РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В КОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ С МНОЖЕСТВЕННЫМИ ВХОДАМИ И МНОЖЕСТВЕННЫМИ ВЫХОДАМИ (МВМВ) Российский патент 2006 года по МПК H04B7/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в общем случае к передаче данных, а более точно к способам распределения ресурсов восходящей линии связи в коммуникационной системе с множественными входами и множественными выходами (МВМВ, MIMO), которая может преимущественно использовать информацию о состоянии канала (ИСК, CSI) и дополнительно может применять обработку в приемнике с последовательным удалением (ПУ, SC) для обеспечения повышенной производительности системы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Беспроводные коммуникационные системы широко используются для обеспечения различных типов связи, таких как передача речи, данных и т.п., для определенного числа пользователей. Такие системы могут быть основаны на множественном доступе с кодовым разделением каналов (МДКР, CDMA), множественном доступе с временным разделением каналов (МДВР, TDMA), множественном доступе с частотным разделением каналов (МДЧР, FDMA) или каком-либо другом способе множественного доступа.

Коммуникационная система с множественными входами и множественными выходами (МВМВ) использует для передачи данных множество (N_T) передающих антенн и множество (N_R) приемных антенн. В одном из обычных вариантов осуществления системы МВМВ N_T передающих антенн расположены в одной передающей системе и связаны с ней, а N_R приемных антенн аналогично расположены в одной приемной системе и связаны с ней. Система МВМВ может быть также эффективно сформирована для коммуникационной системы со множественным доступом, имеющей базовую станцию, которая одновременно связывается с определенным количеством терминалов. В этом случае, базовая станция использует определенное количество антенн, и каждый терминал может использовать одну или несколько антенн.

Канал МВМВ, сформированный N_T передающими и N_R приемными антеннами, может быть разложен на N_C независимых каналов, с N_C≤min{N_T,N_R}. Каждый из N_C независимых каналов также называется пространственным подканалом канала МВМВ и соответствует размеру. Система МВМВ может обеспечить улучшенную производительность (например, увеличенную пропускную способность при передаче), если используются дополнительные размерности, созданные множеством передающих и приемных антенн.

Доступные ресурсы для передачи по восходящей линии связи от терминалов к базовой станции являются ограниченными. Обычно только часть терминалов может быть запланирована для передачи через доступные пространственные подканалы, что может быть ограничено количеством антенн, используемых на базовой станции. Каждый "возможный" пространственный подканал между терминалом и базовой станцией обычно обладает различными характеристиками соединения и связан с различной пропускной способностью при передаче. Может быть достигнуто эффективное использование доступных ресурсов восходящей линии связи (например, более высокой пропускной способности), если доступные пространственные подканалы распределяются эффективно, таким образом, что данные передаются через указанные подканалы на "подходящий" набор терминалов в системе МВМВ.

Таким образом, в данной области техники существует потребность в способах распределения ресурсов восходящей линии связи в системе МВМВ для обеспечения улучшения производительности системы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аспекты настоящего изобретения предоставляют способы увеличения производительности восходящей линии связи в беспроводной коммуникационной системе. В одном из аспектов настоящего изобретения предоставляются схемы планирования для планирования передачи данных от терминалов, использующих одну антенну (например, терминалы с одним входом и множественными выходами (ОВМВ, SIMO)), и/или терминалов, использующих множество антенн (например, терминалы МВМВ). При одновременной множественной передаче данных (например, в пределах одной полосы частот) от множества терминалов ОВМВ, либо одного или более терминалов МВМВ, или их комбинации возрастает производительность системы относительно достигаемой в случае, если только одному терминалу позволяется передавать данные в данном временном интервале, как обычно происходит в стандартных системах с мультиплексированием с временным разделением каналов (TDM). Схемы планирования более детально описаны ниже.

В другом аспекте в базовой станции для увеличения производительности системы применяются способы МВМВ обработки при приеме. В случае МВМВ терминалы, запланированные для передачи, передают множество независимых потоков данных через определенное количество передающих антенн. Если среда распространения обладает значительным рассеянием, способы обработки МВМВ в приемнике эффективно используют пространственные размерности канала МВМВ для поддержки увеличения скорости передачи данных терминалам. В приемнике МВМВ (например, базовая станция в случае восходящей линии связи) используется множество приемных антенн в сочетании со способами векторной обработки сигналов (описанными ниже) для восстановления потоков переданных данных от одного или нескольких терминалов.

Определенный вариант осуществления изобретения предлагает способ планирования передачи данных по восходящей линии связи для определенного количества терминалов в беспроводной коммуникационной системе. В соответствии с данным способом для возможной передачи данных формируют один или несколько наборов терминалов, причем каждый набор терминалов включает в себя уникальную комбинацию одного или нескольких терминалов и соответствует гипотезе, предназначенной для оценки. Оценивают производительность каждой гипотезы и выбирают одну из оцененных гипотез на основе производительности. Гипотезы можно оценивать частично на основе оценок отклика канала для каждого терминала в гипотезе, причем оценка отклика канала отражает характеристики канала между терминалом и базовой станцией. Планируют терминалы в выбранной гипотезе для передачи данных.

Схема обработки в приемнике с последовательным удалением может быть использована для обработки сигналов, переданных терминалами, запланированными для передачи. В этом случае могут быть сформированы один или несколько порядков (расстановок) терминалов в каждом наборе, причем каждый порядок (расстановка) терминалов соответствует подгипотезе, предназначенной для оценки. Затем оценивают производительность каждой подгипотезы и выбирают одну из подгипотез.

Каждая передающая антенна каждого терминала, запланированного для передачи, может передавать независимый поток данных. Для достижения высокой производительности каждый поток данных может быть кодирован и модулирован на основе выбранной схемы, например на основе оценки отношения сигнал/шум-плюс-помеха (ОСШ, SNR) для антенны, используемой для передачи потока данных.

Терминалам, требующим передачи данных (т.е. "активным" терминалам), присваивают приоритет на основе различных метрик и коэффициентов (факторов). Приоритет активных терминалов затем может быть использован для выбора, какой терминал (терминалы) будет рассмотрен для планирования и/или для присвоения доступных каналов передачи и порядка обработки выбранным терминалам.

Настоящее изобретение дополнительно предлагает способы, системы и устройства, которые реализуют различные аспекты, варианты осуществления и признаки настоящего изобретения, как это более детально описано ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Признаки, природа и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из нижеследующего детального описания совместно с чертежами, на которых одинаковые ссылки относятся к одинаковым элементам:

Фиг.1 представляет собой блок-схему коммуникационной системы с множественными входами и множественными выходами (МВМВ), которая может быть разработана и может функционировать, реализуя различные аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой блок-схему процесса планирования терминалов для передачи данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3А и 3В представляют собой две блок-схемы схем обработки в приемнике с последовательным удалением (ПУ), в которых порядок обработки (1) определяется упорядоченным набором терминалов и (2) определяется на основе соответствующих ОСШ после обработки;

Фиг.4 представляет собой блок-схему схемы планирования на основе приоритетов, в которой для передачи рассматривается терминал с наивысшим приоритетом;

Фиг.5 представляет собой упрощенную блок-схему множества терминалов и базовой станции в системе МВМВ по Фиг.1;

Фиг.6 представляет собой блок-схему варианта осуществления передающей части терминала, выполненной с возможностью обработки данных для передачи базовой станции на основе доступной ИСК;

Фиг.7 представляет собой блок-схему варианта осуществления приемной части базовой станции;

Фиг.8А и 8В представляют собой, соответственно, блок-схемы вариантов осуществления канального процессора МВМВ/данных и устройства удаления помех приемного (ПРМ, RX) процессора МВМВ/данных базовой станции; и

на Фиг.9А и 9В показана, соответственно, средняя пропускная способность и чувствительность пропускной способности сотовой ячейки для модели сети.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1 представляет собой блок-схему коммуникационной системы 100 с множественными входами и множественными выходами (МВМВ), которая может быть разработана и может функционировать, реализуя различные аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения. Система 100 МВМВ использует для передачи данных множество (N_T) передающих антенн и множество (N_R) приемных антенн. Систему 100 МВМВ эффективно формируют для коммуникационной системы с множественным доступом, имеющей базовую станцию (БС) 104, которая может одновременно осуществлять связь с определенным количеством терминалов (Т) 106. В этом случае базовая станция 104 использует множество антенн и представляет множество выходов (МВых, MO) для передач по восходящей линии связи и множество входов (МВх, MI) для передач по нисходящей линии связи. Множество "подсоединенных" терминалов 106 (т.е. терминалов, осуществляющих связь) совместно представляет множественный вход для передач по восходящей линии связи и множественный выход для передач по нисходящей линии связи. Подсоединенные терминалы являются теми терминалами, которые передают пользовательские данные на базовую станцию или принимают пользовательские данные от базовой станции. Если каждый подсоединенный терминал 106 использует одну антенну, тогда эта антенна представляет одну из N_T передающих антенн, если терминал передает данные, и одну из N_R приемных антенн, если терминал принимает данные. Терминал также может использовать множество антенн (для простоты не показано на Фиг.1), и эти антенны могут преимущественно использоваться для передачи данных.

Система 100 МВМВ может функционировать, передавая данные через определенное количество каналов передачи. Канал МВМВ может быть разложен на N_C независимых каналов, с N_C≤min{N_T,N_R}. Каждый из N_C независимых каналов также называется пространственным подканалом канала МВМВ. Для системы МВМВ, не использующей модуляцию с ортогональным частотным разделением каналов (МОЧР, OFDM), обычно существует один частотный подканал и каждый пространственный подканал может называться "каналом передачи". Для системы МВМВ, использующей МОЧР, каждый пространственный подканал каждого частотного подканала может называться каналом передачи.

Для примера, приведенного на Фиг.1, базовая станция 104 одновременно осуществляет связь с терминалами с 106a по 106d (как показано сплошными линиями) через множество антенн, доступных на базовой станции. Неактивные терминалы с 106е по 106h могут принимать пилот-сигналы и другую сигнальную информацию от базовой станции 104 (как показано пунктирными линиями), но не передавать на базовую станцию или принимать от нее данные, специфичные для пользователя. Под нисходящей линией связи (т.е. прямой линией связи) подразумеваются передачи от базовой станции к терминалам, а под восходящей линией связи (т.е. обратной линией связи) подразумеваются передачи от терминалов к базовой станции.

Система 100 МВМВ может быть разработана для реализации любого количества стандартов и разработана для МДКР, МДВР, МДЧР и других способов множественного доступа. Стандарты МДКР включают в себя стандарты IS-95, cdma2000 и W-CDMA, и стандарт TDMA включает в себя стандарт GSM (Глобальная Система Мобильных Коммуникаций). Эти стандарты известны в данной области техники и включены в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

Аспекты настоящего изобретения предлагают способы увеличения производительности беспроводной коммуникационной системы. Эти способы могут быть успешно использованы для увеличения производительности восходящей линии связи сотовой системы с множественным доступом. В одном из аспектов настоящего изобретения представлены схемы планирования для планирования передачи данных от терминалов, использующих одну антенну (т.е. терминалов ОВМВ), и/или терминалов, использующих множество антенн (т.е. терминалов МВМВ). Оба типа терминалов могут поддерживаться одновременно на одной несущей частоте, допуская одновременную передачу данных от множества терминалов ОВМВ, одного или нескольких терминалов МВМВ или их комбинации, производительность системы повышается по сравнению с достижимой в случае, когда только один терминал имеет возможность вести передачу в данном временном интервале, как это обычно происходит в стандартных системах с временным разделением каналов (TDM). Схемы планирования более детально описаны ниже. В другом аспекте настоящего изобретения в базовой станции для увеличения производительности системы используется способ обработки в приемнике МВМВ. В случае МВМВ запланированные для передачи терминалы передают множество независимых потоков данных через определенное количество передающих антенн. Если в среде распространения происходит значительное рассеяние, способ обработки в приемнике МВМВ эффективно использует пространственные размерности канала МВМВ для поддержки повышенной скорости передачи данных для терминалов. В приемнике МВМВ (т.е. базовой станции для восходящей линии связи), для восстановления потоков переданных данных от одного или нескольких терминалов, используется множество приемных антенн в сочетании с векторными способами обработки сигнала (описанных ниже).

Способ МВМВ обработки при приеме может быть использован для увеличения скорости передачи данных отдельных терминалов, что соответственно приводит к возрастанию производительности системы. Способ МВМВ обработки при приеме может быть использован для обработки сигналов, передаваемых множеством терминалов, снабженных одной передающей антенной (например, терминалов ОВМВ). С точки зрения базовой станции, отсутствует разница при обработке N различных сигналов от одного терминала (например, одного терминала МВМВ) в сравнении с обработкой одного сигнала от каждого из N различных терминалов (т.е. N терминалов ОВМВ).

