СИСТЕМА СВЯЗИ МНОГОСТАНЦИОННОГО ДОСТУПА С ОРТОГОНАЛЬНЫМ ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ (OFDMA) СО МНОГИМИ ВХОДАМИ И ВЫХОДАМИ (MIMO)
COMMUNICATION SYSTEM OF MULTISTATION ACCESS WITH ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDMA) WITH MULTIPLE INPUTS AND OUTPUTS (MIMO)

Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления изобретения относятся к области связи, а точнее говоря, к системам связи OFDMA MIMO.
Уровень техники
Системы OFDMA MIMO становятся популярными в качестве ключевой технологии для следующего поколения проводной и беспроводной или мобильной радиосвязи. Институт инженеров по электронике и электротехнике (IEEE) предоставил несколько стандартов, поддерживающих радиоинтерфейс для стационарных и мобильных систем беспроводного широкополосного доступа (BWA), использующих OFDMA MIMO, таких как IEEE 802.16e для мобильных систем BWA.
Одной из проблем, стоящих перед разработкой систем OFDMA MIMO, является разнесение в передатчике. Существующие методики для обеспечения разнесения в передатчике обладают некоторым количеством недостатков. Одна методика использует схему пространственно-временного кодирования (STC). Схема STC пользуется преимуществом пространственных и временных разнесений, а также эффективностью кодирования. Эта методика испытывает ухудшение производительности в канале, не являющемся многолучевым, например, в канале аддитивного белого гауссовского шума (AWGN), требует специальный стандарт, поддерживающий схему STC, и может ограничивать максимальную зону обслуживания. Другая методика использует способ оптимального сложения соединения равной мощности для лучеобразующей системы. Эта методика сложная, требующая сложных решений для весовых векторов и сложной процедуры для калибровки. Предложены многие другие методики, однако эти методики требуют сложных процессов, например обработка во временной области, интерактивная обработка, подтверждение установления связи или сотрудничество между базовой станцией (BS) и мобильной станцией (MS).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления изобретения могут быть лучше поняты с помощью обращения к нижеследующему описанию и прилагаемым чертежам, которые используются для иллюстрации вариантов осуществления изобретения. На чертежах:
Фиг.1 - схема, иллюстрирующая систему, в которой один вариант осуществления изобретения может быть применен на практике.
Фиг.2 - схема, иллюстрирующая систему OFDMA MIMO 2х2, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.3 - схема, иллюстрирующая блок связи, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.4 - схема, иллюстрирующая блок обработки в приемнике, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.5 - схема, иллюстрирующая блок обработки сигнала приема, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.6 - схема, иллюстрирующая блок обработки в передатчике, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.7 - схема, иллюстрирующая распределение UL, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.8 - схема, иллюстрирующая контроллер CSI и MIMO, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.9 - схема, иллюстрирующая блок обработки сигнала передачи, согласно одному варианту осуществления изобретения.
ОПИСАНИЕ
k
Вариант осуществления настоящего изобретения является методикой для обработки сигналов в системе связи. В одном варианте осуществления множество блоков обработки сигналов обрабатывает сигналы, принятые от множества антенн. Блоки процессора сигналов управляются управляющими сигналами режима работы. Устройство оценки канала оценивает характеристики канал, используя обработанные сигналы в соответствии с режимом работы. Уравниватель и сумматор формирует выравненный и комбинированный сигнал, используя принятые сигналы и предполагаемые характеристики канала. Устройство оценки отношения мощности несущей к совокупному уровню помех и шумов (CINR) оценивает CINR из выравненного и комбинированного сигнала. Предполагаемое CINR используется для формирования управляющих сигналов режима работы. В другом варианте осуществления контроллер распределения поднесущих формирует сигналы распределения несущих, используя базу распределения. Контроллер информации о состоянии канала (CSI) и со многими входами и многими выходами (MIMO) формирует сигналы CSI поднесущей и управляющие сигналы режима работы, используя сигналы распределения поднесущих, предполагаемые характеристики канала, предоставленные устройством оценки канала, и предполагаемое CINR, предоставленное устройством оценки CINR. Управляющие сигналы режима работы выбирают один из множества трактов антенны, ассоциированных с множеством антенн. Процессор разнесения в передатчике формирует сигналы разнесения в передатчике как функцию по меньшей мере преобразованного сигнала M, сигналов CSI поднесущей и управляющих сигналов режима работы.
