета первоначальных группирований. Например, если часть, обозначенный А, может быть передана по антенне 2, часть, обозначенная В, не ограничена антенной 3 (то есть второй антенной в первоначальном группировании). Таким образом, в соответствии с одним аспектом раскрытия объекта изобретения может происходить полная перестановка.
На фиг. 6-7 иллюстрируются методологии, относящиеся к перестановке кодовых слов в системах MIMO с несколькими кодовыми словами. Хотя с целью простоты объяснения методологии показаны и описаны в виде ряда действий, должно быть ясно и очевидно, что эти методологии не ограничены таким порядком действий, так некоторые действия в соответствии с одним или больше вариантами осуществления могут происходить в другом порядке и/или одновременно с другими действиями из числа показанных и описанных в данном описании. Например, специалистам в данной области техники должно быть ясно и очевидно, что методология в качестве альтернативы может быть представлена в виде ряда взаимосвязанных состояний или событий, таких как в диаграмме состояний. Кроме того, для реализации методологии в соответствии с одним или больше вариантами осуществления могут требоваться не все иллюстрируемые действия.
Рассмотрим фиг. 6, иллюстрирующую методологию 600, которая способствует сокращению обратной связи для систем MIMO с помощью переставляемых кодовых слов до передачи. На этапе 602 определяются группы антенн. Группа антенн может включать в себя одну или больше физических или виртуальных антенн системы MIMO. Группы антенн определяются на основании конфигурации MIMO, количества активных антенн, количества потоков, подлежащих передаче, и способа, которым потоки данных закодированы. Например, в конфигурации MIMO с четырьмя активными антеннами и двумя потоками могут использоваться две группы, каждая из двух антенн. На этапе 604 кодовые слова переставляются по группам антенн. Блоки или части кодовых слов перемешиваются на основании комбинаций или перестановок групп антенн. Количество комбинаций зависит от размера групп и конфигурации MIMO. Например, конфигурация MIMO 4×4 с группами антенн, содержащими по две антенны каждая, имеет 2 группы антенн и, соответственно, две перестановки или комбинации. На этапе 606 переставленные кодовые слова передаются через группы антенн так, что каждое кодовое слово частично передается через все антенны.
Теперь рассмотрим фиг. 7, иллюстрирующую методологию 700, которая обеспечивает обратную связь, основанную на переставленных кодовых словах, передаваемых в оборудовании MIMO. На этапе 702 переставленные кодовые слова принимаются через канал прямой линии связи или нисходящую линию связи (например, в системе MIMO), и блоки кодовых слов обратно смешиваются на основании схемы, используемой для их перестановки до передачи. На этапе 704 декодируется и восстанавливается поток данных, соответствующий первому кодовому слову. Дополнительно воссоздаются помехи, создаваемые первым потоком во время передачи. На этапе 706 декодируется и восстанавливается следующий поток данных, соответствующий следующему кодовому слову. Во время декодирования, подавляются воссозданные помехи от первого декодированного потока, и значение SINR улучшается. Если имеются дополнительные потоки данных и кодовые слова, помехи, создаваемые во время передачи вновь декодированного потока, воссоздаются, чтобы использоваться таким же способом в отношении потоков, декодированных позже. Этап 706 повторяется до тех пор, пока все потоки данных не будут декодированы и восстановлены. На этапе 708 на восходящей линии связи обеспечивается обратная связь так, чтобы можно было выполнять регулирования скорости передачи данных для улучшения производительности последовательных передач данных. Обратная связь содержит основной индикатор качества канала (CQI), отражающий эффективное или среднее значение SINR первого декодированного кодового слова, и дифференциальный CQI, отражающий увеличение SINR, полученное с помощью подавления помех первого или декодированных ранее кодовых слов.
Должно быть понятно, что в соответствии с одним или больше аспектами, описанными в данном описании, можно сделать логические выводы относительно идентификации активных антенн, определения соответствия кодового слова слою, обеспечения связанной с каналом обратной связи, использования связанной с каналом обратной связи и т.д. Как используется в данном описании, термин "делать логический вывод" или "логический вывод" относится в общем к процессу рассуждения или к логическому выводу относительно состояний системы, среды и/или пользователя из совокупности наблюдений, которые получены через события и/или данные. Логический вывод может использоваться для того, чтобы идентифицировать конкретный контекст или действие, или может, например, формировать вероятностное распределение по состояниям. Логический вывод может быть вероятностным, то есть вычислением вероятностного распределения по состояниям, представляющим интерес, на основании рассмотрения данных и событий. Логический вывод может также относиться к методам, используемым для формирования событий верхнего уровня из совокупности событий и/или данных. Такой логический вывод приводит к построению новых событий или действий из совокупности наблюдаемых событий и/или сохраненных данных событий, действительно ли события являются коррелированными в непосредственной временной близости, и происходят ли события и данные из одного или нескольких явлений и источников данных.
