ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ КОДИРОВАНИЕ С ФОРМИРОВАНИЕМ ЛУЧА НА ОСНОВЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ О КАЧЕСТВЕ КАНАЛА Российский патент 2011 года по МПК H04B7/06 

Настоящая патентная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки №60/870,654 "Пространственно-временное кодирование с формированием луча на основе обратной связи о качестве канала", поданной 19 декабря 2006 г., права на которую переуступлены настоящему заявителю и которая включена в данный документ посредством ссылки.

Уровень техники

Устройства беспроводной связи сконфигурированы так, чтобы работать в различных условиях и средах эксплуатации. Мобильное беспроводное устройство может испытывать радикальные изменения качества сигнала в зависимости от расположения этого устройства относительно передающего сигнал источника. Изменения качества сигнала могут быть охарактеризованы изменениями беспроводного канала, связывающего передатчик с беспроводным приемником.

Существует множество факторов, влияющих на беспроводной канал. Например, уровень принятого сигнала падает при увеличении расстояния между передатчиком и приемником. Кроме того, местность с переменным рельефом и наличие препятствий и отражающих поверхностей обуславливают многолучевое распространение. Сигналы, проходящие по множеству трактов от передатчика к приемнику, могут конструктивно или деструктивно комбинироваться. Деструктивное комбинирование сигналов из-за, например, вращения фазы в компоненте многолучевого сигнала, может привести к значительному снижению качества сигнала в приемнике. Снижение качества сигнала часто называют замиранием сигнала или просто замиранием.

В системах беспроводной связи могут применяться различные способы для компенсации вероятности работы при глубоком замирании. Для способствования компенсации замираний в системах беспроводной связи может использоваться разнесение сигнала. Разнесение относится к реализации некоторого рода избыточности для предоставления или разрешения независимых трасс распространения сигнала.

Передатчик может обеспечить разнесение путем введения явного разрешимого сигнала, так что в приемнике обеспечивается большая вероятность приема и разрешения переданного сигнала. Передатчик может ввести разнесение путем использования множества передающих антенн, множества частот передачи, множества временных моментов передачи или некоторой комбинации перечисленного.

Например, разнесение передачи может быть достигнуто путем передачи исходного информационного символа с одной антенны и передачи модифицированной версии этого символа с другой антенны. Модифицированная версия исходного символа может представлять собой исходный сигнал, который был подвергнут задержке, сопряжению, инвертированию, вращению и т.п., или некоторой комбинации некоторых или всех перечисленных приемов. Термин «вращение сигнала» относится к комплексному вращению фазы сигнала относительно опоры. Приемник обрабатывает общий принятый сигнал в течение одного или более периодов передачи символа, чтобы восстановить переданный символ.

Аналогично, приемник может обеспечить ограниченную степень разнесения путем использования множества приемных антенн, которые пространственно разнесены. Предпочтительно, множество приемных антенн разнесены друг от друга на некоторое расстояние, которое позволяет каждой антенне воспринимать характеристики канала, которые не зависят от характеристик канала, воспринимаемых другими приемными антеннами.

Сущность изобретения

Предоставлены способы и устройство для увеличения выигрыша от разнесения в приемнике путем применения формирования луча к сигналам, кодированным по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Сигнал передачи подвергается пространственно-временному кодированию по множеству пространственно-временных антенных групп, причем каждая пространственно-временная антенная группа ассоциируется с конкретным пространственно-временным кодом. Сигнал в каждой пространственно-временной антенной группе испытывает формирование луча по множеству антенн в пространственно-временной антенной группе. Каждой антенне, из множества антенн в пространственно-временной антенной группе, присваивается отдельный весовой коэффициент относительно другой антенны в данной пространственно-временной группе. Весовые коэффициенты формирования луча могут варьировать в зависимости от индикации обратной связи по качеству канала из приемника. Амплитуда, фаза или комбинация амплитуды и фазы каждого весового коэффициента или вектора множества весовых коэффициентов может варьировать как функция от индикации качества канала, чтобы улучшить качество принимаемого сигнала.

Аспекты настоящего раскрытия включают в себя способ предоставления разнесения передачи. Способ включает в себя этапы, на которых генерируют из сигнала передачи множество сигналов пространственно-временного кодирования, принимают индикацию качества канала, генерируют, по меньшей мере, один весовой вектор на основе упомянутой индикации качества канала и формируют луч по, по меньшей мере, одному из множества сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, используя соответствующий весовой вектор.