В нижеследующем описании излагаются многочисленные специальные подробности. Однако подразумевается, что варианты осуществления изобретения могут быть применены на практике без этих специальных подробностей. В других случаях общеизвестные схемы, структуры и методики не показаны, чтобы избежать запутывания понимания данного описания.
Один вариант осуществления изобретения может описываться в качестве процесса, который обычно изображается как блок-схема, схема последовательности операций, структурная диаграмма или блок-диаграмма. Хотя блок-схема алгоритма может описывать операции как последовательный процесс, многие операции могут выполняться параллельно или одновременно. Цикл итераций в блок-схеме алгоритма может быть описан одной итерацией. Подразумевается, что индекс цикла или индексы цикла или счетчик или счетчики поддерживаются для обновления ассоциированных счетчиков или указателей. К тому же порядок операций может быть переставлен. Процесс прекращается, когда завершаются его операции. Процесс может соответствовать способу, программе, процедуре и т.д. Блок-схема может содержать блоки или блоки, которые описывают элемент, объект, компонент, устройство, блок, элемент блока, структуру, способ, процесс, функцию, операцию, функциональные возможности или задачу и т.д. Функциональные возможности или операция могут выполняться автоматически или вручную.
Вариант осуществления изобретения включает в себя блок обработки в передатчике и блок обработки в приемнике для проводной и беспроводной связи на основе методик OFDMA MIMO. Блок обработки в приемнике предоставляет оценки характеристик канала и CINR блоку обработки в передатчике. Блок обработки в передатчике обеспечивает разнесение в передатчике путем выбора тракта антенны передатчика, используя предполагаемые характеристики канала и CINR. Разнесение в передатчике достигается с помощью выбора тракта антенны передатчика, который обладает лучшей CSI, чем другие тракты антенны передатчика для заданного пучка. Пучок является множеством индексов поднесущих. Методика обладает некоторым количеством преимуществ, включая простую архитектуру, хорошую производительность, пониженную потребляемую мощность и не требует специальных технических условий.
Фиг.1 - схема, иллюстрирующая систему 100, в которой один вариант осуществления изобретения может быть применен на практике. Система 100 включает в себя базовую станцию 110 (BS) и некоторое количество мобильных станций. Для пояснительных целей показаны только две мобильные станции 120 и 130. Как известно специалисту в данной области, может использоваться любое количество мобильных станций.
0
I-1
0
L-1
0
M-1
Базовая станция 110 имеет количество антенн от 115 до 115. Мобильная станция 120 (MS) имеет количество антенн от 125 до 125. MS 130 имеет количество антенн от 135 до 135. I, L и M - любые положительные целые числа. MS 120 или 130 представляют собой любой мобильный блок или подсистему, например сотовые телефоны, мобильный персональный цифровой помощник (PDA), мобильные карманные устройства или компьютеры. В одном варианте осуществления BS 110 и MS 120 и 130 совместимы со стандартом OFDMA MIMO, таким как IEEE 802.16e.
0
L-1
MS 120 включать в себя интерфейс 140 пользователя, устройство 145 ввода входных данных, отображающий элемент 150, блок 160 связи и контроллер 170. Интерфейс 140 пользователя обеспечивает интерфейс для пользователя. Он может включать в себя графический интерфейс пользователя (GIU), меню, пиктограммы и т.д. Устройство 145 ввода входных данных может включать в себя любое устройство ввода входных данных, например, клавиатуру, указательное устройство (например, перо), мышь и т.д., чтобы позволять пользователю вводить данные или команды. Отображающий элемент 150 обеспечивает отображение. Он может быть любым типом дисплея, подходящим для мобильных устройств, например жидкокристаллическим дисплеем (LCD) на тонкопленочных транзисторах (TFT), цветным дисплеем с матрицей пассивных скрученных нематических элементов (CSTN), цветным дисплеем с двухслойными пассивными скрученными нематическими элементами (DSTN), дисплеем с высокопроизводительной адресацией (HPA) или любыми другими дисплеями с активными или пассивными матрицами. Блок 160 связи принимает и передает данные через антенны 125-125. Блок 160 связи обеспечивает разнесение в передатчике и выбирает тракт антенны из некоторого количества трактов антенны, используя оценки характеристик канала и CINR. Контроллер 170 управляет работой MS 120, включая обработку данных приема и передачи, управление устройством 145 ввода входных данных и/или отображающим элементом 150 и выполнение других служебных задач. Он может включать в себя процессор, цифровой процессор сигналов, микроконтроллер и т.д. и ассоциированное запоминающее устройство и периферийные устройства.