В соответствии с примером один или больше из способов, представленных выше, могут включать в себя выполнение логических выводов, имеющих отношение к выбору способа, с помощью которого делается группирование передающих антенн (например, выбор группирований, основанный на соответствии кодового слова слою и активных антеннах). Посредством дальнейшей иллюстрации логический вывод может быть сделан в связи с выбором, переставлять ли кодовые слова в обстоятельствах, в которых можно или нельзя извлечь выгоду. Должно быть понятно, что вышеизложенные примеры являются иллюстративными по своей природе и не предназначены для ограничения количества логических выводов, которые могут быть сделаны, или способа, которым такие логический выводы сделаны, в связи с различными вариантами осуществления и/или способами, описанными в данном описании.
Фиг. 8 представляет собой иллюстрацию подвижного устройства 800, которое способствует сокращению обратной связи благодаря использованию перестановки кодовых слов в системе MIMO, использующей схему регулирования скорости по группам (PGRC). Подвижное устройство 800 содержит приемник 802, который принимает сигнал, например, от приемной антенны (не показана) и выполняет обычные действия (например, фильтрует, усиливает, преобразовывает с понижением частоты и т.д.) на принятом сигнале и оцифровывает удовлетворяющий требованиям сигнал для получения выборок. Приемник 802 может быть, например, приемником MMSE (с минимальной среднеквадратической ошибкой) и может содержать демодулятор 804, который может демодулировать принимаемые символы и направлять их в процессор 806 для оценки канала. Процессор 806 может быть процессором, выделенным для анализа информации, принимаемой приемником 802, и/или формирования информации для передачи передатчиком 816, процессором, который управляет одним или больше компонентами подвижного устройства 800, и/или процессором, который и анализирует информацию, принимаемую приемником 802, формирует информацию для передачи передатчиком 816 и управляет одним или больше компонентами подвижного устройства 800.
Подвижное устройство 800 дополнительно может содержать запоминающее устройство 808, которое оперативно подсоединено к процессору 806 и которое может сохранять данные, подлежащие передаче, принимаемые данные, информацию, связанную с доступными каналами, данные, связанные с анализируемым сигналом и/или интенсивностью помех, информацию, связанную с выделенным каналом, мощность, скорость или подобную информацию, и любую другую информацию, подходящую для оценки канала и сообщения через этот канал. Запоминающее устройство 808 дополнительно может сохранять протоколы и/или алгоритмы, связанные с оценкой и/или использованием канала (например, основанные на рабочей характеристике, основанные на пропускной способности и т.д.).
Должно быть понятно, что устройство для хранения данных (например, запоминающее устройство 808), описанное в данном описании, может быть либо энергозависимым запоминающим устройством, либо энергонезависимым запоминающим устройством, либо может включать в себя и энергозависимое и энергонезависимое запоминающее устройство. Посредством иллюстрации, а не ограничения энергонезависимое запоминающее устройство может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), программируемое ПЗУ (ППЗУ), электрически программируемое ПЗУ (ЭППЗУ), электрически стираемое ППЗУ (ЭСППЗУ) или флэш-память. Энергозависимое запоминающее устройство может включать в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), которое действует как внешняя кэш-память. Посредством иллюстрации, а не ограничения ОЗУ выпускается во многих формах, таких как синхронное ОЗУ (SRAM), динамическое ОЗУ (DRAM), синхронное DSRAM (SDRAM), SDRAM с двойной скоростью передачи данных (SDRAM DDR), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM) и ОЗУ с шиной прямого резидентного доступа (DRRAM). Запоминающее устройство 808 представляемых систем и способов предназначено для того, чтобы содержать такие и любые другие соответствующие типы запоминающих устройств, но не ограничено этим.