Аспекты настоящего раскрытия включают в себя способ предоставления разнесения передачи. Способ включает в себя этапы, на которых генерируют из сигнала передачи множество сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, принимают индикацию качества канала и формируют луч по каждому из сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, причем упомянутый, по меньшей мере, один весовой вектор определяется частично на основании индикации качества канала.

Аспекты настоящего раскрытия включают в себя способ оптимизации разнесения передачи. Способ включает в себя этапы, на которых принимают множество сигналов, каждый из которых принимается в соответствующем луче сигнала, определяют оценку канала для каждого луча сигнала, определяют индикацию качества канала на основании оценок канала и передают индикацию качества канала как информацию обратной связи в источник передачи лучей сигналов.

Аспекты настоящего раскрытия включают в себя устройство для предоставления разнесения передачи, которое включает в себя передатчик, сконфигурированный так, чтобы генерировать поток сигналов передачи, кодер разнесения передачи, сконфигурированный так, чтобы принимать поток сигналов передачи и генерировать из потока сигналов передачи множество G потоков передачи, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования, генератор весовой матрицы, сконфигурированный так, чтобы принимать индикацию качества канала и генерировать, по меньшей мере, один весовой вектор из набора весовых векторов на основании индикации качества канала, множество кодеров формирования луча, каждый из которых сконфигурирован так, чтобы принимать один из множества потоков передачи, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования, и генерировать множество K взвешенных субпотоков на основании одного весового вектора из набора весовых векторов, чтобы формировать луч по одному из множества потоков передачи, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования.

Аспекты настоящего раскрытия включают в себя устройство для предоставления разнесения передачи, которое включает в себя приемник, сконфигурированный так, чтобы принимать множество сигналов передачи, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, во множестве лучей, причем каждый сигнал передачи, кодированный по схеме пространственно-временного кодирования, передается внутри отдельного луча, модуль извлечения пилот-сигнала, соединенный с приемником и сконфигурированный так, чтобы извлекать из каждого луча, по меньшей мере, один пилот-сигнал, модуль оценки канала, соединенный с модулем извлечения пилот-сигнала и сконфигурированный так, чтобы определять оценку канала для каждого из множества лучей на основании, по меньшей мере, одного пилот-сигнала, генератор индикации качества канала, сконфигурированный так, чтобы определять индикацию качества канала на основании оценок канала, передатчик, сконфигурированный так, чтобы генерировать сообщение обратной связи, включающее в себя индикацию качества канала, и передавать это сообщение обратной связи в источник сигналов передачи, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования.

Краткое описание чертежей

Отличительные признаки, цели и преимущества вариантов осуществления настоящего раскрытия будут очевидны из следующего подробного описания и сопутствующих чертежей, в которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными номерами.

Фиг.1 - упрощенная функциональная структурная схема одного варианта осуществления системы беспроводной связи.

Фиг.2 - упрощенная функциональная структурная схема одного варианта осуществления передатчика и приемника в системе беспроводной связи с множественным доступом.

Фиг.3 - упрощенная функциональная структурная схема одного варианта осуществления системы передатчика с разнесением передачи, реализуемым путем пространственно-временного кодирования и формирования луча.

Фиг.4 - упрощенная функциональная структурная схема одного варианта осуществления системы передатчика с разнесением передачи, реализуемым путем пространственно-временного кодирования и формирования луча.

Фиг.5 - пример диаграммы констелляции весовых коэффициентов формирования луча.

Фиг.6 - упрощенная функциональная структурная схема одного варианта осуществления приемника, сконфигурированного так, чтобы генерировать индикацию качества канала на основании принятых сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования с формированием луча.

Фиг.7 - упрощенная схема последовательности операций одного варианта осуществления способа предоставления разнесения передачи путем использования кодирования разнесения передачи/пространственно-временного кодирования с формированием луча.

Фиг.8 - упрощенная схема последовательности операций одного варианта осуществления способа генерации информации обратной связи из сигналов, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования с формированием луча.

Фиг.9 - упрощенная функциональная структурная схема одного варианта осуществления системы передатчика с разнесением передачи, реализуемым путем пространственно-временного кодирования и формирования луча.