Фиг.2 - схема, иллюстрирующая систему 200 OFDMA MIMO 2х2, согласно одному варианту осуществления изобретения. Система 200 включает в себя BS 110 и MS 120. Система 200 является пояснительной системой, где каждая из BS 110 и MS 120 имеет две антенны. Предполагается, что каждая из BS 110 и MS 120 может обладать любым количеством антенн, как показано на фиг. 1.
0
1
0
1
BS 110 имеет две антенны 115 и 115, соответствующие антеннам 0 и 1 BS соответственно. MS 120 имеет две антенны 125 и 125, соответствующие антеннам 0 и 1 MS соответственно. MS 120 содержит блок 160 связи, как показано на фиг. 1. Для ясности, показаны не все элементы или компоненты.
0
1
0
1
BS 110 может активизировать обе антенны 115 и 115 или одну из них в зависимости от режима работы BS. Аналогичным образом MS 120 может активизировать обе антенны 125 и 125 или одну из них в зависимости от режима работы MS. Решение, сколько активированных антенн нужно использовать либо в BS 110, либо в MS 120, зависит от режима работы системы в стандартной базе или нестандартной базе.
00
0
0
01
0
1
10
1
0
11
1
1
0
1,
0
1
Связь между BS 110 и MS 120 может выполняться по четырем каналам: H между антеннами 115 и 125, H между антеннами 115 и 125, H между антеннами 115 и 125 и H между антеннами 115 и 125. Может быть возможной любая конфигурация состояния антенн 115,115125 и 125.
0
1,
0
1
Таблица 1 показывает все возможные конфигурации системы в соответствии с состоянием антенн 115, 115125 и 125. Состояние антенн может быть активным либо неактивным. Активное состояние соответствует состоянию, где антенна является активно принимающей или передающей сигналы. Неактивное состояние соответствует состоянию, где антенна не является активно принимающей или передающей сигналы или находится в режиме пониженного энергопотребления или режиме экономии энергии.
Таблица 1
115<sub>0</sub>
115<sub>1</sub>
125<sub>0</sub>
125<sub>1</sub>
Система MIMO
Доступные каналы
активный
активный
активный
активный
2x2
H<sub>00</sub>, H<sub>01</sub>, H<sub>10</sub>, H<sub>11</sub>
активный
активный
активный
неактивный
2x1
H<sub>00</sub>, H<sub>10</sub>
активный
активный
неактивный
активный
2x1
H<sub>01</sub>, H<sub>11</sub>
активный
неактивный
активный
активный
1x2
H<sub>00</sub>, H<sub>01</sub>
неактивный
активный
активный
активный
1x2
H<sub>10</sub>, H<sub>11</sub>
активный
неактивный
активный
неактивный
1x1
H<sub>00</sub>
активный
неактивный
неактивный
активный
1x1
H<sub>01</sub>
неактивный
активный
активный
неактивный
1x1
H<sub>10</sub>
неактивный
активный
неактивный
активный
1x1
H<sub>11</sub>
Фиг.3 - схема, иллюстрирующий блок 160 связи, показанный на фиг. 1, согласно одному варианту осуществления изобретения. Блок 160 связи включает в себя блок 310 обработки в приемнике, блок 320 обработки в передатчике и процессор 330 управления доступом к среде передачи (MAC). Обозначение терминов "приемник" и "передатчик" предназначено в основном для ясности. Элемент в блоке 310 обработки в приемнике может принадлежать блоку 320 обработки в передатчике, или наоборот.
0
1
Блок 310 обработки в приемнике обрабатывает радиочастотные сигналы, принятые от антенн 125 и 125 через приемный тракт нисходящей линии связи (DL). Он предоставляет декодированный сигнал или прямой поток данных в процессор 330 MAC. Он также предоставляет оценку CINR и предполагаемые характеристики канала блоку 320 обработки в передатчике.