Как показано на Фиг.1, терминалы могут быть распределены случайным образом по области охвата (покрытия) базовой станции (или сотовой ячейке "соте"). Более того, обычно характеристики соединения меняются со временем, благодаря ряду факторов, таких как замирание и многолучевое распространение. Для простоты предполагается, что каждый терминал в соте снабжен одной антенной. В определенный момент времени отклик канала между антеннами каждого терминала и массивом N_R приемных антенн базовой станции характеризуется вектором , элементы которого представляют собой независимые случайные величины с гауссовским распределением:

где h_ij представляет собой оценку отклика канала между i-ым терминалом и j-той приемной антенной базовой станцией. Как показано в уравнении (1), оценки канала для каждого терминала представляют собой вектор, имеющий N_R элементов, соответствующих количеству приемных антенн базовой станции. Каждый элемент вектора описывает отклик для соответствующей пары приемная-передающая антенна между терминалом и базовой станцией. Для простоты уравнение (1) описывает характеристику канала на основе модели амплитудного замирания в канале (т.е. одна комплексная величина для всей полосы пропускания системы). В реальной рабочей среде канал может быть селективным по частоте (т.е. отклик канала меняется по полосе пропускания системы) и могут быть использованы более детальные характеристики системы (например, каждый элемент вектора может включать в себя множество значений для различных частотных подканалов или временных задержек).

Для простоты также предполагается, что средняя принятая мощность от каждого терминала нормализуется для достижения общего требуемого отношения энергия-на-бит/полный-шум-плюс-помеха (E_b/N_t) после обработки сигнала в базовой станции. Требуемое отношение E_b/N_t часто называется контрольной точкой управления мощностью (или просто контрольной точкой) и выбирается таким образом, чтобы обеспечить определенный уровень производительности (например, определенную частоту (коэффициент) пакетных ошибок (PER)). Общая контрольная точка может достигаться при помощи механизма управления мощностью с замкнутым контуром (с обратной связью), в котором может быть осуществлено регулирование мощности передачи каждого терминала (например, на основе сигнала управления мощностью от базовой станции). В качестве альтернативы каждый терминал также может обладать своей уникальной контрольной точкой, и способы, изложенные в настоящем описании, могут быть обобщены для охвата этого режима работы. Также предполагается, что одновременная передача от различных терминалов синхронизована таким образом, что она достигает базовой станции в заданном временном окне.

Базовая станция периодически выполняет оценку отклика канала для "активных" терминалов, требующих передачи данных в наступающем или будущем временных интервалах. Активные терминалы могут включать в себя терминалы, уже ведущие передачу. Оценка канала может быть облегчена различными способами, например, такими как способы, основанные на использовании пилот-сигнала и/или на данных для принятия решения, как это описано более детально ниже.

На основе доступных оценок канала могут быть разработаны различные схемы планирования для максимального увеличения пропускной способности восходящей линии связи, планируя терминалы для передачи и присваивая их доступным каналам передачи, таким образом, что при этом терминалы могут вести передачу одновременно. Может быть разработан планировщик для оценки того, какая конкретная комбинация терминалов обеспечивает наилучшую производительность системы (например, наивысшую пропускную способность) в зависимости от ограничений и требований системы. Используя пространственные (и возможно частотные) "сигнатуры" отдельных активных терминалов (например, их оценки отклика канала), может быть увеличена средняя пропускная способность восходящей линии связи по сравнению с достижимой для одного терминала. Более того, используя многопользовательское разнесение, планировщик может определить комбинации "взаимно совместимых" терминалов, которые могут вести передачу в одно и то же время на одном канале, эффективно увеличивая производительность системы по сравнению с однопользовательским планированием или случайным планированием для множества пользователей.

Терминалы могут быть выбраны для передачи данных, исходя из различных факторов. Один набор факторов может относиться к ограничениям и требованиям системы, таким как желаемое (требуемое) качество обслуживания (КО, QoS), максимальная задержка, средняя скорость передачи данных и т.п. Возможно, что в коммуникационной системе с множественным доступом потребуется удовлетворение некоторых или всех из этих факторов потерминально (т.е. для каждого терминала). Другой набор факторов может относиться к производительности системы, которая может быть представлена в численном виде как средний уровень пропускной способности системы или какие-либо другие индикаторы производительности системы. Эти разнообразные факторы более детально описаны ниже.

Схемы планирования могут быть разработаны для выбора наилучшего набора терминалов для одновременной передачи данных по доступным каналам передачи таким образом, что производительность системы становится максимальной при удовлетворении ограничений и требований системы. Если для передачи запланированы N_T терминалов, и каждый терминал использует одну антенну, то матрица Н откликов каналов, соответствующая выбранному набору терминалов может быть выражена как:

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения в базовой станции для приема и обработки передач от множества терминалов применяется способ обработки в приемнике с последовательной коррекцией и удалением помех (или "с последовательным удалением"). Этот способ последовательно обрабатывает N_R принятых сигналов определенное количество раз (или итераций) для восстановления сигналов, переданных от терминалов, причем за каждую итерацию восстанавливается один сигнал. Для каждой итерации способ выполняет линейную или нелинейную обработку (т.е. пространственную или пространственно-временную коррекцию) для N_R принятых сигналов для восстановления одного из переданных сигналов и удаляет помеху, связанную с восстановленным сигналом, из принятых сигналов для получения "модифицированных" сигналов с удаленной составляющей помехи. Затем, на следующей итерации, модифицированные сигналы обрабатываются для восстановления другого принятого сигнала. При помощи удаления помехи, связанной с восстановленным сигналом из принятых сигналов, улучшается ОСШ для переданных сигналов, входящих в состав модифицированных сигналов, но еще не восстановленных. Улучшенное ОСШ приводит к улучшению производительности терминала также, как и системы. Способ обработки при приеме с последовательным удалением более детально описан ниже.

Если для обработки принятых сигналов используется способ обработки при приеме с последовательным удалением, то ОСШ, связанное с каждым передающим терминалом, является функцией конкретного порядка, в котором терминалы обрабатываются в базовой станции. В одном из аспектов настоящего изобретения схемы планирования учитывают этот факт при выборе набора терминалов, которым будет разрешена передача.

Фиг.2 представляет собой блок-схему процесса 200 планирования терминалов для передачи данных в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения. Для ясности сначала дается общее описание процесса, и последовательно описываются детали некоторых этапов процесса.

В начале на этапе 212 инициализируется метрика, которая будет использована для выбора "наилучшего" набора терминалов для передачи данных. Для оценки наборов терминалов могут быть использованы различные метрики производительности, и некоторые из них более детально описаны ниже. Например, может быть использована метрика производительности, которая максимизирует пропускную способность системы. Также при оценке могут использоваться метрики терминалов, такие как ОСШ для переданных сигналов после обработки в базовой станции (т.е. сигналы "после обработки").

Затем, на этапе 214, из всех терминалов, требующих передачи данных в наступающем интервале передачи, выбирается набор (новый) из одного и более активных терминалов. Для ограничения количества активных терминалов, рассматриваемых для планирования, могут быть использованы различные способы, как это описано ниже. Определенный набор выбранных терминалов (например, ) формирует гипотезу, предназначенную для оценки. Для каждого выбранного терминала u_i в наборе на этапе 216 получается вектор оценок канала.

Если в базовой станции используется способ обработки в приемнике с последовательным удалением, то порядок, в котором обрабатываются терминалы, непосредственно влияет на их производительность. Поэтому, на этапе 218, для обработки выбирается определенный (новый) порядок терминалов в наборе. Указанный определенный порядок формирует подгипотезу, предназначенную для оценки. Затем, на этапе 220, подгипотезы оцениваются и определяется метрика для данной подгипотезы. Метриками терминалов могут быть ОСШ для сигналов (после обработки), гипотетически передаваемых терминалами набора. Этап 220 может быть выполнен на основе способа обработки при приеме с последовательным удалением, который описан ниже, в связи с Фиг.3А и 3В. Затем, на этапе 222, определяется (например, на основе ОСШ для сигналов от терминалов после обработки) метрика производительности (например, пропускная способность системы), соответствующая данной подгипотезе. Данная метрика производительности затем, также на этапе 222, используется для обновления метрики производительности, соответствующей текущей лучшей подгипотезе. Более точно, если метрика производительности для подгипотезы лучше, чем текущая для лучшей подгипотезы, тогда эта подгипотеза становится новой лучшей подгипотезой и метрика производительности и метрики терминалов, соответствующие этой подгипотезе, сохраняются.

Затем, на этапе 224, определяется, все ли подгипотезы текущей гипотезы были оценены. Если не все подгипотезы были оценены, процесс возвращается к этапу 218 и для оценки выбирается другой, еще не оцененный порядок терминалов в наборе. Этапы с 218 по 224 повторяются для каждой подгипотезы, предназначенной для оценки.

Если, на этапе 224, все подгипотезы для данной гипотезы были оценены, затем, на этапе 226, производится определение, все ли гипотезы были рассмотрены. Если не все гипотезы были рассмотрены, тогда процесс возвращается к этапу 214 и для оценки выбирается другой, еще не рассмотренный набор терминалов. Этапы с 214 по 226 повторяются для каждой гипотезы, подлежащей рассмотрению.

Если, на этапе 226, были рассмотрены все гипотезы, то результаты для лучшей подгипотезы уже сохранены, и скорости передачи данных для терминалов в лучшей подгипотезе определены (например, на основе их ОСШ), и, на этапе 228, запланированный интервал передачи и скорости передачи данных сообщаются терминалам перед запланированным интервалом передачи. Если схема планирования требует, чтобы поддерживались другие метрики и терминалы (например, средняя скорость передачи данных за последние К интервалов передачи, задержка в передаче данных и т.п.), тогда эти метрики обновляются на этапе 230. Метрики терминала могут использоваться для оценки производительности отдельных терминалов и описаны ниже. Планирование обычно выполняется для каждого интервала передачи.

Фиг.3А представляет собой блок-схему схемы 220а обработки в приемнике с последовательным удалением, в которой порядок обработки определяется упорядоченным набором терминалов. Данная блок-схема может быть использована для этапа 220 по Фиг.2. Обработка, показанная на Фиг.3А, выполняется для определенной подгипотезы, соответствующей упорядоченному набору терминалов (например, ). Сначала, на этапе 312, выбирается первый терминал из упорядоченного набора в качестве терминала, для которого будет проводиться обработка (т.е. u_i=u_a).

В случае способа обработки в приемнике с последовательным удалением, на этапе 314, базовая станция сначала выполняет линейную (т.е. пространственную) или нелинейную (т.е. пространственно-временную) коррекцию принятых сигналов, пытаясь разделить отдельные сигналы, переданные терминалами в наборе. Линейная или нелинейная коррекция может быть выполнена, как это описана ниже. Величина достижимого разделения сигналов зависит от величины корреляции между переданными сигналами, и большее разделение сигналов может быть достигнуто, если данные сигналы менее коррелированны. На этапе 314 получаются N_T сигналов после обработки, соответствующие N_T сигналам, переданным терминалами в наборе. Как часть линейной или нелинейной обработки также определяется (например, способом, описанным ниже) ОСШ, соответствующее сигналу после обработки для текущего терминала u_i.

Сигналы после обработки, соответствующие терминалу u_i, затем подвергаются дополнительной обработке на этапе 316 (т.е. "детектируются") для получения потока декодированных данных для терминала. Детектирование может включать в себя демодуляцию, обратное перемежение и декодирование сигнала после обработки для получения потока декодированных данных.

На этапе 318 происходит определение, все ли терминалы в наборе были обработаны. Если все терминалы были обработаны, тогда, на этапе 326, имеются ОСШ для указанных терминалов и обработка при приеме завершается. В противном случае, на этапе 320 в каждом из принятых сигналов оценивается помеха, связанная с терминалом u_i. Помеху можно оценить (например, как это описано ниже) на основе матрицы Н оценок канала для терминалов набора. Затем, на этапе 322, оцененная помеха, связанная с терминалом u_i, вычитается из принятых сигналов для получения модифицированных сигналов. Модифицированные сигналы представляют оценки принятых сигналов при условии, если терминал u_i не ведет передачу (т.е. предполагается, что удаление помехи выполнено эффективно). Указанные модифицированные сигналы используются в следующей итерации для обработки переданного сигнала следующего терминала в наборе. Затем, на этапе 324, следующий терминал в наборе выбирается в качестве текущего терминала u_i. Более точно, u_i=u_b для второй итерации, u_i=u_с для третей итерации и т.д для упорядоченного набора

Обработка, выполненная на этапах 314 и 316, повторяется для модифицированных сигналов (вместо принятых сигналов) для каждого последующего терминала в наборе. Этапы с 320 по 324 также выполняются для каждой итерации за исключением последней итерации.