Приемник 802 дополнительно оперативно подсоединен к обратно переставляющему устройству 810, которое обратно смешивает кодовые слова, переданные базовой станцией по каналу прямой линии связи или каналу нисходящей линии связи для подвижного устройства 800. Кодовые слова переставляются до передачи, чтобы увеличить пространственное разнесение каждого кодового слова и снизить величину обратной связи, требуемую для регулирования каналов с целью повышения производительности. Поскольку все кодовые слова передаются через все антенны системы MIMO, кодовые слова находятся по существу в одних и тех же условиях. Значения SNR или SINR кодовых слов будут иметь удобный для анализа характер и будут тесно связанными. Дополнительно устройство 812 вычислений с обратной связью может использовать подвергнутые обратному смешению кодовые слова и декодированные потоки данных, сохраненные в запоминающем устройстве 808 подвижного устройства 800, чтобы определять сжатую форму обратной связи для передачи по каналу обратной линии связи или каналу восходящей линии связи к базовой станции. Например, оценщик 812 обратной связи может выполнять последовательное подавление помех на кодовых словах. Оценщик 812 обратной связи может воссоздавать помехи, создаваемые первым декодированным потоком данных или кодовым словом, и использовать воссозданные помехи для подавления фактических помех при декодировании последовательного потока данных или кодовых слов. Подавление увеличивает значение SNR или SINR последовательного кодового слова. Оценщик 812 обратной связи определяет значение основного CQI, указанное эффективным или средним значением SINR первого декодированного потока данных, и дифференциального CQI, подразумеваемого усилением SINR второго кодового слова, получаемого посредством подавления помех первого кодового слова. В качестве альтернативы значения основного CQI и дифференциального CQI могут быть выведены, используя оценки канала MIMO, полученные через опорные сигналы (например, контрольные сигналы), при предположении некоторой статистики подавления (например, никакого подавления для значения основного CQI и полное подавление для дифференциального CQI). Подвижное устройство 800 помимо этого дополнительно содержит модулятор 814 и передатчик 816, который передает сигнал (например, основной CQI и дифференциальный CQI), например, для базовой станции, другого подвижного устройства и т.д. Хотя они изображены, как являющиеся отдельными от процессора 806, должно быть понятно, что обратно переставляющее устройство 810, оценщик 812 обратной связи и/или модулятор 814 могут быть частью процессора 806 или некоторого количества процессоров (не показано).
Фиг. 9 представляет иллюстрацию системы 900, которая способствует сокращению количества обратной связи, требуемой для управления передачей по прямой линии связи в системе MIMO, реализующей схему PGRC. Система 900 содержит базовую станцию 902 (например, точку доступа...) с приемником 910, который принимает сигнал (сигналы) от одного или больше подвижных устройств 904 через множество приемных антенн 906, и передатчиком 922, который передает для одного или больше подвижных устройств 904 через множество передающих антенн 908. Приемник 910 может принимать информацию от приемных антенн 906 и быть оперативно связанным с демодулятором 912, который демодулирует принимаемую информацию. Демодулированные символы анализируются процессором 914, который может быть подобен процессору, описанному выше в отношении фиг. 8, и который подсоединен к запоминающему устройству 916, сохраняющему информацию, связанную с оценкой мощности сигнала (например, контрольного сигнала) и/или мощности помех, данных, подлежащих передаче к или приему от подвижного устройства (устройств) 904 (или неравноправной базовой станции (не показана)), и/или любой другой соответствующей информации, связанной с выполнением различных действий и функций, представленных в данном описании. Процессор 914 дополнительно подсоединен к устройству 918 группирования, которое определяет группирования передающих антенн 908, чтобы использовать их для передачи данных в соответствии со схемой PGRC. Устройство 918 группирования устанавливает группы на основании некоторого количества активных антенн и отношения уровня к кодовому слову. Например, устройство 918 группирования может группировать антенны в наборы из двух антенн каждый с одним потоком данных или кодовым словом, подлежащим передаче на каждом наборе.
Устройство 918 группирования дополнительно может быть подсоединено к переставляющему устройству 920, которое перемешивает кодовые слова по всем группированиям антенн, основываясь на начальных назначениях групп. Например, если первое кодовое слово назначено для первой группы антенн, а второе кодовое слово назначено для второй группы, переставляющее устройство 920 перемешивает блоки кодовых слов первого и второго кодовых слов между обеими группами антенн. Кодирование потоков данных относительно группы антенн снижает сложность базовой станции 902. Отдельные системы MCS (микрокомпьютерные системы) не являются необходимыми для каждой антенны, включенной в передающие антенны 908 системы MIMO, как может требоваться в схеме (S)PARC. Например, если базовая станция 902 имеет 4 антенны, в схеме (S)PARC она требует 4 системы MCS, но благодаря использованию схемы PGRC можно исключить по меньшей мере 2 системы MCS. Дополнительно величина обратной связи, требуемая для управления последовательной передачей, также сокращается. Информация, используемая для управления последовательными передачами, может направляться в модулятор 922. Например, модулятор принимает основной CQI и дифференциальный CQI, оцененные подвижным устройством 802, представленным на фиг. 8. Модулятор 922 может мультиплексировать информацию управления для передачи передатчиком 926 через антенну 908 для подвижного устройства (устройств) 904. Хотя они изображены, как являющиеся отдельными от процессора 914, должно быть понятно, что схема 918 группирования, переставляющее устройство 920 и/или модулятор 922 могут быть частью процессора 914 или множества процессоров (не показаны).