0
1
Блок 320 обработки в передатчике принимает данные передачи, режим разнесения в передатчике и базу распределения от процессора 330 MAC, чтобы сформировать радиочастотные сигналы передачи для антенн 125 и 125 через тракт передачи восходящей линии связи (UL). Блок 320 обработки в передатчике передает управляющие сигналы режима работы одной выбранной антенне для передачи с помощью методики разнесения в передатчике.
Процессор 330 MAC выполняет обработку данных на декодированном сигнале от блока 310 обработки в приемнике и передает данные, которые нужно отправить, блоку 320 обработки в передатчике. Он также обеспечивает режим разнесения в передатчике для выбора режима для разнесения в передатчике. К тому же он также предоставляет базу распределения для блока 320 обработки в передатчике.
Фиг.4 - схема, иллюстрирующая блок 310 обработки в приемнике, показанный на фиг. 3, согласно одному варианту осуществления изобретения. Блок 310 обработки в приемнике включает в себя блоки 410 и 420 обработки сигналов приема, устройство 430 оценки канала, уравниватель и сумматор 440, устройство 450 оценки CINR, обратный преобразователь 460 и декодер 470.
0
1
0
1.
0
1
0
1
0
1
0
1
0,k
1,k
Блоки 410 и 420 обработки сигналов подключены к антеннам 125 и 125 соответственно. Они определяют антенные тракты, ассоциированные с антеннами 125 и 125 Каждый из блоков 410 и 420 обработки сигналов обрабатывает сигнал, принятый от соответствующей антенны под управлением управляющих сигналов P и P режима работы, предоставленных блоком 320 обработки в передатчике. Управляющие сигналы режима работы могут устанавливать антенны 125 и 125 и блоки 410 и 420 обработки сигналов в активный или неактивный режим в любом сочетании. В активном режиме антенны 125 и 125 и блоки 410 и 420 обработки сигналов находятся в нормальном рабочем состоянии. В неактивном режиме антенны 125 и 125 и блоки 410 и 420 обработки сигналов могут быть в состоянии экономии энергии или пониженного энергопотребления. Блоки 410 и 420 обработки сигналов формируют сигналы R и R частотной области соответственно.
0,k
1,k
Устройство 430 оценки канала оценивает характеристики канала, используя обработанные сигналы R и R от блоков 410 и 420 обработки сигналов в соответствии с режимом работы. Устройство оценки канала вычисляет предполагаемые характеристики канала по следующему уравнению:
H<sub>ij,k</sub> = оценка H<sub>ij</sub> если определена H<sub>ij</sub>,= 0 в противном случае
(1)
ij
где H - оценка канала ij, ассоциированного с антенной i и антенной j; i,j=0,1, и k=-N/2, …, N/2 -1. N - положительное целое число, которое соответствует общему числу точек поднесущей, использованных в блоках 410 и 420 обработки сигналов.
0
1
0
1
00
01
00,k
01,k
10,k
11,k
Например, предположим, что конфигурация системы равна системе MIMO 1x2, и режим работы MIMO соответствует активной антенне 115 BS, неактивной антенне 115 BS, активной антенне 125 MS и активной антенне 125 MS. Как показано в Таблице 1, этот режим работы соответствует двум доступным каналам H и H. В этом случае из уравнения (1) выше предполагаемые характеристики H и H канала могут иметь некоторые правильные значения, тогда как предполагаемые характеристики H и H канала имеют нулевые значения.
0,k
1,k
ij,k
00,k
01,k
10,k
11,k
0,k
1,k
00,k
0,k
Уравниватель и сумматор 440 формирует выравненный и комбинированный сигнал, используя обработанные сигналы R и R и предполагаемые характеристики H канала, предоставленные устройством 430 оценки канала. Он также управляется режимом работы MIMO. Например, в случае MIMO 2х2 уравниватель и сумматор 440 использует предполагаемые характеристики H, H, H и Hканала для выравнивания и объединения сигналов R и R. В случае MIMO 1х1 уравниватель и сумматор 440 использует только предполагаемую характеристику H канала, чтобы просто выравнять R.
Устройство 450 оценки CINR оценивает CINR из выравненного и комбинированного сигнала. Предполагаемое CINR используется для формирования управляющих сигналов режима работы в блоке 320 обработки в передатчике.
Обратный преобразователь 460 обратно преобразует выравненный и комбинированный сигнал. Декодер 470 декодирует обратно преобразованный сигнал. Декодированный сигнал затем обрабатывается процессором 330 MAC.