При использовании способа обработки при приеме с последовательным удалением для каждой гипотезы из N_T терминалов существует N_T факториал возможных порядков (расстановок) (т.е. N_T!=24, если N_T=4). Для каждого порядка терминалов в данной гипотезе (т.е. каждой подгипотезы) обработка при приеме с последовательным удалением (этап 220) дает набор ОСШ для сигналов после обработки для терминалов, который может быть выражен как:

где представляет собой ОСШ после обработки для i-го терминала в подгипотезе.

Каждая подгипотеза дополнительно связана с метрикой производительности, R_sub-hub, которая может быть функцией различных факторов. Например, метрика производительности, основанная на ОСШ после обработки, может быть выражена как:

где f(·) является определенной положительной реальной функцией аргументов, расположенных в круглых скобках.

Для определения метрики производительности могут быть использованы различные функции. В одном из вариантов осуществления изобретения может быть использована функция достижимой пропускной способности для всех N_T терминалов для данной подгипотезы, которая может быть выражена как:

где r_i представляет собой пропускную способность, связанную с i-ым терминалом в подгипотезе, и может быть выражена как:

где c_i представляет собой положительную константу, которая отражает долю теоретической производительности, достигаемую при помощи схем кодирования и модуляции, выбранных для данного терминала.

Для каждой подгипотезы, предназначенной для оценки, набор ОСШ, получаемый после обработки в приемнике с последовательным удалением, может быть использован для получения метрики производительности для указанной подгипотезы, например, как показано в уравнениях (3) и (4). Метрика производительности, вычисляемая для каждой подгипотезы, сравнивается с метрикой для текущей лучшей подгипотезы. Если метрика для текущей подгипотезы является лучшей, тогда эта подгипотеза и связанная метрика производительности и ОСШ сохраняются как метрики для новой лучшей подгипотезы.

После того как все подгипотезы были оценены выбирается лучшая подгипотеза и терминалы в подгипотезе планируются для передачи в наступающем интервале передачи. Лучшая подгипотеза связана с определенным набором терминалов. Если обработка при приеме с последовательным удалением используется в базовой станции, то лучшая подгипотеза дополнительно связана с определенным порядком обработки в приемнике в базовой станции. В любом случае подгипотеза дополнительно связана с достижимыми ОСШ для терминалов, которые могут быть определены на основе выбранного порядка обработки.

Затем могут быть вычислены скорости передачи данных для терминалов на основе достижимого для них ОСШ, как показано в уравнении (4). Неполная ИСК (в которую может входить скорость передачи данных или ОСШ) может быть сообщена терминалам, запланированным для передачи, которые затем используют неполную ИСК для соответствующей настройки (регулировки) (т.е. адаптации) выполняемой ими обработки данных для достижения требуемого уровня производительности.

Первая схема планирования, представленная на Фиг.2 и 3А, представляет определенную схему, которая оценивает все возможные порядки (расстановки) всех возможных наборов активных терминалов, требующих передачи данных в наступающем интервале передачи. Общее количество потенциальных подгипотез, предназначенных для оценки планировщиком, может быть довольно большим, даже для малого количества активных терминалов. Фактически, общее количество подгипотез может быть выражено как:

где N_U является количеством активных терминалов, рассматриваемых для планирования. Например, если N_U=8 и N_T=4, то N_sub-hyp=1680. Может быть использован исчерпывающий поиск для определения конкретной подгипотезы, обеспечивающей оптимальную производительность системы, численно представленную метрикой производительности, используемой для выбора лучшей подгипотезы.

Для уменьшения сложности обработки при планировании терминалов для передачи может быть использован ряд способов. Некоторые из схем планирования, основанные на этих способах, описаны ниже. Также могут быть реализованы другие схемы планирования, находящиеся в пределах объема настоящего изобретения. Указанные схемы также могут обеспечить высокую производительность системы при уменьшении объема обработки, требуемого для планирования терминалов для передачи данных.

Во второй схеме планирования терминалы, включенные в каждую гипотезу, предназначенную для оценки, обрабатываются в определенном порядке на основе определенных правил. Эта схема опирается на обработку в приемнике с последовательным удалением для определения определенного порядка для обработки терминалов в гипотезе. Например, как это описано ниже, на каждой итерации схема обработки в приемнике с последовательным удалением может восстанавливать переданный сигнал, имеющий после коррекции наилучшее ОСШ. В этом случае порядок определяется на основе ОСШ после обработки для терминалов в гипотезе.

Фиг.3В представляет собой блок-схему схемы 220b обработки в приемнике с последовательным удалением, в которой порядок обработки определяется на основе ОСШ после обработки. Данная блок-схема может быть использована для этапа 220 по Фиг.2. Однако, поскольку порядок обработки определяется на основе ОСШ после обработки, генерируемых при обработке в приемнике с последовательным удалением, для каждой гипотезы эффективно оценивается только одна подгипотеза и этапы 218 и 224 по Фиг.2 могут быть опущены.

Сначала, на этапе 314, выполняется линейная или нелинейная коррекция принятых сигналов для разделения отельных переданных сигналов. Затем, на этапе 315, оценивается (например, как описано ниже) ОСШ переданных сигналов после коррекции. В одном из вариантов осуществления изобретения, на этапе 316, сигнал, соответствующий терминалу с наилучшим ОСШ, выбирается и подвергается дальнейшей обработке (т.е. демодулируется и декодируется) для получения потока декодированных данных для указанного терминала. На этапе 318 определяется, все ли терминалы в гипотезе были обработаны. Если все терминалы были обработаны, то на этапе 328 получаем порядок терминалов и их ОСШ и обработка при приеме завершается. В противном случае, на этапе 320 оценивается помеха, связанная с только что обработанным терминалом. Затем, на этапе 322, оценка помехи вычитается из принятых сигналов для получения модифицированных сигналов. Этапы 314, 316, 318, 320 и 322 по Фиг.3В соответствуют аналогично пронумерованным шагам по Фиг.3А.

В третьей схеме планирования терминалы, включенные в каждую гипотезу, обрабатываются в определенном порядке. При обработке в приемнике с последовательным удалением ОСШ необработанных терминалов улучшается на каждой итерации, поскольку удаляется помеха от каждого обработанного терминала. Таким образом, в среднем, первый обрабатываемый терминал будет иметь самое низкое ОСШ, второй обрабатываемый терминал будет иметь второе самое низкое значение ОСШ и т.д. Используя эту информацию, можно определить порядок обработки терминалов в гипотезе.

В одном из вариантов осуществления третьей схемы планирования порядок каждой гипотезы, предназначенной для оценки, основан на приоритетах терминалов в гипотезе. Для определения приоритета терминалов могут быть использованы различные факторы, и некоторые из этих факторов описаны ниже. В данном варианте осуществления терминал в гипотезе с самым низким приоритетом может быть обработан первым, терминал со следующим по величине приоритетом может быть обработан следующим, и терминал с самым высоким приоритетом может быть обработан последним. Данный вариант осуществления позволяет терминалу с самым высоким приоритетом получить самое высокое ОСШ, возможное в данной гипотезе, что позволяет получить наивысшую возможную скорость передачи данных. Таким способом присвоение скоростей передачи данных терминалам можно эффективно выполнять в порядке на основе приоритетов (т.е. терминалу с наивысшим приоритетом присваивается самая высокая возможная скорость передачи данных). В другом варианте осуществления третьей схемы планирования порядок для каждой гипотезы, предназначенной для рассмотрения, основан на пользовательской полезной нагрузке, требовании на задержку, приоритете экстренных услуг и т.д.

В четвертой схеме планирования терминалы планируют для передачи данных на основе их приоритета. Приоритет каждого терминала может быть получен на основе одной или нескольких метрик (например, средней пропускной способности), ограничениях и требованиях системы (например, максимальной задержке), других факторах или их комбинации, как это описано ниже. Может поддерживаться список всех активных терминалов, требующих передачи данных в наступающем интервале передачи (также называемом "кадром"). Если терминал требует передачи данных, то он добавляется в список и его метрики инициализируются (например, обнуляются). Метрики каждого терминала в списке после этого обновляются в каждом кадре. Если терминал больше не требует передачи данных, он удаляется из списка.

Для каждого кадра для планирования может быть рассмотрено определенное количество терминалов в списке. Конкретное количество рассматриваемых терминалов может быть основано на многих факторах. В одном из вариантов осуществления изобретения выбирают только N_T терминалов с наивысшим приоритетом для передачи по N_T доступным каналам передачи. В другом варианте осуществления изобретения для планирования рассматривают N_X терминалов с наивысшим приоритетом, причем N_U>N_X>N_T.

Фиг.4 представляет собой блок-схему для схемы 400 планирования, в которой для планирования рассматриваются N_T терминалов с наивысшим приоритетом, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В каждом интервале кадра, на этапе 412, планировщик проверяет приоритеты всех активных терминалов в списке и выбирает N_T терминалов с наивысшим приоритетом. В данном варианте осуществления оставшиеся в списке (N_U-N_Т) терминалов для планирования не рассматриваются. На этапе 414 для каждого выбранного терминала получаются оценки каналов. На этапе 416 оценивается каждая подгипотеза гипотезы, сформированной N_T выбранными терминалами, и получается соответствующий вектор ОСШ, для сигналов после обработки для каждой подгипотезы. На этапе 418 выбирается наилучшая подгипотеза и определяют скорости передачи данных, соответствующие ОСШ лучшей подгипотезы. Опять же, запланированный интервал передачи и скорости передачи данных могут быть сообщены терминалам в гипотезе. Затем, на этапе 420, обновляются метрики терминалов в списке и метрики системы. В одном варианте осуществления изобретения лучшая подгипотеза может соответствовать той, которая наиболее равномерно нормализует приоритеты терминалов после того, как обновляются их метрики.

Для определения приоритета активных терминалов могут быть использованы различные метрики и факторы. В одном из вариантов осуществления изобретения для каждого терминала в списке и для каждой метрики, используемых в планировании, поддерживается "характеристика" (показатель). В одном из вариантов осуществления изобретения для каждого активного терминала поддерживается характеристика, отражающая среднюю пропускную способность по определенному временному интервалу усреднения. В одном из вариантов осуществления изобретения характеристика для терминала u_n в кадре k вычисляется как линейное среднее пропускной способности, полученное в некотором временном интервале, и может быть выражена как:

где представляет собой реализованную скорость передачи данных (в единицах бит/кадр) для терминала u_n в кадре i и может быть вычислена, как показано в уравнении (4). Обычно ограничено определенной максимально достижимой скоростью передачи данных, , и определенной минимальной скоростью передачи данных (например, нулевой). В другом варианте осуществления изобретения, характеристика для терминала u_n в кадре k представляет собой экспоненциальное среднее пропускной способности, полученное в некотором временном интервале, и может быть выражена как:

где α является константой экспоненциального усреднения, причем большее значение α соответствует большему временному интервалу усреднения.

Если терминал требует передачу данных, он добавляется в список и его характеристика инициализируется путем обнуления. Характеристика для каждого терминала в списке последовательно обновляется в каждом кадре. Всякий раз, когда терминал не запланирован для передачи в кадре, его скорость передачи данных для данного интервала устанавливается равной нулю (т.е. ), соответственно обновляется его характеристика. Если кадр принимается терминалом с ошибками, эффективная скорость передачи данных терминала для этого кадра также устанавливается в ноль. Об ошибке кадра может быть не известно немедленно (например, вследствие задержки при прохождении сигнала в прямом и обратном направлении в схеме подтверждения/отсутствия подтверждения приема (ПП/ОПП, Ack/Nak), используемой при передаче данных), но характеристика может быть скорректирована соответствующим образом, как только информация станет доступной.

Приоритет активных терминалов может быть определен частично на основе ограничений и требований системы. Например, если максимальная задержка для определенного терминала превышает пороговое значение, тогда данному терминалу может быть назначен высокий приоритет.

Для определения приоритета активных терминалов также могут быть рассмотрены другие факторы. Один из указанных факторов может относиться к типу данных, предназначенных для передачи терминалами. Данные, чувствительные к задержке, могут быть связаны с высоким приоритетом, а данные, не чувствительные к задержке, могут быть связаны с более низким приоритетом. Данные, повторно передаваемые вследствие ошибок декодирования в предыдущей передаче, также могут быть связаны с высоким приоритетом, поскольку повторно передаваемые данные могут ждать другие процессы. Другой фактор может относиться к типу услуг по передаче данных, предоставляемых данным терминалам. Также для определения приоритета могут рассматриваться другие факторы, не выходя за рамки объема настоящего изобретения.