Фиг. 10 показывает примерную систему 1000 беспроводной связи. Система 1000 беспроводной связи ради краткости изображает одну базовую станцию 1010 и одно подвижное устройство 1050. Однако должно быть понятно, что система 1000 может включать в себя больше чем одну базовую станцию и/или больше чем одно подвижное устройство, где дополнительные базовые станции и/или подвижные устройства могут быть по существу подобны или отличаться от примерных базовой станции 1010 и подвижного устройства 1050, описываемых ниже. Кроме того, должно быть понятно, что базовая станция 1010 и/или подвижное устройство 1050 могут использовать описанные в данном описании системы (фиг. 1-4 и 8-9) и/или способы (фиг. 6-7), чтобы способствовать беспроводной связи между ними.
На базовой станции 1010 данные трафика для некоторого количества потоков данных обеспечиваются от источника 1012 данных для процессора 1014 передачи (ТХ) данных. В соответствии с примером каждый поток данных может передаваться через соответствующую антенну. Процессор 1014 ТХ данных форматирует, кодирует и перемежает поток данных трафика на основании конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечивать кодированные данные.
Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с данными контрольного сигнала, используя методы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). Дополнительно или в качестве альтернативы символы контрольного сигнала могут быть подвергнуты мультиплексированию с частотным разделением (FDM), мультиплексированию с временным разделением (TDM) или мультиплексированию с кодовым разделением (CDM). Данные контрольного сигнала обычно представляют собой известную кодовую комбинацию данных, которая обрабатывается известным способом и может использоваться в подвижном устройстве 1050 для оценки ответного сигнала канала. Мультиплексированный контрольный сигнал и кодированные данные для каждого потока данных могут быть модулированы (например, посимвольно отображены) на основании конкретной модуляционной схемы (например, двоичной фазовой манипуляции (BPSK), квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), многоуровневой фазовой манипуляции (М-PSK), многоуровневой квадратурной амплитудной модуляции (М-QAM) и т.д.), выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечивать модуляционные символы. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены командами, выполняемыми или обеспечиваемыми процессором 1030.
N
N
T
T
Модуляционные символы для потоков данных могут обеспечиваться для процессора 1020 MIMO ТХ, который может дополнительно обрабатывать модуляционные символы (например, для OFDM). Затем процессор 1020 MIMO ТХ направляет  потоков модуляционных символов в  передатчиков (TMTR) 1022a-1022t. В различных вариантах осуществления процессор 1020 MIMO ТХ применяет взвешивания формирований диаграмм направленности к символам потоков данных и к антенне, с которой символ должен передаваться.
N
N
T
T
Каждый передатчик 1022 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы обеспечивать один или больше аналоговых сигналов, и дополнительно приводит в соответствие с требованиями (например, усиливает, фильтрует и преобразовывает с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы обеспечивать модулированный сигнал, подходящий для передачи по каналу MIMO. Дополнительно  модулированных сигналов от передатчиков 1022a-1022t передаются с  антенн 1024a-1024t, соответственно.
N
R
В подвижном устройстве 1050 передаваемые модулированные сигналы принимаются  антеннами 1052a-1052r, и принимаемый сигнал от каждой антенны 1052 подается на соответствующий приемник (RCVR) 1054a-1054r. Каждый приемник 1054 приводит в соответствие с требованиями (например, фильтрует, усиливает и преобразовывает с понижением частоты) соответствующий сигнал, оцифровывает соответствующий требованиям сигнал, чтобы обеспечивать выборки, и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы обеспечивать соответствующий "принимаемый" поток символов.