Фиг.5 - схема, иллюстрирующая блок 410/420 обработки сигнала приема, показанный на фиг. 4, согласно одному варианту осуществления изобретения. Блок обработки 410/420 сигнала приема включает в себя входной процессор 510 РЧ-сигнала, устройство 520 удаления защитного интервала и процессор 530 частотной области.
Входной процессор 510 РЧ-сигнала выполняет радиочастотные функции над соответствующим принятым РЧ-сигналом. Радиочастотные функции могут включать в себя преобразование РЧ-сигнала, фильтрацию, преобразование с понижением частоты и аналого-цифровое преобразование. Устройство 520 удаления защитного интервала удаляет защитный интервал из принятого сигнала.
i,k
Процессор 530 частотной области преобразует принятый сигнал в сигнал частотной области, имеющий N точек данных. Сигнал частотной области соответствует обработанному сигналу R, где i=0,1. Они отправляются уравнивателю и сумматору 430 и устройству 440 оценки канала. В одном варианте осуществления процессор 530 частотной области вычисляет быстрое преобразование Фурье (FFT) соответствующего принятого потока данных, где размер FFT равен N.
Фиг.6 - схема, иллюстрирующая блок 320 обработки в передатчике, показанный на фиг. 3, согласно одному варианту осуществления изобретения. Блок 320 обработки в передатчике включает в себя контроллер 610 распределения поднесущих, кодер 620, преобразователь 630, контроллер 640 информации о состоянии канала (CSI) и со многими входами и многими выходами (MIMO), процессор 650 разнесения передачи и блоки 660 и 670 обработки сигналов передачи.
Контроллер 610 распределения поднесущих формирует сигналы распределения поднесущих, используя базу распределения от процессора 330 MAC. Сигналы распределения поднесущих включают в себя сигнал Salloc с информацией о распределении и единицу Bunit разнесения. Сигнал с информацией о распределении содержит информацию о единице разнесения. Единица Bunit разнесения является одним из пакета, временного интервала и единицы распределения. База распределения дополнительно обсуждается в фиг. 7.
k
Кодер 620 кодирует данные передачи, предоставленные процессором 330 MAC. Преобразователь 630 преобразует и модулирует кодированные данные передачи для индекса поднесущей на основе сигнала с информацией о распределении, чтобы предоставить преобразованный сигнал M согласно следующему уравнению:
<img file="00000001.tif" he="11" wi="109" img-content="undefined" img-format="tif" />
(2)
где k=-N/2, …, N/2 -1.
0,k
1,k
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0,k
1,k
0
1
Для MIMO 2х2 контроллер 640 CSI и MIMO формирует сигналы C и C с CSI поднесущей и управляющие сигналы режима работы P и P, соответствующие антеннам 125 и 125 соответственно, используя сигналы распределения поднесущих, предполагаемые характеристики канала, предоставленные устройством 440 оценки канала и предполагаемое CINR, предоставленное устройством 470 оценки CINR. Управляющие сигналы P и P режима работы выбирают один из антенных трактов, ассоциированных с антеннами 125 и 125. Антенные тракты соответствуют блокам 660 и 670 обработки сигналов передачи. Управляющие сигналы P и P режима работы могут принимать два значения: активный или неактивный, для указания, является ли антенна 125 или 125 активной или неактивной. Подробности вычисления сигналов C и C с CSI поднесущей и управляющих сигналов P и P режима работы показаны на фиг 8.
k
Процессор 650 разнесения в передатчике формирует сигналы разнесения в передатчике как функцию по меньшей мере преобразованного сигнала M, сигналов с CSI поднесущей и управляющих сигналов режима работы. Процессор 650 разнесения в передатчике формирует сигналы разнесения в передатчике согласно режиму разнесения в передатчике, соответствующему тому, используется ли фазовая синхронизация. Режим разнесения в передатчике предоставляется процессором 330 MAC.