Приоритет терминала может быть функцией произвольной комбинации (1) характеристики, поддерживаемой для терминала для каждой рассматриваемой метрики, (2) значений других параметров, поддерживаемых для ограничений и требований системы, и (3) других факторов. В одном из вариантов осуществления изобретения ограничения и требования системы представляют "жесткие" значения (например, высокий или низкий приоритет, в зависимости от того, нарушаются или нет ограничения и требования), а характеристики представляют "гибкие" значения. Для указанного варианта осуществления изобретения терминалы, для которых системные ограничения и требования не выполняются, рассматриваются немедленно, вместе с другими терминалами на основе их характеристик.

Может быть разработана схема планирования, основанная на приоритетах, для достижения равной пропускной способности (т.е. одинакового качества обслуживания (КО)) для всех терминалов в списке. В этом случае активным терминалам присваивается приоритет, исходя из достигнутой ими средней пропускной способности, которая может определяться, как показано в уравнениях (6) или (7). В такой схеме планирования, основанной на приоритетах, планировщик использует характеристики для определения приоритета терминалов для присвоения доступных каналов передачи. Приоритет активным терминалам в списке может быть присвоен таким образом, что терминалу с наименьшей характеристикой будет присвоен высший приоритет, а терминалу с наивысшей характеристикой будет присвоен наименьший приоритет. Также могут применяться другие способы ранжирования терминалов. При присвоении приоритетов характеристикам терминалов также могут назначаться неодинаковые весовые коэффициенты.

Для схемы планирования, в которой терминалы отбираются и планируются для передачи данных на основе их приоритетов, возможно, что время от времени будет происходить группировка слабых терминалов. Набор "слабых" терминалов представляет собой набор, приводящий к сильной линейной зависимости в указанной гипотетической матрице H_{откликов каналов, что впоследствии приводит к низкой общей пропускной способности для каждого терминала в наборе. Если это происходит, то приоритеты терминалов не могут значительно меняться в течение нескольких кадров. В этом случае планировщик может быть привязан к данному набору терминалов до тех пор, пока приоритеты не изменятся существенно для того, что бы привести к изменению состава набора.}

Для того, чтобы избежать вышеописанный эффект "кластеризации", планировщик может быть разработан таким образом, чтобы распознавать указанную ситуацию до присвоения терминалов доступным каналам передачи и/или определять данную ситуацию непосредственно после ее возникновения. Для определения степени линейной зависимости в гипотетической матрице H может применяться ряд способов. Эти способы включают в себя нахождение собственных значений матрицы Н, нахождение ОСШ сигналов после обработки с использованием способа обработки в приемнике с последовательным удалением или способ линейной пространственной коррекции и др. Дополнительно, осуществление определения указанного условия кластеризации обычно является простым. В случае определения условия кластеризации планировщик может изменить порядок терминалов (например, случайным образом), пытаясь уменьшить линейную зависимость в матрице Н. Также могут быть разработаны схемы перемешивания для того, чтобы вынудить планировщик выбрать набор терминалов, дающих "хорошие" матрицы гипотез (т.е. матрицы, имеющие минимальный уровень линейной зависимости).

Для схем планирования, основанных на приоритете (например, третья и четвертая схемы, описанные выше), характеристики терминалов обновляются на основе присвоения им или отсутствии присвоения каналов передачи. В одном из вариантов осуществления изобретения для всех схем планирования поддерживаемые скорости передачи данных для терминалов определяются на основе их ОСШ и сообщаются терминалам для использования в наступающем интервале передачи. В этом случае запланированные терминалы могут вести передачу на скоростях, поддерживаемых при ОСШ, оцененных для терминалов. Базовой станции также известно, какие терминалы требуется обработать в данном кадре, и в каком порядке их обрабатывать.

Некоторые схемы планирования, описанные выше, используют способы уменьшения объема обработки, требующейся для планирования терминалов. Эти и другие способы могут также комбинироваться для получения других схем планирования, не выходя за границы объема настоящего изобретения. Например, для планирования могут рассматриваться N_X терминалов с наивысшим приоритетом, используя первую, вторую или третью схему.

Также могут быть разработаны более сложные схемы планирования, дающие возможность достижения пропускной способности, близкой к оптимальной. Такие схемы могут потребоваться для оценки большого количества гипотез и подгипотез для определения наилучшего набора терминалов для передачи данных по данному каналу (т.е. временной слот, кодовый канал, частотный подканал и т.д.). Также могут быть разработаны другие схемы планирования для использования преимуществ статистического распределения скоростей передачи данных, достижимых каждым терминалом, как это описано ниже. Данная информация может быть полезной для уменьшения количества гипотез, подлежащих оценке. Дополнительно, для некоторых приложений можно устанавливать, какие группировки терминалов (т.е. гипотезы) работают успешно путем анализа производительности в течение некоторого времени. Эта информация может сохраняться, обновляться и использоваться планировщиком в последующих интервалах планирования.

Для простоты различные аспекты вариантов осуществления настоящего изобретения были описаны для системы, в которой (1) для передачи выбираются N_T терминалов, причем каждый терминал снабжен одной передающей антенной, (2) количество передающих антенн равно количеству приемных антенн (т.е. N_T=N_R), и (3) для каждого терминала, запланированного для передачи, используется одна приемная антенна. В таком режиме работы каждый терминал эффективно назначается для соответствующего доступного пространственного подканала канала МВМВ.Терминалы также могут совместно использовать переключаемый массив приемных антенн, и это находится в границах объема настоящего изобретения. В этом случае количество передающих антенн для терминалов, запланированных для передачи, может быть больше, чем количество приемных антенн на базовой станции, и терминалы будут вынуждены совместно использовать доступные каналы передачи, используя другие способы множественного доступа. Совместное использование можно реализовать при помощи мультиплексирования с временным разделением (например, путем назначения различных частей кадра различным терминалам), мультиплексирования с кодовым разделением (например, путем назначения различных ортогональных кодов различным терминалам) или при помощи каких-либо других схем мультиплексирования, что включает в себя комбинации вышеупомянутых способов.

Для простоты различные аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения были описаны для системы, в которой каждый терминал снабжен одной антенной. Тем не менее, способы, описанные выше, могут быть применены к системе МВМВ, которая включает в себя любую комбинацию терминалов с одной антенной (т.е. терминалов ОВМВ) и терминалов с множеством антенн (т.е. терминалов МВМВ). Например, базовая станция с четырьмя приемными антеннами может поддерживать передачи (1) от одного 4×4 терминала МВМВ, (2) двух 2×4 терминалов МВМВ, (3) четырех 1×4 терминалов ОВМВ, (4) одного 2×4 терминала МВМВ и двух 1×4 терминалов ОВМВ или от любой другой комбинации терминалов. Планировщик может быть разработан таким образом, чтобы выбирать наилучшую комбинацию терминалов на основе гипотетического ОСШ после обработки для назначенного набора терминалов, ведущих одновременную передачу, причем набор может включать в себя любую комбинацию терминалов ОВМВ и терминалов МВМВ.

Схемы планирования, изложенные в настоящем описании, определяют ОСШ для терминалов на основе определенного уровня мощности передачи для терминалов. Для простоты предполагается, что для всех потоков данных уровень мощности передачи одинаков (т.е. отсутствует управление мощностью передачи). Однако при помощи управления мощностью передачи для терминалов может быть отрегулировано достижимое ОСШ. Например, уменьшая мощность передачи для определенного терминала при помощи управления мощностью, уменьшается ОСШ для этого терминала, помеха, связанная с данным терминалом, также уменьшается, и другие терминалы имеют возможность достичь лучшего ОСШ. Таким образом, управление мощностью также может быть использовано в сочетании со схемами планирования, изложенными в настоящем описании, не выходя за границы объема настоящего изобретения.

Планирование терминалов для передачи, основанное на приоритете, также описано в заявке на патент США №09/675706, озаглавленной "METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINIMG AVAILABLE TRANSMIT POWER IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM", поданной 29 сентября 2000 г. Планирование передачи данных для восходящей линии связи также описано в патенте США №5923650, озаглавленном "METHOD AND APPARATUS FOR REVERCE LINK RATE SHEDULING", выданном 13 июля 1999 г. и включенным в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

Схемы планирования, изложенные в настоящем описании, включают в себя ряд отличительных черт и обеспечивают множество преимуществ. Некоторые из указанных отличительных черт и преимуществ описаны ниже.

Во-первых, схема планирования поддерживает "смешанные режимы работы", в которых по обратному каналу связи для передачи может быть запланирована любая комбинация ОВМВ и МВМВ. Каждый терминал ОВМВ связан с вектором оценок канала, приведены в уравнении (1), а каждый терминал МВМВ связан с набором векторов , один вектор для каждой передающей антенны, причем они дополнительно могут соответствовать доступному каналу передачи. Векторы для терминалов в каждом наборе могут быть упорядочены способом, описанным выше, и оценены.

Во-вторых, схемы планирования обеспечивают планирование для каждого интервала передачи, что включает в себя набор (оптимальный или почти оптимальный) "взаимно совместимых" терминалов на основе их пространственных сигнатур. Взаимная совместимость может трактоваться как сосуществование передачи в одном и том же канале, в одно и то же время при данных конкретных ограничениях, относящихся к требованиям на скорость передачи данных терминалов, мощность передачи, энергетический запас линии связи, сравнительную производительность терминалов ОВМВ и МВМВ и, возможно, другие факторы.

В-третьих, схемы планирования поддерживают различную адаптацию скорости передачи данных на основе ОСШ сигналов после обработки, переданных терминалами. Каждый запланированный для передачи терминал может быть информирован о том, когда ожидать передачу данных, об используемой скорости (скоростях) передачи данных (например, для каждой передающей антенны) и о конкретном режиме (например, ОВМВ, МВМВ).

В-четвертых, схемы планирования могут быть разработаны для рассмотрения наборов терминалов, имеющих одинаковый энергетический запас линии связи. Терминалы могут быть сгруппированы согласно показателям их энергетического запаса линии связи. Затем планировщик может рассматривать комбинации терминалов в одной группе "энергетический запас линии связи" при поиске взаимно совместимых пространственных сигнатур. Такая группировка согласно энергетическому запасу линии связи может улучшить общую спектральную эффективность схемы планирования по сравнению с достижимой при игнорировании энергетического запаса линии связи. Более того, планируя для передачи терминалы с одинаковыми энергетическими запасами линии связи, может более легко производиться управление мощностью восходящей линии связи (например, на всем наборе терминалов) для улучшения общего повторного использования спектра. На это можно смотреть как на комбинацию планирования адаптивного повторного использования восходящей линии связи в комбинации с множественным доступом с пространственным разделением каналов (МДПР, SDMA) для ОВМВ/МВМВ. Планирование, основанное на энергетическом запасе линии связи, более детально описано в заявке на патент США №09/532492, озаглавленной "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSIONS OF A COMMUNICATIONS SYSTEM", поданной 30 марта 2000 г., и заявке на патент США №09/848937, озаглавленной "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINK TRANSMISIONS OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM", поданной 3 мая 2001 г., права на которые принадлежат правообладателю настоящей заявки и которые включены в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

В-пятых, схемы планирования могут учитывать конкретный порядок, в котором обрабатываются терминалы в схеме обработки в приемнике с последовательным удалением, используемой в базовой станции. Схема обработки в приемнике с последовательным удалением обеспечивает улучшенные ОСШ для сигналов после обработки, и достижимое ОСШ зависит от порядка, в котором обрабатываются переданные сигналы. Схемы планирования могут использоваться для оптимизации порядка, в котором обрабатываются переданные сигналы Поскольку порядок обработки влияет на ОСШ после обработки, это дает планировщику дополнительные степени свободы.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Использование способа обработки в приемнике с последовательным удалением на базовой станции для обработки множества передаваемых сигналов ОВМВ или МВМВ от определенного количества терминалов обеспечивает улучшение производительности системы (например, более высокую пропускную способность системы). Для количественного определения возможного улучшения пропускной способности системы с некоторыми из указанных способов было выполнено моделирование. В указанном моделировании предполагается, что матрица Н откликов каналов, связанная с массивом передающих антенн и приемных антенн, состоит из гауссовских случайных величин с нулевым средним и одинаковой дисперсией (т.е. "независимое комплексное гауссовское приближение"). Оценивается средняя пропускная способность для случайного выбора из N_T 1×N_R каналов. Необходимо заметить, что пропускная способность принимается как 50% от производительности канала, определяемой теоретическим пределом производительности Шенона.