Фиг.10 - упрощенная функциональная структурная схема одного варианта осуществления приемника, сконфигурированного так, чтобы генерировать индикацию качества канала на основании принятых сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования с формированием луча.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Ниже описаны способы и устройство для генерации и передачи беспроводных сигналов, которые сочетают преимущества кодирования по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования и формирования луча. Передатчик снабжен N передающими антеннами. N передающих антенн разделяются на G групп антенн, где G<N. В каждой группе антенн, антенны взвешиваются посредством весового вектора w_g=[w_g1 w_g2 … w_g,N/G], чтобы сформировать луч.

Информационный поток, который требуется передать, сначала кодируется на G субпотоков по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. По каждому субпотоку формируется луч и передается посредством одной группы антенн. Передатчик может оптимизировать весовые коэффициенты весового вектора на основании обратной связи, предоставляемой приемником.

Приемник может обрабатывать сигналы, принятые из субпотоков, по которым сформирован луч, и генерировать величину Индикации Качества Канала (CQI) на основе обработанных субпотоков. Приемник может независимым образом генерировать индикацию качества канала на основе сигнала из каждого субпотока, по которому сформирован луч, или на основании качества совокупного сигнала. Приемник может передавать в передатчик одну или более величин CQI в сообщении обратной связи или через некоторую другую линию связи. Приемник может генерировать величины CQI, например, на основании пилот-сигнала, передаваемого передатчиком.

Передатчик или, более конкретно, приемный блок передатчика может принимать величины CQI от приемника. Передатчик может корректировать весовые коэффициенты формирования луча, применяемые к одному или более субпотокам, на основании величин CQI. Передатчик может также принимать одну или более метрик, которые являются показателем помех в нисходящей линии связи, которые приписываются сигналу, соответствующему конкретному терминалу доступа. Метрика помех нисходящей линии связи может быть определена, например, одним или более приемниками в терминалах доступа, для которых сигнал передатчика не оптимизирован, или одним или более приемниками, расположенными в других точках доступа. Передатчик независимым образом регулирует весовые коэффициенты в каждом субпотоке, чтобы максимизировать качество сигнала в приемнике, регулирует весовые коэффициенты множества субпотоков, чтобы максимизировать качество сигнала в приемнике, регулирует весовые коэффициенты в каждом из субпотоков, чтобы улучшить качество сигнала в приемнике, между тем минимизируя межячейковые помехи, испытываемые в других ячейках или зонах покрытия, либо реализует некоторую комбинацию перечисленных операций. Передатчик может быть сконфигурирован так, чтобы выбирать весовой коэффициент из предопределенной сетки весовых коэффициентов или чтобы непрерывно варьировать амплитуду и/или фазу одного или более отдельных весовых коэффициентов.

Фиг.1 представляет собой упрощенную функциональную структурную схему одного варианта осуществления системы 100 беспроводной связи с множественным доступом. Система 100 беспроводной связи с множественным доступом включает в себя множество ячеек, например ячейки 102, 104 и 106. В варианте осуществления по фиг.1 каждая из ячеек 102, 104 и 106 может включать в себя точку 150 доступа, которая включает в себя множество секторов.

Множество секторов формируются группами из антенн, каждая из которых ответственна за связь с терминалами доступа в части заданной ячейки. В ячейке 102 каждая из антенных групп 112, 114 и 116 соответствует разным секторам. Например, ячейка 102 разделана на три сектора: 120a, 120b и 102c. Первая антенна 112 обслуживает первый сектор 102a, вторая антенна 114 обслуживает второй сектор 102b, а третья антенна 116 обслуживает третий сектор 102c. В ячейке 104 каждая из антенных групп 118, 120 и 122 соответствует разным секторам. В ячейке 106 каждая из антенных групп 124, 126 и 128 соответствует разным секторам.

Каждая ячейка и сектор ячейки сконфигурированы так, чтобы поддерживать или иным образом обслуживать несколько терминалов доступа, которые находятся в связи с одним или более секторами соответствующей точки доступа. Например, терминалы 130 и 132 доступа находятся в связи с точкой 142 доступа, терминалы 134 и 136 находятся в связи с точкой 144 доступа, а терминалы 138 и 140 находятся в связи с точкой 146 доступа. Несмотря на то, что согласно данной иллюстрации каждая из точек 142, 144 и 146 доступа находится в связи с двумя терминалами доступа, каждая точка 142, 144 и 146 доступа может поддерживать любое количество терминалов доступа, причем это количество ограничивается некоторым физическим лимитом или лимитом, налагаемым стандартом связи.