N
N
N
R
R
T
Процессор 1060 RX данных может принимать и обрабатывать  принимаемых потоков символов от  приемников 1054, основываясь на конкретном методе обработки приемников, чтобы обеспечивать  "выявленных" потоков символов. Процессор 1060 RX данных может выполнять демодулирование, обратное перемежение и декодирование каждого выявленного потока символов, чтобы восстановить данные информационного обмена для потока данных. Обработка процессором 1060 RX данных является комплиментарной к обработке, выполняемой процессором 1020 MIMO ТХ и процессором 1014 ТХ данных на базовой станции 1010.
Процессор 1070 может периодически определять, которую матрицу предварительного кодирования использовать, как обсуждалось выше. Дополнительно процессор 1070 может формулировать сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации относительно линии связи и/или принимаемого потока данных. Сообщение обратной линии связи может быть обработано процессором 1038 ТХ данных, который также принимает данные трафика для некоторого количества потоков данных от источника 1036 данных, модулировано модулятором 1080, приведено в соответствие с требованиями передатчиков 1054a-1054r и передано обратно к базовой станции 1010.
На базовой станции 1010 модулированные сигналы от подвижного устройства 1050 принимаются антеннами 1024, приводятся в соответствие с требованиями приемниками 1022, демодулируются демодулятором 1040 и обрабатываются процессором 1042 RX данных, чтобы извлечь сообщение обратной линии связи, переданное подвижным устройством 1050. Дополнительно процессор 1030 может обрабатывать извлеченное сообщение, чтобы определять, которую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весовых коэффициентов формирования диаграмм направленности.
,
Процессоры 1030 и 1070 могут направлять (например управлять, координировать, организовывать и т.д.) работу на базовой станции 1010 и подвижном устройстве 1050, соответственно. Соответствующие процессоры 1030 и 1070 могут быть связаны с запоминающими устройствами 1032 и 1072, которые сохраняют коды программ и данные. Процессоры 1030 и 1070 также могут выполнять вычисления, чтобы выводить оценки частоты и импульсной характеристики для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, соответственно.
Должно быть понятно, что варианты осуществления, описанные в данном описании, могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении, промежуточном программном обеспечении, наборе микрокоманд или любой их комбинации. Для реализации в аппаратном обеспечении устройства обработки данных могут быть реализованы в одной или больше специализированных интегральных схемах (ASIC), цифровых процессорах сигналов (DSP), устройствах обработки цифровых сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых пользователем вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных модулях, предназначенных для выполнения функций, описанных в данном описании, или их комбинации.
Когда варианты осуществления реализованы в программном обеспечении, встроенном программном обеспечении, промежуточном программном обеспечении или наборе микрокоманд, коде программ или сегментах кодов, они могут храниться на машиночитаемом носителе, таком как запоминающий компонент. Сегмент кода может представлять процедуру, функцию, подпрограмму, программу, модуль, программный пакет, класс или любую комбинацию команд, структур данных или операторов программ. Сегмент кода может быть соединен с другим сегментом кода или схемой программного обеспечения посредством передачи и/или приема информации, данных, аргументов, параметров или информационного наполнения запоминающего устройства. Информация, аргументы, параметры, данные и т.д. могут проходить, направляться или передаваться с использованием любого подходящего средства, включая совместное использование запоминающих устройств, передачу сообщений, эстафетную передачу, сетевую передачу и т.д.
Для реализации программного обеспечения описанные в данном описании методы могут быть реализованы с помощью модулей (например, процедур, функций и т.д.), которые выполняют функции, описанные в данном описании. Коды программного обеспечения могут храниться в ячейках памяти и выполняться процессорами. Ячейка памяти может быть реализована в процессоре или вне процессора в случае, когда он может быть сообщающимся образом подсоединен к процессору через различные средства, как известно в данной области технике.