На Фиг.9А показана средняя пропускная способность, связанная с четырьмя приемными антеннами (т.е. N_R=4) и различным количеством терминалов с одной антенной (т.е. N_T=1, 2 и 4) для независимого комплексного гауссовского приближения в среде с ограничением по помехам (т.е. мощность помех много больше, чем мощность шумов терминала). Случай с четырьмя передающими антеннами (т.е. N_T=4) имеет большую производительность, чем случай с одной передающей антенной (т.е. N_T=1), при условии, если усиления возрастают с возрастанием ОСШ. При очень большом ОСШ производительность случая с N_T=4 приближается к четырехкратной производительности для случая с N_T=1. При очень низких ОСШ разница между указанными двумя случаями уменьшается и становится неразличимой.

В среде с низкой помехой или без нее (например, с ограниченным шумом терминала) пропускная способность в случае с N_T=4 даже больше, чем это показано на Фиг.9А. В среде с ограниченным тепловым шумом мощность помехи является низкой (например, нулевой) и достижимое ОСШ по существу на шесть дБ больше, чем приведенное на Фиг.9А для случая с N_T=4. Например, если один терминал ведет передачу при ОСШ, равным 10 дБ, средняя пропускная способность, достигаемая этим терминалом, равна 2,58 бит/с/Гц. Если четыре терминала одновременно ведут передачу, общая достижимая пропускная способность аналогична кривой N_T=4 при ОСШ=10 дБ+10·log₁₀(4)=16 дБ. Таким образом, в среде с ограниченным тепловым шумом общая пропускная способность для четырех терминалов равна 8,68 бит/с/Гц или приблизительно в 3,4 раз больше, чем в случае передачи одним терминалом.

В системах с ограниченной помехой, таких как сотовая сеть, пропускная способность на каждую соту, достижимая при множественных передачах ОВМВ в сочетании с обработкой в приемнике с последовательным удалением в базовой станции, является функцией контрольной точки ОСШ, выбранной для терминалов. Например, при ОСШ в 10 дБ производительность удваивается более чем в два раза, если четыре 1Ч4 терминала ОВМВ могут вести передачу одновременно. При ОСШ 20 дБ производительность возрастает в 2,6 раза по сравнению с достижимой 1Ч4 терминалом. Тем не менее, более высокая контрольная точка подразумевает более высокий коэффициент повторного использования частоты. Таким образом, может потребоваться уменьшение части сот, одновременно использующих одинаковый частотный канал, для достижения требуемого ОСШ, соответствующего более высоким рабочим контрольным точкам, что может привести к повышению общей спектральной эффективности (измеряемой в бит/Гц/сота). Для такой схемы при максимизации производительности сети, таким образом, существует основной компромисс между выбором конкретной рабочей контрольной точки и требуемым коэффициентом повторного использования частоты.

На Фиг.9В показана чувствительность пропускной способности соты для моделированной сети сот с N_T=1, 2 и 4 терминалов, одновременно ведущих передачу. Каждый узел сотовой связи (базовая станция) использует N_R=4 приемных антенн. Все терминалы используют управление мощностью для достижения данной контрольной точки. Исследование показывает, что существует диапазон контрольных точек ОСШ, при котором пропускная способность соты для N_T=4 терминалов более чем в два раза превышает достижимую в случае, если только один терминал может вести передачу.

Различные новые способы, изложенные в данном описании, также могут быть применимы для планирования передачи данных по нисходящей линии связи.

Коммуникационная Система МВМВ

На Фиг.5 приведена блок-схема базовой станции 104 и терминалов 106 в коммуникационной системе 100 МВМВ. В терминале 106, запланированном для передачи, источник 512 данных предоставляет данные (т.е. информационные биты) процессору 514 передаваемых (ПРД, TX) данных. Для каждой предающей антенны, предназначенной для передачи данных, процессор 514 ПРД данных (1) кодирует данные в соответствии с определенной схемой кодирования, (2) выполняет перемежение (т.е. изменяет порядок следования) кодированных данных на основе определенной схемы перемежения и (3) преобразует биты, подвергнутые перемежению, в символы модуляции. Кодирование повышает надежность передачи данных. Перемежение обеспечивает временное разнесение для кодированных битов, позволяет передавать данные на основе среднего ОСШ для передающей антенны, бороться с замиранием и дополнительно устранять корреляцию между кодированными битами, используемыми для формирования каждого символа модуляции. Перемежение может дополнительно обеспечивать частотное разнесение, если кодированные биты передаются через множество частотных подканалов. В одном из аспектов кодирование и преобразование в символы (модуляции) можно осуществлять на основе сигналов управления, предоставляемых планировщиком 534.

Кодирование, перемежение и отображение сигналов может быть произведено на основе различных схем. Некоторые такие схемы описаны в заявке на патент США №09/854235, озаглавленной "METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING DATA IN A MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT (МВМВ) COMMUNICATION SYSTEM UTILIZING CHANNEL STATE INFORMATION", поданной 11 мая 2001 г.; заявке на патент США №09/826481, озаглавленной "METHOD AND APPARATUS FOR UTILIZING CHANNEL STATE INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM", поданной 23 марта 2001 г.; и в заявке на патент США №09/776075, озаглавленной "CODING SCHEME FOR A WIRELESS COMMUNICATION", поданной 1 февраля 2001 г., права на которые принадлежат правообладателю настоящей заявки и которые включены в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

Если для передачи данных используется множество передающих антенн, ПРД МВМВ процессор 520 получает и демультиплексирует символы модуляции от процессора 514 ПРД данных и предоставляет поток символов модуляции каждому каналу передачи (например, каждой передающей антенне), один символ модуляции за временной слот. ПРД МВМВ процессор 520 может дополнительно проводить предварительную подготовку символов модуляции для каждого выбранного канала передачи, если доступна полная ИСК (например, матрица Н откликов каналов). Обработка МВМВ и обработка с полной ИСК более детально описаны в заявке на патент США №09/532492, озаглавленной "HIGH EFFICIENCY, HIGH PERFORMANCE COMMUNICATION SYSTEM EMPLOYING MULTI-CARRIER MODULATION", поданной 22 марта 2000 г., права на которую принадлежат правообладателю настоящей заявки и которая включена в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

Если не применяется МОЧР, то ПРД МВМВ процессор 520 предоставляет поток символов модуляции для каждой антенны, используемой для передачи данных. А если МОЧР применяется, то ПРД МВМВ процессор 520 предоставляет для каждой антенны, используемой для передачи данных, поток векторов символов модуляции. И если выполняется обработка с полной ИСК, ПРД МВМВ процессор 520 предоставляет для каждой антенны, используемой для передачи данных, поток предварительно обработанных символов модуляции или предварительно обработанных векторов символов модуляции. Затем каждый поток принимается и модулируется соответствующим модулятором (MOD) 522 и передается через связанную антенну 524.

В базовой станции 104 определенное количество приемных антенн 552 принимает переданные сигналы, и каждая приемная антенна предоставляет принятый сигнал соответствующему демодулятору (DEMOD) 554. Каждый демодулятор (или входное устройство) 554 выполняет обработку, комплементарную выполненной в модуляторе 552. Затем символы модуляции ото всех демодуляторов 554 предоставляются приемному (ПРМ, RX) процессору 556 МВМВ/данных и обрабатываются для восстановления одного или нескольких потоков данных, переданных запланированными к передаче терминалами. ПРМ процессор 556 МВМВ/данных выполняет обработку, комплементарную выполненной процессором 514 ПРД данных и ПРД МВМВ процессором 520, и предоставляет декодированные данные в приемник 560 данных. В одном из вариантов осуществления изобретения ПРМ процессор 556 МВМВ/данных реализует способ обработки в приемнике с последовательным удалением для обеспечения улучшения производительности. Обработка в базовой станции 104 более детально описана в вышеупомянутых заявках на патент США №09/854235 и 09/776075.

В каждом активном терминале 106 ПРМ процессор 556 МВМВ/данных дополнительно оценивает состояние линии связи и получает ИСК (например, оценку ОСШ после обработки или оценку энергетического потенциала канала). Затем ИСК предоставляется в ПРД процессор 562 данных и планировщику 564.

Планировщик 564 использует ИСК для выполнения определенного количества функций, таких как (1) выбор набора лучших терминалов для передачи данных, (2) определение конкретного набора, в котором будут восстанавливаться сигналы от выбранных терминалов, и (3) определение схем кодирования и модуляции, которые будут использоваться для каждой передающей антенны каждого запланированного для передачи терминала. Планировщик 564 может планировать терминалы для достижения высокой пропускной способности или на основе других критериев или метрик производительности, как это описано выше. Для каждого запланированного интервала планировщик 564 предоставляет схему планирования, указывающую, какие активные терминалы были выбраны для передачи данных, и присвоенные параметры передачи для каждого терминала запланированной передачи. Параметры передачи для каждой присвоенной передающей антенны каждого терминала, запланированного для передачи, могут включать в себя скорость передачи данных и схемы кодирования и модуляции, которые должны использоваться. На Фиг.5 планировщик 564 показан входящим в состав базовой станции 104. В другом варианте осуществления изобретения планировщик 564 может быть реализован как составная часть какого-либо другого элемента коммуникационной системы 100 (например, контроллера базовых станции, который связан и взаимодействует с определенным количеством базовых станций).

Процессор 552 ПРД данных получает и обрабатывает схему планирования и предоставляет обработанные данные, отражающие схему планирования, одному или нескольким модуляторам 554. Модулятор (модуляторы) 554 дополнительно кондиционируют обработанные данные и передают схему планирования терминалам через прямой канал. Схема планирования может сообщаться терминалу, используя различные способы сигнализации посылки сообщений.

В каждом активном терминале 106 переданный сигнал схемы планирования принимается антеннами 524, демодулируется демодуляторами 522 и предоставляется в процессор 532 ПРМ данных. Процессор 532 ПРМ данных выполняет обработку, комплементарную выполненной процессором 562 ПРД данных, и восстанавливает схему планирования для данного терминала (если такая имеется), которая затем предоставляется контроллеру 534 и используется для управления передачей данных терминалом.

Фиг.6 представляет собой блок-схему варианта осуществления терминала 106х, выполненного с возможностью обработки данных для передачи на базовую станцию на основе ИСК, доступной терминалу (например, сообщенной базовой станцией при планировании). Терминал 106х представляет собой один из вариантов осуществления передающей части терминала 106 по Фиг.5. Терминал 106х включает в себя (1) процессор 514х ПРД данных, который получает и обрабатывает биты информации для получения символов модуляции, и (2) ПРД МВМВ процессор 520х, который демультиплексирует символы модуляции для N_T передающих антенн.

В частном варианте осуществления, приведенном на Фиг.6, процессор 514 ПРД данных включает в себя демультиплексор 608, связанный с определенным количеством канальных процессоров 610 данных, один процессор для каждого из N_S каналов передачи, назначенных для передачи данных. Демультиплексор 608 получает и демультиплексирует агрегированные биты информации в определенное количество (до N_S) потоков данных, один поток данных для каждого из назначенных каналов передачи. Каждый поток данных предоставляется соответствующему канальному процессору 610 данных.

В варианте осуществления, приведенном на Фиг.6, каждый канальный процессор 610 данных включает в себя кодер 612, устройство 614 перемежения канала и элемент 616 преобразования символов (модуляции). Кодер 612 получает и кодирует информационные биты получаемого потока данных в соответствие с конкретной схемой кодирования для получения кодированных битов. Устройство 614 перемежения канала подвергает перемежению кодированные биты на основе определенной схемы перемежения для обеспечения временного разнесения. И элемент 616 преобразования символов преобразует биты, подвергнутые перемежению, в символы модуляции для канала передачи, используемого для передачи потока данных.

Также вместе с обработанными информационными битами можно кодировать и мультиплексировать данные пилот-сигнала (например, данные с известной комбинацией). Обработанные данные пилот-сигнала могут передаваться (например, используя уплотнение с временным разделением каналов) во все каналы передачи или их подмножество, используемые для передачи информационных битов. Данные пилот-сигнала могут использоваться базовой станцией для выполнения оценки канала.