0,k
1,k
0,k
1,k
Для MIMO 2х2 процессор 650 разнесения в передатчике формирует первый сигнал T разнесения в передатчике и второй сигнал T разнесения в передатчике, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно согласно режиму разнесения в передатчике (TxD). Когда TxD указывает, что используется фазовая синхронизация, T и T определяются согласно следующим уравнениям:
<img file="00000002.tif" he="29" wi="143" img-content="undefined" img-format="tif" />
(3a)
<img file="00000003.tif" he="30" wi="144" img-content="undefined" img-format="tif" />
(3b)
0
1
ij,k
ij,k
ij,k
ij,k
ij,k
где k=-N/2, …, N/2-1; a=0, если используется первая антенна 125, и a=1, если используется вторая антенна 125. H* указывает комплексно сопряженное число H и |H| - абсолютное значение H. H определяются согласно уравнению (1) выше.
0,k
1,k
Когда TxD указывает, что фазовая синхронизация не используется, T и T определяются согласно следующим уравнениям:
<img file="00000004.tif" he="17" wi="146" img-content="undefined" img-format="tif" />
(4a)
<img file="00000005.tif" he="17" wi="146" img-content="undefined" img-format="tif" />
(4b)
где k=-N/2, …, N/2-1.
0
0,k
0
1
1,k
1
Блоки 660 и 670 обработки сигналов передатчика соответствуют антенным трактам для передачи. Блок обработки 660 сигнала передатчика ассоциируется с антенной 125 и обрабатывает первый сигнал T разнесения в передатчике из сигналов разнесения в передатчике, используя первый управляющий сигнал P режима работы. Блок обработки 670 сигнала передатчика ассоциируется с антенной 125 и обрабатывает второй сигнал T разнесения в передатчике из сигналов разнесения в передатчике, используя второй управляющий сигнал P режима работы.
Фиг.7 - схема, иллюстрирующая распределение UL, согласно одному варианту осуществления изобретения. Распределение UL указывает базу распределения, используемую в системе.
Согласно стандарту IEEE 802.16e структура кадра может иметь некоторое количество кадров, n-ый кадр состоит из субкадра DL, субкадра UL, паузы переключения с передачи на прием (TTG) и паузы переключения с приема на передачу (RTG). Субкадр DL состоит из преамбулы, заголовка управления кадром (FCH), таблицы DL и нескольких пакетов DL. Субкадр UL состоит из подканалов выбора диапазона и нескольких пакетов UL.
j
j
k
Пакеты DL и UL определяются в двумерной плоскости, заданной осью поднесущей (или осью подканала) и осью символа OFDMA соответственно. i-ый пакет 710 UL состоит из одного или более одного интервала 720. Каждый интервал 720 состоит из нескольких единиц 730 распределения, которые имеют одинаковую структуру. Существуют три разных единицы распределения UL в качестве базовых единиц распределения: частичного использования подканалов (PUSC) 740, дополнительного PUSC 750 и распределение 760 AMC.
Единица распределения PUSC состоит из 4 поднесущих и 3 символов. Имеются 4 контрольных поднесущих P и 8 поднесущих данных в Плитке (4x3). В способе перестановки PUSC UL интервал составляется из 6 плиток (4x3). Дополнительная единица распределения PUSC состоит из 3 поднесущих и 3 символов. Имеются 1 контрольная поднесущая P и 8 поднесущих данных в Плитке (3x3). В способе перестановки дополнительного PUSC UL интервал составляется из 6 плиток (3x3). Единица распределения AMC UL состоит из 9 поднесущих и 1 символа. Имеются 1 контрольная поднесущая P и 8 поднесущих данных в Магазине (9x1). В способе перестановки AMC UL интервал составляется из магазинов (9x1) 1х6 (ось поднесущей х ось символа), магазинов (9x1) 2х3, магазинов (9x1) 3х2 или последовательных 6 магазинов (9x1) вдоль области распределения.
Фиг.8 - схема, иллюстрирующая контроллер 640 CSI и MIMO, показанный на фиг. 6, согласно одному варианту осуществления изобретения. Контроллер 640 CSI и MIMO включает в себя генератор 810 CSI пучка, генератор 820 CSI поднесущей канала, генератор 830 общей CSI и контроллер 840 режима работы.