На фиг. 11 иллюстрируется система 1100, которая способствует сокращению требуемой обратной связи в канале обратной линии связи системы MIMO благодаря передаче кодовых слов в схеме PGRC через все активные антенны. Например, система 1100 может постоянно находиться по меньшей мере частично в пределах базовой станции. Должно быть понятно, что система 1100 представлена, как включающая в себя функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, представляющими функции, реализуемые с помощью процессора, программного обеспечения или их комбинации (например, встроенного программного обеспечения). Система 1100 включает в себя логическое группирование 1102 электрических компонентов, которые могут действовать совместно. Например, логическое группирование 1102 может включать в себя электрический компонент, предназначенный для идентификации уровня соответствия 1104 кодового слова слою. Например, в оборудовании MIMO, реализующем схему регулирования скорости по группам, кодовое слово может соответствовать двум уровням (например, физическим антеннам, виртуальным антеннам и т.д.). Должно быть понятно, что кодовое слово может соответствовать любому количеству уровней. Помимо этого логическое группирование 1102 может содержать электрический компонент, предназначенный для составления групп передающих антенн 1106. Группы определяются по меньшей мере частично на основании уровня соответствия кодового слова уровню. Например, когда каждое кодовое слово соответствует двум уровням, то составляются группы, каждая из двух передающих антенн. Кроме того, логическое группирование 1102 может включать в себя электрический компонент, предназначенный для выполнения симметричных перестановок кодовых слов 1108. В соответствии с примером, в котором кодовое слово связано с двумя уровнями, могут использоваться группы, каждая из двух антенн. Традиционно каждая группа передает одно кодовое слово. После симметричной перестановки каждое кодовое слово перемешивается между всеми группами антенн так, что каждая группа передает частично каждое кодовое слово. Дополнительно передача кодовых слов в переставленной форме дает возможность каждому кодовому слову находиться по существу в одинаковых условиях в канале. Это приводит к хорошему характеру значений качества канала, которые мало изменяются от одного кодового слова к другому. Дополнительно система 1100 может включать в себя запоминающее устройство 1110, которое сохраняет команды для выполнения функций, связанных с электрическими компонентами 1104, 1106 и 1108. Хотя они показаны, как являющиеся внешними относительно запоминающего устройства 1110, должно быть понятно, что один или больше из электрических компонентов 1104, 1106 и 1108 могут существовать в пределах запоминающего устройства 1110.
На фиг. 12 иллюстрируется система 1200, которая вычисляет уменьшенную обратную связь благодаря использованию последовательных операций помех на переставленных кодовых словах. Система 1200 может постоянно находиться, например, в пределах подвижного устройства. Как изображено, система 1200 включает в себя функциональные блоки, которые могут представлять функции, реализуемые процессором, программным обеспечением или их комбинацией (например, встроенным программным обеспечением). Система 1200 включает в себя логическое группирование 1202 электрических компонентов, которое облегчает управление передачей по прямой линии связи. Логическое группирование 1202 может включать в себя электрический компонент, предназначенный для приема переставленных кодовых слов 1204. Например, приемник включен в систему MIMO с множеством приемных антенн, и каждое переставленное кодовое слово принимается всеми приемными антеннами. Кроме того, логическое группирование 1202 может включать в себя электрический компонент, предназначенный для восстановления принимаемых кодовых слов 1206. В соответствии с примером кодовые слова принимаются в переставленной форме. Кодовые слова подвергаются обратному смешению и восстанавливаются. Должно быть понятно, что схема перестановок, используемая во время передачи, известна, так что кодовые слова могут быть подвергнуты обратной перестановке. Помимо этого логическое группирование 1202 может содержать электрический компонент, предназначенный для воссоздания помех, создаваемых первым кодовым словом 1208. После восстановления кодовых слов и декодирования первого кодового слова воссоздаются помехи, создаваемые первым декодированным кодовым словом. Также логическое группирование 1202 может включать в себя электрический компонент, предназначенный для подавления воссозданных помех в дополнительных кодовых словах 1210. Например, воссозданные помехи вычитаются при декодировании второго кодового слова для улучшения качества сигнала и каналов. Дополнительно система 1200 может включать в себя запоминающее устройство 1212, которое сохраняет команды для выполнения функций, связанных с электрическими компонентами 1204, 1206, 1208 и 1210. Хотя они показаны, как являющиеся внешними относительно запоминающего устройства 1212, должно быть понятно, что электрические компоненты 1204, 1206, 1208 и 1210 могут существовать в пределах запоминающего устройства 1212.
Приведенное выше описание включает в себя примеры одного или больше вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать каждую возможную комбинацию компонентов или методологий для целей описания вышеупомянутых вариантов осуществления, но специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможно множество дополнительных комбинаций и перестановок различных вариантов осуществления. Соответственно, описанные варианты осуществления предназначены для того, чтобы охватывать все такие изменения, модификации и вариации, которые находятся в пределах объема и сущности прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, в той степени, в которой термин "включает в себя" используется или в подробном описании, или в формуле изобретения, такой термин предназначен для того, чтобы быть включающим в себя, подобно термину "содержащий", как термин "содержащий" интерпретируется при использовании в качестве переходного слова в формуле изобретения.