Как показано на Фиг.6, кодирование, перемежение и модуляцию данных (или их комбинацию) можно производить на основе доступной ИСК (например, сообщаемой базовой станцией). В одной из схем кодирования и модуляции адаптивное кодирование осуществляется при помощи использования фиксированного базового кода (например, турбокода со скоростью кодирования 1/3) и настройки пунктирования (периодического исключения символов) для достижения требуемой скорости передачи данных, поддерживаемой при данном ОСШ в канале передачи, используемом для передачи данных. Для этой схемы пунктирование можно выполнять после перемежения в канале. В другой схеме кодирования и модуляции можно использовать различные схемы кодирования на основе сообщаемой ИСК. Например, каждый из потоков данных можно кодировать независимым кодом. При этой схеме в базовой станции можно применять схему обработки в приемнике с последовательным удалением для детектирования и декодирования потоков данных, как это более детально описано ниже.

Элемент 616 преобразования символов может быть разработан для группировки наборов битов, подвергнутых перемежению, для формирования недвоичных символов и преобразования каждого не двоичного символа в точку совокупности сигналов, соответствующей определенной схеме модуляции (например, QPSK, M-PSK, QAM или какая либо другая схема), выбранной для данного канала передачи. Каждое преобразование в сигнальную точку соответствует символу модуляции. Количество информационных битов, которые можно передавать с каждым символом модуляции при определенном уровне производительности (например, при одном проценте частоты пакетных ошибок), зависит от ОСШ канала связи. Таким образом, схемы кодирования и модуляции для каждого канала передачи можно выбирать на основе доступной ИСК. Перемежение в канале также может регулироваться на основе доступной ИСК.

Символы модуляции от процессора 514х ПРД данных предоставляются в ПРД МВМВ процессор 520х, который представляет собой один из вариантов осуществления ПРД МВМВ процессора 520 по Фиг.5. В ПРД МВМВ процессоре 520х демультиплексор 622 получает (до) N_S потоков символов модуляции от N_S канальных процессоров 610 данных и демультиплексирует полученные символы модуляции в определенное количество (N_T) потоков символов модуляции, один поток для каждой антенны, используемой при передаче символов модуляции. Каждый поток символов модуляции предоставляется соответствующему модулятору 522. Каждый модулятор 522 преобразует символы модуляции в аналоговый сигнал, дополнительно усиливает, фильтрует, выполняет квадратурную модуляцию и повышает частоту сигналов для получения модулированных сигналов, подходящих для передачи по беспроводной линии связи.

Конструкция передатчика, реализующего МОЧР, описана в вышеупомянутых заявках на патент США №№09/854235, 09/826481, 09/776075 и 09/532492.

Фиг.7 представляет собой блок-схему варианта осуществления базовой станции 104х, выполненной с возможностью реализации различных аспектов и вариантов осуществления настоящего изобретения. Базовая станция 104х является одним из вариантов осуществления приемной части базовой станции 104 по Фиг.5 и реализует способ обработки в приемнике с последовательным удалением для приема и восстановления сигналов, переданных терминалами, запланированными к передаче. Переданные сигналы от терминалов принимаются каждой из N_R антенн 552а по 552r и направляются в соответствующий демодулятор (DEMOD) 554 (который также называется входным процессором). Каждый демодулятор 554 выполняет кондиционирование (например, фильтрует и усиливает) соответствующего принятого сигнала, понижает частоту кондиционированного сигнала до промежуточной частоты или полосы и оцифровывает сигнал с понижением частоты для получения выборок. Каждый демодулятор 554 может дополнительно демодулировать выборки с принятым пилот-сигналом для формирования потока принятых символов модуляции, который предоставляется в ПРМ процессор 556х МВМВ/данных.

В варианте осуществления, приведенном на Фиг.7, ПРМ процессор 556х МВМВ/данных (который представляет собой один из вариантов осуществления ПРМ процессора 556 МВМВ/данных по Фиг.5) включает в себя определенное количество последовательных (т.е. каскадированных) каскадов 710 обработки приемника, один каскад для каждого потока переданных данных, предназначенных для восстановления в базовой станции 104х. В одной из схем обработки при передаче один поток данных передается через каждый канал передачи, назначенный для передачи, и каждый поток данных независимо обрабатывается (например, по его собственной схеме кодирования и модуляции) и передается через соответствующую передающую антенну. Для указанной схемы обработки при передаче количество потоков данных, предназначенных для восстановления, равно количеству назначенных каналов передачи, что также равно количеству передающих антенн, используемых для передачи данных терминалами, запланированными для передачи. Для простоты ПРМ процессор 556х МВМВ/данных описан для указанной схемы обработки при передаче.

Каждый каскад 710 обработки в приемнике (кроме последнего каскада 710n) включает в себя канальный процессор 720 МВМВ/данных, связанный с устройством 730 удаления помехи, а последний каскад 710n включает в себя только канальный процессор 720 МВМВ/данных. В первом каскаде 710а обработки в приемнике канальный процессор 720 МВМВ/данных получает и обрабатывает N_R потоков символов модуляции от демодуляторов с 554а по 554r для получения потока декодированных данных для первого канала передачи (или для первого переданного сигнала). И для каждого каскада, со второго 710b по 710n, канальный процессор 720 МВМВ/данных для этих каскадов получает и обрабатывает N_R потоков модифицированных символов от устройства 730 удаления помехи каскада обработки для получения потока декодированных данных для канала передачи, обрабатываемого в этом каскаде. Каждый канальный процессор 720 МВМВ/данных дополнительно предоставляет ИСК (например, ОСШ) для связанного канала передачи.

Для первого каскада 710а обработки в приемнике устройство 730а удаления помехи принимает N_R потоков символов модуляции ото всех N_R демодуляторов 554. И для каждого каскада, со второго по предпоследний, устройство 730 удаления помехи получает N_R потоков модифицированных символов от устройства удаления помехи предыдущего каскада. Каждое устройство 730 удаления помехи также получает и декодирует поток данных от канального процессора 720 МВМВ/данных того же каскада и выполняет обработку (например, кодирование, перемежение, модуляцию, отклик канала и т.п.) для получения N_R потоков символов повторной модуляции, которые являются оценками составляющих помехи принятых потоков символов модуляции, соответствующих указанному потоку декодированных данных. Потоки символов повторной модуляции затем вычитают из принятых потоков символов модуляции для получения N_R потоков модифицированных символов, которые включают в себя все кроме вычтенных (т.е. удаленных) составляющих помехи. N_R потоков модифицированных символов затем предоставляются в следующий каскад. Порядок, в котором производится восстановление переданных сигналов, определяется схемой планирования, которая также может учитывать производительность, достижимую при определенном порядке обработки для выбора скорости передачи данных и схем кодирования и модуляции для каждого переданного сигнала.

На Фиг.7 показан контроллер 740, связанный с ПРМ процессором 556х МВМВ/данных, и он может быть использован для управления различными этапами в обработке в приемнике с последовательным удалением, выполняемой процессором 556х.

На Фиг.7 показана структура приемника, которая может быть использована непосредственно, если каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну (т.е. один поток данных, соответствующий каждому переданному сигналу). В этом случае каждый каскад 710 обработки в приемнике может работать, восстанавливая один из переданных сигналов и получая поток декодированных данных, соответствующий восстановленному переданному сигналу. Для некоторых других схем обработки при передаче поток данных можно передавать через множество передающих антенн, частотных подканалов и/или временных интервалов для обеспечения, соответственно, пространственного, частотного и временного разнесения. Для этих схем изначально обработка в приемнике дает поток принятых символов модуляции для переданного сигнала каждой передающей антенны каждого частотного подканала. Символы модуляции для множества передающих антенн частотных подканалов и/или временных интервалов затем можно комбинировать способом, комплементарным к процессу демультиплексирования, выполненного терминалом. Затем поток скомбинированных символов модуляции обрабатывают для получения соответствующего потока декодированных данных.

Фиг.8А представляет собой блок-схему варианта осуществления канального процессора 720х МВМВ/данных, который представляет собой один из вариантов осуществления канального процессора 720 МВМВ/данных по Фиг.7. В данном варианте осуществления канальный процессор 720х МВМВ/данных включает в себя пространственный/пространственно-временной процессор 810, процессор 812 ИСК, селектор 814, элемент 816 демодуляции, устройство 818 обратного перемежения и декодер 820.

Пространственный/пространственно-временной процессор 810 выполняет линейную пространственную обработку N_R принятых сигналов для канала МВМВ без дисперсии (т.е. с амплитудным замиранием) или пространственно-временную обработку N_R принятых сигналов для канала МВМВ с дисперсией (т.е. с замиранием, зависящим от частоты). Пространственную обработку можно выполнять с использованием способов линейной пространственной обработки, таких как способ инверсии корреляционной матрицы канала (CCMI), способ минимальной среднеквадратичной ошибки (MMSE) и др. Эти способы могут быть использованы для обнуления нежелательных сигналов или для максимизации принятого ОСШ каждой из составляющих сигналов в присутствии шума и помехи от других сигналов. Пространственно-временную обработку можно выполнять с использованием способов линейно-временной обработки, таких как MMSE линейный корректор (MMSE-LE), корректор с решающей обратной связью (DFE), устройство последовательной оценки по критерию максимального правдоподобия (MLSE) и др. Способы CCMI, MMSE, MMSE-LE и DFE более детально описаны в вышеупомянутой заявке на патент США №09/854235. Способы DFE и MLSE также описаны более детально S.L. Ariyavistakul et.al. в работе, озаглавленной "Optimum Space-Time Processor with Dispersive Interference: Unified Analysis and Required Filter Span", IEEE Trans. On Communication, Vol.7, №7, июль 1999 г., и которая включена в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

Процессор 812 ИСК определяет ИСК для каждого канала передачи, используемого для передачи данных. Например, процессор 812 ИСК может оценивать шумовую матрицу ковариаций на основе принятых пилот-сигналов и затем вычислять ОСШ для k-ого канала передачи, используемого для потока данных, предназначенных для декодирования. ОСШ можно оценивать способами, аналогичными способам с использованием пилот-сигнала в системах с одной и множеством несущих, известным в данной области техники. ОСШ для всех каналов передачи, используемых для передачи данных, могут входить в состав ИСК, который используется базовой станцией для планирования передачи данных. В некоторых вариантах осуществления изобретения процессор 812 ИСК дополнительно предоставляет селектору 814 сигнал управления, идентифицирующий конкретный поток данных, предназначенный для восстановления в данном каскаде обработки в приемнике.

Селектор 814 принимает определенное количество потоков символов от пространственного/пространственно-временного процессора 810 и выделяет поток символов, соответствующий потоку данных, предназначенный для декодирования. Выделенный поток символов модуляции затем предоставляется элементу 814 демодуляции. Для варианта осуществления, приведенного на Фиг.6, в котором поток данных для каждого канала передачи независимо кодируется и модулируется на основе ОСШ канала, восстановленные символы модуляции для выбранного канала передачи демодулируются согласно схеме демодуляции (например, M-PSK, M-QAM), которая является комплиментарной схемой модуляции, применяемой в канале передачи. Затем демодулированные данные из элемента 816 демодуляции подвергаются обратному перемежению в устройстве 818 обратного перемежения способом, комплиментарным выполняемому устройством 614 перемежения канала, и далее данные, подвергнутые обратному перемежению, декодируются декодером 820 способом, комплиментарным выполняемому кодером 612. Например, в качестве декодера 820 можно применять турбодекодер или декодер Витерби, если в базовой станции применяется, соответственно, турбокодирование или сверточное кодирование. Поток декодированных данных из декодера 820 представляет оценку потока переданных данных, восстанавливаемых в данное время.

Фиг.8В представляет собой блок-схему устройства 730х удаления помехи, которое представляет собой вариант осуществления устройства 730 удаления помехи по Фиг.7. В устройстве 730х удаления помехи поток декодированных данных от канального процессора 720 МВМВ/данных того же каскада повторно кодируется, подвергается перемежению и повторной модуляции канальным процессором 610х данных для получения символов повторной модуляции, которые представляют собой оценки символов модуляции в терминале перед обработкой МВМВ (если она производится) и искажения в канале. Канальный процессор 610х данных выполняет ту же обработку (например, кодирование, перемежение и модуляцию), которая выполняется в терминале для данного потока данных. Символы повторной модуляции затем предоставляются в имитатор 830 канала, который обрабатывает символы модуляции совместно с оценкой отклика канала для получения оценок, , помехи, связанной с потоком декодированных данных. Оценка отклика канала может быть получена на основе данных пилот-сигнала и/или данных, передаваемых активными терминалами, и в соответствии со способами, описанными в вышеупомянутой заявке на патент США №09/854235.