В использованном здесь значении термин "точка доступа" может обозначать фиксированную станцию, используемую для связи с терминалами, и на нее также могут ссылаться как на базовую станцию, Узел B (Node B) и т.п. На терминал доступа также могут ссылаться как на Пользовательское Оборудование (UE), пользовательский терминал, устройство беспроводной связи, терминал, мобильный терминал, мобильную станцию, абонентскую станцию и т.п.

Согласно фиг.1 каждый из терминалов 130, 132, 134, 136, 138 и 140 доступа расположен в разных частях соответствующей ячейки. Сверх того, каждый терминал доступа может находиться на разном расстоянии от антенных групп, соответствующих точке доступа, с которой он осуществляет связь. Оба этих фактора, в добавление к состоянию среды и иным состояниям в ячейке, обуславливают различные ситуации, в которых между каждым терминалом доступа и антенной группой, соответствующей терминалу доступа, с которым он осуществляет связь, формируются различные состояния канала.

Каждый терминал доступа, например терминал 130 доступа, испытывает уникальные характеристики канала, которые отличаются от характеристик, испытываемых любым другим терминалом доступа, из-за меняющихся состояний канала. Сверх того, характеристики канала меняются в течение времени и варьируют из-за изменений местоположения терминала доступа.

Точки 142, 144 и 146 доступа могут реализовывать разнесение передачи путем пространственно-временного кодирования, чтобы смягчить некоторые эффекты падения качества сигнала, возникающего, частично, из-за изменения состояний канала. Точки 142, 144 и 146 доступа могут быть сконфигурированы так, чтобы генерировать множество отдельных субпотоков, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования. Кроме того, точки 142, 144 и 146 доступа могут быть сконфигурированы так, чтобы формировать луч по каждому отдельному субпотоку, кодированному по схеме пространственно-временного кодирования. Таким образом, по каждому субпотоку в каждой из точек 142, 144 и 146 доступа может быть сформирован луч посредством множества антенн. Каждый из субпотоков, которые кодированы по схеме пространственно-временного кодирования и по которым сформирован луч, может быть принят в терминалах 130, 132, 134, 136, 138 и 140 доступа после прохождения, по существу, неправильных состояний канала. Это улучшает способность терминалов 130, 132, 134, 136, 138 и 140 доступа в части приема сигнала во всех рабочих условиях, а также минимизирует вероятность того, что терминалы 130, 132, 134, 136, 138 и 140 доступа буду испытывать замирание сигнала, которое приводит к неспособности поддержания связи с обслуживающей точкой доступа.

Точки 142, 144 и 146 доступа могут формировать луч по субпотокам путем взвешивания каждого из сигналов, подаваемых на соответствующее множество антенн. Каждый субпоток, кодированный по схеме пространственно-временного кодирования, разделяется или иным образом преобразуется во множество копий, и множество копий взвешиваются посредством весового вектора, размер которого соответствует количеству копий.

Точки 142, 144 и 146 доступа могут использовать обратную связь из каждого из терминалов доступа, например 130, чтобы оптимизировать весовые коэффициенты, применяемые к одному или более субпотокам. Точки 142, 144 и 146 доступа могут передавать пилот-сигналы, которые не подвергаются формированию луча или по которым формируется луч с известными весовыми векторами, чтобы облегчить анализ канала, выполняемый терминалами 130, 132, 134, 136, 138 и 140 доступа. Пилот-сигналы могут представлять собой один или более известных сигналов, которые передаются периодически по времени, по частоте или по комбинации времени и частоты. В других вариантах осуществления пилот-сигналы не являются периодическими, а передаются согласно предопределенному алгоритму. Например, передача пилот-сигналов может планироваться псевдослучайным образом, и терминалы 130, 132, 134, 136, 138 и 140 доступа могут иметь способность предсказывать положение и наличие пилот-сигналов. В других вариантах осуществления точки 142, 144 и 146 доступа могут планировать передачу пилот-сигналов по запросу одного или более терминалов доступа, например терминала 130 доступа.