0,b
1,b
Генератор 810 CSI пучка формирует сигналы с CSI пучка на основе пучка b, используя предполагаемые характеристики канала. Генератор 810 CSI пучка формирует первый сигнал BC CSI пучка и второй сигнал BC CSI пучка, соответствующие первому и второму антенным трактам, ассоциированным с первой и второй антеннами соответственно, согласно следующим уравнениям:
<img file="00000006.tif" he="11" wi="108" img-content="undefined" img-format="tif" />
(5a)
<img file="00000007.tif" he="11" wi="107" img-content="undefined" img-format="tif" />
(5b)
00,xb(l)
01,xb(l)
10,xb(l)
11,xb(l)
b
b
b
b
b
где H, H, H и H соответствуют предполагаемым характеристикам канала, а X={x(1), …, x(l), …, x(L)} - множество индексов поднесущих, x(l) - l-ый элемент из b-ого пучка и имеет целое значение, представляющее индекс поднесущей, больший либо равный -N/2 и меньший N/2, причем N - положительное целое число; L - количество элементов в пучке b; и В представляет общее количество пучков и предоставляется с помощью сигналов распределения поднесущих.
0,k
1,k
0,k
1,k
Генератор 820 CSI поднесущей формирует сигналы C и C с CSI поднесущей, используя сигналы с CSI пучка. Генератор 820 CSI поднесущей формирует первый сигнал C с CSI поднесущей и второй сигнал C с CSI поднесущей, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно следующим уравнениям:
<img file="00000008.tif" he="12" wi="116" img-content="undefined" img-format="tif" />
(6a)
<img file="00000009.tif" he="13" wi="118" img-content="undefined" img-format="tif" />
(6b)
0,k
1,k
0
1
Генератор 830 общей CSI формирует сигналы с общей CSI, используя сигналы C и C с CSI поднесущей. Генератор 830 общей CSI формирует первый сигнал PC с общей CSI и второй сигнал PC с общей CSI, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно следующим уравнениям:
<img file="00000010.tif" he="11" wi="66" img-content="undefined" img-format="tif" />
(7a)
<img file="00000011.tif" he="11" wi="65" img-content="undefined" img-format="tif" />
(7b)
CINR
CINR
0
1
Контроллер 840 режима работы формирует управляющие сигналы режима работы, используя сигналы с общей CSI и пороговую величину THR. Пороговая величина THR может выбираться в соответствии с состоянием канала или типом модуляции. Генератор 840 режима работы формирует первый сигнал P режима работы и второй сигнал P режима работы, соответствующие первому и второму антенным трактам соответственно, согласно следующим уравнениям:
<img file="00000012.tif" he="19" wi="116" img-content="undefined" img-format="tif" />
(8a)
<img file="00000013.tif" he="19" wi="114" img-content="undefined" img-format="tif" />
(8b)
где CINR является предполагаемым CINR, предоставленным устройством 470 оценки CINR.
0
1
Управляющие сигналы P и P режима работы могут использоваться для корректировки количества антенных трактов, используя предполагаемые CINR и CSI. Следовательно, потребляемая мощность блока 160 связи может быть снижена или минимизирована. Это особенно полезно для карманных мобильных беспроводных устройств.
Фиг.9 - схема, иллюстрирующая блок 660/670 обработки сигнала передачи, согласно одному варианту осуществления изобретения. Блок 660/670 обработки сигнала передачи включает в себя обратный процессор 910 частотной области, устройство 920 вставки защитного интервала и входной процессор 930 РЧ-сигнала.
Обратный процессор 910 частотной области преобразует один из первого и второго сигналов разнесения в передатчике в сигнал передачи. В одном варианте осуществления обратный процессор 910 частотной области вычисляет обратное FFT сигнала разнесения передачи, используя обратное FFT размера N. Устройство 920 вставки защитного интервала вставляет защитную полосу в сигнал передачи.
Входной процессор 930 РЧ-сигнала выполняет радиочастотные функции над сигналом передачи. Радиочастотные функции могут включать в себя цифроаналоговое преобразование, преобразование РЧ-сигнала, фильтрацию и преобразование с повышением частоты.
Как обсуждалось выше, использованная в настоящем изобретении схема разнесения в передатчике может применяться к любым системам без изменения технических условий (например, IEEE 802.16e). Другими словами, любой приемник, соответствующий стандарту, может принимать, обратно преобразовывать, демодулировать и декодировать сигнал передачи. К тому же блок 160 связи не ограничивается двумя антеннами. Вышеприведенное обсуждение может быть расширено до любого количества антенн. Структура блока 160 связи может быть соответственно изменена.