N_R элементов вектора помехи соответствуют составляющим принятого сигнала в каждой из N_R приемных антенн, связанным с потоком символов, переданных через k-ую передающую антенну. Каждый элемент вектора представляет оценку составляющей, связанной с потоком декодированных данных, в соответствующем потоке принятых символов модуляции. Эти составляющие представляют собой помеху с оставшимися (еще не детектированными) переданными сигналами в N_R потоках принятых символов модуляции (т.е. вектор ) и вычитаются (т.е. удаляются) из вектора принятых сигналов сумматором 832 для получения модифицированного вектора с удаленными составляющими, соответствующими декодированному потоку данных. Модифицированный вектор предоставляется в качестве входного вектора для следующего каскада обработки в приемнике, как это показано на Фиг.7.

Различные аспекты обработки в приемнике с последовательным удалением более детально описаны в вышеупомянутой заявке на патент США №09/854235.

Конструкции приемных устройств, которые не используют способ обработки в приемнике с последовательным удалением, также могут быть использованы для приема, обработки и восстановления потоков переданных данных. Некоторые конструкции приемных устройств описаны в вышеупомянутых заявках на патент США №№09/776075 и 09/826481 и заявке на патент США №09/539157, озаглавленной "HIGH EFFICIENCY, HIGH PERFORMANCE COMMUNICATIONS SYSTEM EMPLOYING MULTI-CARRIER MODULATION", поданной 30 марта 2000 г., права на которую принадлежат правообладателю настоящей заявки и которая включена в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

Как это используется в настоящем описании, ИСК может содержать информацию любого типа, которая отражает характеристики линии связи. Для каждого терминала, запланированного для передачи, в качестве ИСК могут быть предоставлены различные типы информации, и ИСК может быть предоставлена терминалам в процессе планирования.

В одном из вариантов осуществления изобретения ИСК содержит индикатор скорости передачи данных для потока передаваемых данных. Вначале может быть определено качество канала передачи, предназначенного для передачи данных (например, на основе ОСШ, оцененного для канала передачи), и затем может быть идентифицирована скорость передачи данных, соответствующая определенному качеству канала (например, на основе таблицы просмотра). Идентифицированная скорость передачи данных отражает максимальную скорость передачи данных, с которой можно вести передачу в канале передачи при требуемом уровне производительности. Затем скорость передачи данных преобразуется в индикатор скорости передачи данных (ИСПД, DRI), который может быть эффективно кодирован. Например, поддерживается семь (до семи) возможных скоростей передачи данных, тогда для представления ИСПД может быть использовано трехбитное число, где, например, 0 может обозначать нулевую скорость передачи данных (т.е. нет передачи данных), а с 1 по 7 могут быть использованы для обозначения семи различных скоростей передачи данных. При обычной реализации измерение качества (например, оценки ОСШ) преобразуется непосредственно в ИСПД на основе, например, таблицы просмотра.

В еще одном варианте осуществления изобретения ИСК содержит индикатор конкретной схемы обработки, которая используется в каждом терминале, запланированном для передачи, для каждого потока передаваемых данных. В таком варианте осуществления изобретения индикатор может идентифицировать конкретную схему кодирования и конкретную схему модуляции, которые используются для передачи потока данных, так что при этом достигается требуемый уровень производительности.

В другом варианте осуществления изобретения ИСК содержит отношение сигнал/шум-плюс-помеха (ОСШ), которое определяется как отношение мощности сигнала к мощности шума плюс мощность помехи. ОСШ обычно оценивается и предоставляется для каждого канала передачи, используемого для передачи данных (например, каждого потока передаваемых данных), хотя совокупное ОСШ также можно передавать для определенного количества каналов передачи. Оценка ОСШ может быть количественно выражена в виде значения, имеющего определенное количество битов. В одном варианте осуществления изобретения оценка ОСШ преобразуется в индекс ОСШ, например, с использованием таблицы просмотра.

В другом варианте осуществления изобретения ИСК содержит информацию управления мощностью для каждого канала передачи. Информация управления мощностью может включать в себя один бит для каждого канала передачи для индикации запроса либо на увеличение мощности, либо на уменьшение мощности, либо может включать в себя множество битов для индикации запрашиваемой величины изменения уровня мощности. В указанном варианте осуществления терминалы могут использовать информацию управления мощностью обратной связи от базовой станции для регулирования обработки данных и/или мощности передачи.

В другом варианте осуществления изобретения ИСК содержит дифференциальный индикатор для определенного измерения качества канала передачи. Изначально ОСШ или ИСПД или какую-либо другую количественную меру для канала передачи определяют и сообщают как опорное значение измерения. После этого выполняют наблюдение за качеством канала передачи и определяют разницу между последним сообщенным измерением и текущим измерением. Затем разница может быть выражена количественно в виде одного или нескольких битов, и количественно выраженную разницу преобразуют и представляют дифференциальным индикатором, который затем сообщают (терминалу). Дифференциальный индикатор может отражать возрастание или убывание последнего сообщенного измерения на определенную величину шага (или поддерживать последнее сообщенное измерение). Например, дифференциальный индикатор может отражать, что (1) наблюдаемое ОСШ для определенного канала передачи возросло или уменьшилось на определенную величину шага или (2) скорость передачи данных должна быть изменена на определенную величину или какое-либо другое изменение. Опорное измерение можно передавать периодически для того, чтобы гарантировать то, что ошибки в дифференциальном индикаторе и/или ошибки при приеме этих индикаторов не будут накапливаться.

В еще одном варианте осуществления изобретения ИСК содержит мощность сигнала и мощность помехи плюс мощность шума. Эти две составляющих могут быть определены отдельно и предоставлены для каждого канала передачи, используемого для передачи данных.

В еще одном варианте осуществления изобретения ИСК содержит мощность сигнала, мощность помехи и мощность шума. Эти три составляющих могут быть определены отдельно и предоставлены для каждого канала передачи, используемого для передачи данных.

В еще одном варианте осуществления изобретения ИСК содержит отношение сигнал/шум плюс список мощностей помехи для каждой наблюдаемой составляющей помехи. Эта информация может быть определена и предоставлена для каждого канала передачи, используемого для передачи данных.

В еще одном варианте осуществления изобретения ИСК содержит составляющие сигнала в матричной форме (например, N_T×N_R комплексных записей для всех пар передающая антенна - приемная антенна) и составляющие шум плюс помеха в матричной форме (например, N_T×N_R комплексных записей). Терминал затем может комбинировать в подходящей форме составляющие сигнала и составляющие шума плюс помеха для соответствующих пар передающая антенна - приемная антенна для определения качества для каждого канала передачи, используемого в передаче данных (например, ОСШ после обработки для каждого потока переданных данных, принятых базовой станцией).

Другие формы ИСК также могут быть использованы и находятся в пределах объема настоящего изобретения. В общем случае ИСК включает в себя существенную информацию в виде, в котором она может быть использована для регулировки, обработки в терминале, запланированном для передачи, таким образом, что достигается требуемый уровень производительности для потоков передаваемых данных.

ИСК может быть определена на основе сигналов, передаваемых терминалом и принимаемых базовой станцией. В одном из вариантов осуществления ИСК определяется на основе опорных пилот-сигналов, включенных в передаваемые сигналы. В качестве альтернативы или дополнения ИСК можно определить на основе данных, включенных в передаваемые сигналы.

В другом варианте осуществления изобретения ИСК содержит один или несколько сигналов, передаваемых по нисходящей линии связи от базовой станции к терминалам. В некоторых системах степень корреляции, существующей между восходящей и нисходящей линиями связи (например, в дуплексных системах с временным разделением каналов (TDD), в которых восходящая и нисходящая линии связи разделяют одну и ту же полосу частот способом временного мультиплексирования). В таких системах качество восходящей линии связи может быть оценено (с разумным уровнем точности) на основе качества нисходящей линии связи, которое может быть оценено на основе сигналов (например, пилот-сигналов), передаваемых от базовой станции. Пилот-сигналы будут затем использованы в качестве средства, для которого терминалы могут оценить ИСК, как это наблюдается базовой станцией.

Качество сигналов может быть оценено в базовой станции на основе различных способов. Некоторые из этих способов описаны в следующих патентах, права на которые принадлежат правообладателю настоящей заявки и которые включены в данное описание во всей своей полноте в качестве ссылки:

- патент США №5799005, названный "SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING RECEIVED PILOT POWER AND PATH LOSS IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM", выданный 25 августа 1998 г.,

- патент США №5903554, названный "METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LINK QUALITY IN A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM", выданный 11 мая 1999 г.,

- патенты США №5056109 и №5265119, оба названные "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA MOBILE TELEPHONE SYSTEM", выданные соответственно 8 октября 1991 г. и 23 ноября 1993 г.,

- патент США №6097972, названный "METHOD AND APPARATUS FOR SYSTEM PROCESSING POWER CONTROL SIGNALS IN CDMA MOBILE TELEPHONE SYSTEM", выданный 1 августа 2000 г.

Способы оценки одного канала передачи на основе пилот-сигнала или передачи данных также могут быть найдены в ряде работ, известных в данной области техники. Один такой способ оценки канала описан F. Ling в работе, озаглавленной "Optimal Reception, Performance Bound, and Cutoff-Rate Analysis of References-Assisted Coherent CDMA Communications with Applications" IEEE Transaction On Communication, октябрь 1999 г.

Различные типы информации для ИСК и различные механизмы ИСК также описаны в заявке на патент США №08/963386, озаглавленной "Method and apparatus for high rate packet data transmission", поданной 3 ноября 1997 г., права на которую принадлежат правообладателю настоящей заявки, и в "TIE/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", которые включены в данное описание во всей своей полноте в качестве ссылки.

ИСК можно сообщать терминалам, запланированным для передачи, используя различные схемы передачи ИСК. Например, ИСК может быть послана полностью, дифференциально либо при помощи комбинации этих способов. В одном из вариантов осуществления ИСК сообщают периодически и посылают дифференциальное обновление на основе предыдущей переданной ИСК. В другом варианте осуществления изобретения ИСК посылают только, если существует изменение (например, если изменение превышает определенный порог), которое может понизить эффективную скорость передачи данных в канале обратной связи. Например, значение скорости передачи и/или схемы модуляции и кодирования можно отсылать (например, в дифференциальном представлении) только, когда они изменяются. Другие способы сжатия и исправления ошибок в канале обратной связи для уменьшения количества сообщаемых данных ИСК также могут быть использованы и находятся в пределах объема изобретения.

Элементы передающей и приемной систем могут быть реализованы при помощи одного или нескольких процессоров цифровых сигналов (DSP), специализированных интегральных схем (ASIC), процессоров, микропроцессоров, контроллеров, микроконтроллеров, вентильных матриц, программируемых в условиях эксплуатации (FPGA), программируемых логических устройств, других электронных элементов или любой их комбинации. Некоторые из функций и видов обработки, изложенные в данном описании, могут быть также реализованы при помощи программного обеспечения, выполняемого процессором.

Определенные аспекты данного изобретения могут быть реализованы в виде комбинации программного обеспечения и аппаратного обеспечения. Например, вычисление оценок символов для линейной пространственной коррекции, пространственно-временной коррекции и вычисление ОСШ канала можно выполнять при помощи программных кодов, выполняемых процессором (контроллеры 540 на Фиг.5).

Для простоты архитектура приемника, показанная на Фиг.5, включает в себя определенное количество каскадов обработки при приеме, один каскад для каждого потока данных, предназначенного для декодирования. В некоторых вариантах реализации множество таких каскадов может быть реализовано в виде одного аппаратного блока или одного программного модуля, который повторно выполняется для каждого каскада. При этом программное обеспечение и аппаратное обеспечение может работать в режиме разделения времени для упрощения разработки приемника. Заголовки включены в настоящее описание для ссылок и для помощи нахождения нужного раздела. Данные заголовки не предназначены для ограничения объема концепций, изложенных под этими заголовками, и данные концепции могут применяться в других разделах всего описания.

Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления изобретения предназначено для предоставления возможности любому специалисту в данной области техники создать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации данных вариантов осуществления изобретения будут очевидны для специалистов данной области техники, и общие принципы, определенные в настоящем описании, могут быть применены в других вариантах осуществления изобретения без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления, приведенными в настоящем описании, но должно рассматриваться согласно самому широкому объему, совместимому с принципами и новыми признаками, изложенными в настоящем описании.

Изобретение относится к планированию передачи данных по восходящей линии связи для определенного количества терминалов в беспроводной коммуникационной системе. В предложенном способе формируют определенное количество наборов терминалов для возможной передачи данных, причем каждый набор включает в себя уникальную комбинацию терминалов и соответствует гипотезе, предназначенной для оценки. Производительность каждой гипотезы оценивают и одну из оцененных гипотез выбирают на основе производительности. Терминалы в выбранной гипотезе планируют для передачи данных. Технический результат заключается в обеспечении улучшения производительности системы. 5 н. и 34 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Способ планирования передачи данных по восходящей линии связи для множества терминалов в беспроводной коммуникационной системе, заключающийся в том, что обрабатывают информацию для формирования одного или нескольких наборов терминалов из множества терминалов для возможной передачи по каналу, причем каждый набор терминалов включает в себя уникальную комбинацию терминалов относительно других наборов и соответствует гипотезе, предназначенной для оценки, обрабатывают информацию для осуществления оценки производительности для каждой гипотезы на основании одной или нескольких метрик производительности, обрабатывают информацию для выбора одной из одной или нескольких оцененных гипотез на основе оцененной производительности каждой гипотезы, и обрабатывают информацию для планирования терминалов в наборе терминалов выбранной гипотезы для передачи данных по каналу.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют скорости передачи данных для каждого потока данных каждого терминала в выбранной гипотезе и при этом данные передают от терминалов в выбранной гипотезе при определенных скоростях передачи данных.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют схему кодирования и модуляции для использования для каждого потока данных каждого терминала в выбранной гипотезе и при этом данные перед передачей обрабатывают на основе определенных схем кодирования и модуляции.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что одну или несколько метрик производительности каждой гипотезы оценивают частично на основе определенных оценок отклика каналов для каждого терминала в гипотезе, причем оценки отклика каналов отражают характеристики каналов между терминалом и приемной системой.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что оценки отклика канала содержат отношения сигнал/шум-плюс-помеха (ОСШ).6. Способ по п.1, отличающийся тем, что метрика производительности является функцией пропускной способности, достижимой каждым из терминалов в гипотезе.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для планирования выбирают гипотезу, имеющую наилучшую метрику производительности.8. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно присваивают приоритеты терминалам, рассматриваемым для планирования.9. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительно ограничивают количество терминалов, обрабатываемых при планировании до группы из N терминалов с наивысшими приоритетами.10. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительно поддерживают одну или несколько метрик для каждого терминала, рассматриваемого для планирования, и при этом приоритет каждого терминала определяют частично на основе одной или нескольких метрик, поддерживаемых для данного терминала.11. Способ по п.10, отличающийся тем, что одна метрика, поддерживаемая для каждого терминала, имеет отношение к среднему уровню пропускной способности, достигаемому данным терминалом.12. Способ по п.1, отличающийся тем, что из множества типов терминалов формируют один или несколько наборов, причем каждый терминал первого типа выполнен с возможностью передачи одного потока данных по одному каналу передачи, а каждый терминал второго типа выполнен с возможностью передачи множества независимых потоков данных по множеству каналов передачи.13. Способ по п.12, отличающийся тем, что каждый канал передачи соответствует пространственному подканалу в коммуникационной системе.14. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый из одного или нескольких наборов включает в себя терминалы, имеющие одинаковый энергетический запас линии связи.15. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно формируют один или несколько порядков терминалов в каждом наборе, причем каждый порядок терминалов соответствует подгипотезе, предназначенной для оценки, и при этом оценивают производительность каждой подгипотезы и выбирают одну из множества подгипотез на основе их производительности.16. Способ по п.15, отличающийся тем, что при оценке каждой подгипотезы обрабатывают сигналы, гипотетически переданные от терминалов в подгипотезе, на основе пространственной или пространственно-временной коррекции для получения сигналов после обработки и определяют отношения сигнал/шум-плюс-помеха (ОСШ) для гипотетически переданных сигналов после обработки для терминалов в подгипотезе.17. Способ по п.16, отличающийся тем, что ОСШ для гипотетически переданных сигналов после обработки для терминалов зависит от конкретного порядка, в котором обрабатывают гипотетически переданные сигналы от терминалов, и при этом сигналы, гипотетически переданные от терминалов, обрабатывают в порядке, определяемом выбранной подгипотезой.18. Способ по п.16, отличающийся тем, что для каждой гипотезы формируют одну подгипотезу и при этом порядок гипотетически переданных сигналов в подгипотезе основан на ОСШ для гипотетически переданных сигналов после обработки для терминалов в гипотезе.19. Способ по п.15, отличающийся тем, что производительность каждой подгипотезы оценивают на основе схемы обработки приемника с последовательным удалением.20. Способ по п.19, отличающийся тем, что схема обработки приемника с последовательным удалением выполняет множество итераций для восстановления сигналов, гипотетически переданных от терминалов в подгипотезе, причем одна итерация для каждого гипотетически переданного сигнала предназначена для восстановления.21. Способ по п.20, отличающийся тем, что каждая итерация включает в себя обработку множества входных сигналов в соответствии с определенной схемой линейной или нелинейной обработки для получения множества сигналов после обработки, детектирование сигнала после обработки, соответствующего гипотетически переданному сигналу, восстановленному в данной итерации для получения потока декодированных данных, селективное получение множества модифицированных сигналов на основе входных сигналов с практически удаленными составляющими помех, связанными с потоком декодированных данных, и при этом входные сигналы для первой итерации представляют собой сигналы, принятые от терминалов в подгипотезе, и входные сигналы для каждой последующей итерации представляют собой модифицированные сигналы от предыдущей итерации.22. Способ планирования передачи данных от множества терминалов в беспроводной коммуникационной системе, заключающийся в том, что формируют один или несколько наборов терминалов из множества терминалов для возможной передачи по каналу, причем каждый набор терминалов включает в себя уникальную комбинацию терминалов относительно других наборов и соответствует гипотезе, предназначенной для оценки, формируют один или несколько порядков обработки сигналов от терминалов в каждом наборе, причем каждый порядок терминалов соответствует подгипотезе, предназначенной для оценки, оценивают производительности каждой подгипотезы, выбирают одну из множества оцененных подгипотез на основе их производительности и планируют терминалы, соответствующие гипотезе, из которой была сформирована подгипотеза, для передачи данных по каналу и при этом сигналы, переданные от терминалов, запланированных для передачи, обрабатывают в порядке, определяемом посредством выбранной подгипотезы.23. Способ по п.22, отличающийся тем, что при осуществлении оценки обрабатывают сигнал, гипотетически переданный от каждого терминала в подгипотезе, на основе определенной схемы обработки приемника для получения сигнала после обработки и определяют отношение сигнал/шум-плюс-помеха (ОСШ) для гипотетически переданного сигнала после обработки для каждого терминала в подгипотезе.24. Способ по п.22, отличающийся тем, что для каждой гипотезы формируют одну подгипотезу и при этом порядок гипотетически переданных сигналов в подгипотезе выбирают на основе приоритетов терминалов в гипотезе.25. Способ по п.24, отличающийся тем, что терминал с наинизшим приоритетом в гипотезе обрабатывают первым, а терминал с наивысшим приоритетом обрабатывают последним.26. Способ по п.22, отличающийся тем, что для каждой гипотезы формируют одну подгипотезу и при этом порядок гипотетически переданных сигналов в подгипотезе выбирают так, чтобы достигалась наилучшая производительность для данной гипотезы.27. Базовая станция в коммуникационной системе с множественными входами и множественными выходами (МВМВ), содержащая множество входных процессоров, выполненных с возможностью обработки множества сигналов, принятых от множества терминалов, для получения множества потоков принятых символов, по меньшей мере, один приемный процессор, связанный с входными процессорами и выполненный с возможностью обработки потоков принятых символов для получения множества потоков декодированных данных и получения информации о состоянии канала (ИСК), связанной с потоком декодированных данных, планировщик, выполненный с возможностью получения ИСК, выбора набора из одного или нескольких терминалов для передачи данных по восходящей линии связи на основе одной или нескольких метрик производительности и обеспечения схемы планирования, указывающей один или несколько выбранных терминалов в течение определенного временного интервала, и набора из одного или нескольких параметров передачи для каждого выбранного терминала, и процессор передачи, выполненный с возможностью получения и обработки схемы планирования для передачи множеству терминалов, и при этом один или несколько потоков данных от каждого терминала, запланированного для передачи, адаптивно обрабатываются перед передачей частично на основе параметров передачи для данного терминала, включенного в схему планирования.28. Базовая станция по п.27, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один приемный процессор дополнительно выполнен с возможностью выполнения линейной пространственной обработки потоков принятых символов.29. Базовая станция по п.27, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один приемный процессор дополнительно выполнен с возможностью выполнения пространственно-временной обработки потоков принятых символов.30. Базовая станция по п.27, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один приемный процессор дополнительно выполнен с возможностью оценки качества потока принятых символов для получения ИСК для связанного потока декодированных данных.31. Базовая станция по п.30, отличающаяся тем, что оценка качества представляет собой отношение сигнал/шум-плюс-помеха (ОСШ) для потока принятых символов после пространственной или пространственно-временной обработки.32. Базовая станция по п.27, отличающаяся тем, что набор из одного или нескольких параметров передачи для каждого выбранного терминала включает в себя скорость передачи данных для каждого потока данных, предназначенного для передачи выбранным терминалом.33. Базовая станция по п.27, отличающаяся тем, что набор из одного или нескольких параметров передачи для каждого выбранного терминала включает в себя схему кодирования и модуляции, которая предназначена для использования для каждого потока данных, предназначенного для передачи выбранным терминалом.34. Базовая станция в коммуникационной системе с множественными входами и множественными выходами (МВМВ), содержащая множество входных процессоров, выполненных с возможностью обработки множества сигналов, принятых от множества терминалов для получения множества потоков принятых символов, по меньшей мере, один приемный процессор, связанный с входными процессорами и выполненный с возможностью обработки потоков принятых символов для получения множества потоков декодированных данных, причем каждый приемный процессор включает в себя множество каскадов обработки, каждый каскад выполнен с возможностью обработки входных потоков символов для получения соответствующего потока декодированных данных и получения информации о состоянии канала (ИСК), связанной с потоком декодированных данных, планировщик, выполненный с возможностью получения ИСК, выбора одного или нескольких терминалов для передачи данных по восходящей линии связи на основании одной или нескольких метрик производительности, назначения определенного порядка обработки для одного или нескольких выбранных терминалов, и обеспечения схемы планирования, указывающей один или несколько выбранных терминалов в течение определенного времени интервала, и набора из одного или нескольких параметров передачи для каждого из выбранных терминалов и процессор передачи, выполненный с возможностью получения и обработки схемы планирования для передачи множеству терминалов, и при этом один или несколько потоков данных от каждого выбранного терминала адаптивно обрабатываются перед передачей частично на основе одного или нескольких параметров передачи для выбранного терминала.35. Базовая станция по п.34, отличающаяся тем, что каждый каскад обработки, кроме последнего каскада, включает в себя канальный процессор, выполненный с возможностью обработки входных потоков символов для получения потока декодированных данных, и устройство удаления помехи, выполненное с возможностью получения потоков модифицированных символов, на основе потока декодированных данных и входных потоков символов.36. Базовая станция по п.35, отличающаяся тем, что каждый каскад обработки включает в себя устройство оценки качества канала, выполненное с возможностью оценки качества потоков восстановленных символов для получения ИСК для связанного потока декодированных данных.37. Базовая станция по п.36, отличающаяся тем, что устройство оценки качества канала выполнено с возможностью оценки отношения сигнал/шум-плюс-помеха (ОСШ) для потока восстановленных символов.38. Терминал в коммуникационной системе с множественными входами и множественными выходами (МВМВ), содержащий по меньшей мере, один входной процессор, выполненный с возможностью обработки, по меньшей мере, одного принятого сигнала, для получения, по меньшей мере, одного потока принятых символов, по меньшей мере, один приемный процессор, связанный, по меньшей мере, с одним входным процессором и выполненный с возможностью обработки, по меньшей мере, одного потока принятых символов, для восстановления схемы планирования для данного терминала, причем схема планирования включает в себя индикацию определенного временного интервала, в котором терминал запланирован для передачи данных, и набора из одного или нескольких параметров, которые предназначены для использования данным терминалом для передачи данных, процессор передачи, выполненный с возможностью получения и адаптивной обработки данных для передачи в соответствии с набором из одного или нескольких параметров передачи, и при этом терминал представляет собой один из одного или нескольких терминалов, включенных в набор, запланированный для передачи данных в определенном временном интервале, и причем набор из одного или нескольких терминалов, запланированный для передачи данных, выбран из одного или нескольких наборов терминалов на основе производительности, оцененной для каждого набора.39. Терминал по п.38, отличающийся тем, что восстановленный набор из одного или нескольких параметров передачи включает в себя схему кодирования и модуляции, которая предназначена для использования для каждого потока данных, предназначенного для передачи терминалом.