Элементы вариантов осуществления изобретения могут быть реализованы с помощью аппаратных средств, микропрограммного обеспечения, программного обеспечения или любого их сочетания. Термин "аппаратные средства", как правило, относится к элементу, имеющему физическую структуру, например электронные, электромагнитные, оптические, электрооптические, механические, электромеханические части, компоненты или устройства и т.д. Термин "программное обеспечение", как правило, относится к логической структуре, способу, процедуре, программе, процедуре, процессу, алгоритму, формуле, функции, выражению и т.д. Термин "микропрограммное обеспечение", как правило, относится к логической структуре, способу, процедуре, программе, процедуре, процессу, алгоритму, формуле, функции, выражению и т.д., которое реализуется или осуществляется в аппаратной структуре (например, флэш-память). Примеры микропрограммного обеспечения могут включать в себя микрокод, управляющее ЗУ с перезаписью, микропрограммную конструкцию. При реализации в программном обеспечении или микропрограммном обеспечении элементы варианта осуществления настоящего изобретения являются, по существу, сегментами кода для выполнения необходимых задач. Программное обеспечение/микропрограммное обеспечение может включать в себя реальный код для выполнения операций, описанных в одном варианте осуществления изобретения, или код, который эмулирует или моделирует операции. Программа или сегменты кода могут храниться в процессоре или на машинно-доступном носителе или передаваться с помощью сигнала с компьютерными данными, реализованного в несущей, или сигнала, модулированного несущей, по передающей среде. "Читаемый процессором или доступный процессору носитель" или "машиночитаемый или машинно-доступный носитель" может включать в себя любой носитель, который может хранить, передавать или перемещать информацию. Примеры читаемого процессором или машинно-доступного носителя включают в себя электронную схему, полупроводниковое запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство (ROM), стираемое ПЗУ (EROM), стираемое программируемое ПЗУ (EPROM), дискету, компакт-диск (CD ROM), оптический диск, жесткий диск, оптоволоконный носитель, радиочастотный (RF) канал и т.д. Сигнал с компьютерными данными может включать в себя любой сигнал, который может распространяться по передающей среде, например каналам электронной сети, оптическим волокнам, воздуху, электромагнитным волнам, радиочастотным каналам и т.д. Сегменты кода могут быть загружены через компьютерные сети, например Интернет, интранет и т.д. Машинно-доступный носитель может быть реализован в изделии. Машинно-доступный носитель может включать в себя данные, которые при обращении к ним вычислительной машины заставляют машину выполнять описанные выше операции. Машинно-доступный носитель также может включать в себя встроенный в него программный код. Программный код может включать в себя машиночитаемый код для выполнения описанных выше операций. Термин "данные" здесь относится к любому типу информации, которая кодируется для целей машинного считывания. Поэтому он [термин] может включать в себя программу, код, данные, файл и т.д.
Весь или часть варианта осуществления изобретения может быть реализована с помощью аппаратных средств, программного обеспечения или микропрограммного обеспечения или любого их сочетания. Элемент аппаратных средств, программного обеспечения или микропрограммного обеспечения может иметь несколько блоков, соединенных друг с другом. Аппаратный блок соединяется с другим блоком с помощью механических, электрических, оптических, электромагнитных или любых физических соединений. Программный блок соединяется с другим блоком с помощью функции, процедуры, способа, подпрограммы или вызова подпрограммы, перехода, ссылки, передачи параметра, переменной и аргумента, возврата из функции и т.д. Программный блок соединяется с другим блоком для приема переменных, параметров, аргументов, указателей и т.д. и/или для формирования или передачи результатов, обновленных переменных, указателей и т.д. Микропрограммный блок соединяется с другим блоком с помощью любого сочетания вышеупомянутых способов аппаратного и программного соединения. Аппаратный, программный или микропрограммный блок может быть соединен с любым другим аппаратным, программным или микропрограммным блоком. Блок также может быть программным драйвером или интерфейсом для взаимодействия с операционной системой, работающей на платформе. Блок также может быть аппаратным драйвером для конфигурирования, установки, инициализации, отправки и приема данных к аппаратному устройству и от аппаратного устройства. Устройство может включать в себя любое сочетание аппаратных, программных и микропрограммных блоков.
Хотя изобретение описано на основе некоторых вариантов осуществления, обычные специалисты в данной области техники признают, что изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления, а может быть применено на практике с модификаций и изменением в рамках сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. Описание соответственно нужно расценивать как пояснительное вместо ограничивающего.