Каждый из терминалов доступа, например 130, может принимать пилот-сигналы из своей обслуживающей точки 142 доступа и может оценивать канал для каждого из независимых субпотоков. Если точка доступа формирует луч по субпотокам пилот-сигналов, то терминал 130 доступа может компенсировать предопределенные весовые коэффициенты формирования луча, применяемые к субпотокам пилот-сигналов, в процессе оценки канала.

Терминал 130 доступа генерирует величину CQI на основании оценок канала. В одном варианте осуществления терминал 130 доступа генерирует величину CQI, являющуюся показателем оценки канала для каждого из субпотоков. В еще одном варианте осуществления терминал 130 доступа генерирует величину CQI на основании оценок множества каналов.

Терминал 130 доступа может генерировать величину CQI, которая представляет оценку канала, или он может генерировать величину CQI, которая представляет изменение оценки канала. Например, терминал 130 доступа может генерировать величину CQI, которая только указывает, улучшилось или ухудшилось совокупное качество канала относительно предыдущей оценки канала. В еще одном варианте осуществления терминал 130 доступа генерирует величины CQI для каждой оценки канала, и величина CQI представляет величину оценки канала.

Терминал 130 доступа генерирует одно или более сообщений обратной связи, содержащих одну или более величин CQI, и передает эти сообщения CQI обратно в точку доступа, соответствующую пилот-сигналам, использованным для генерации этих величин CQI.

Точка доступа, например 142, может также принимать одну или более оценок помех нисходящей линии связи. Например, терминал доступа из другого сектора, например терминал 132 доступа, или терминал доступа из другой ячейки, например терминал 140 доступа, может оценивать уровень помех нисходящей линии связи, генерируемых сигналами, по которым сформирован луч, из некоторого другого сектора 120c или ячейки 102. Альтернативно, приемник в точке доступа, например 146, может оценивать помехи нисходящей линии связи, генерируемые в другой точке доступа, например 142. Оценка помех нисходящей линии связи может быть передана в точку 142 доступа, которая является предполагаемым источником помех.

Точка доступа, например 142, принимает величины CQI и оценки помех нисходящей линии связи и регулирует весовые коэффициенты весовых векторов формирования луча, чтобы улучшить качество сигнала, испытываемое в терминале 130 доступа, и может регулировать весовые коэффициенты, чтобы одновременно уменьшать помехи нисходящей линии связи, испытываемые в других ячейках или секторах. Точка 142 доступа может оптимизировать весовые коэффициенты формирования луча для каждого из субпотоков, по которым сформирован луч. Точка 142 доступа может менять весовые коэффициенты формирования луча согласно предопределенному алгоритму и может, например, менять весовые коэффициенты непрерывно, с предопределенными приращениями или путем выбора весового коэффициенты из предопределенного набора весовых коэффициентов. Точка 142 доступа может менять амплитуду, фазу или комбинацию амплитуды и фазы весового коэффициента.

Вышеописанные варианты осуществления могут быть реализованы посредством процессора 220 и 260 передачи, процессора 230 или 270, а также памяти 232 или 272, как показано на фиг.2. Процессы могут быть реализованы в любом процессоре, контроллере или другом устройстве обработки, и они могут храниться как машиночитаемые инструкции на машиночитаемом носителе в виде исходного кода, объектного кода или иным образом.

Фиг.2 представляет собой упрощенную функциональную структурную схему одного варианта осуществления передатчика и приемника в системе 200 беспроводной связи с множественным доступом. В системе 210 передатчика данные потока обмена для некоторого количества потоков данных предоставляются из источника 212 данных в процессор 214 данных передачи. В одном варианте осуществления каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Чтобы предоставить кодированные данные, процессор 214 данных передачи форматирует, кодирует и перемежает данные потока обмена для каждого потока данных на основании определенной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных. В некоторых вариантах осуществления процессор 214 данных кодирования применяет весовые коэффициенты пространственно-временного кодирования и формирования луча к символам потоков данных на основании пользователя, которому передаются эти символы, и антенны, с которой передаются эти символы. В некоторых вариантах осуществления весовые коэффициенты формирования луча могут быть сгенерированы на основании информации характеристики канала, которая является показателем состояния трактов передачи между точкой доступа и терминалом доступа. Сверх того, в случае запланированных передач процессор 214 данных передачи может выбрать формат пакета на основании информации ранга, которая передается от пользователя.

Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с данными пилот-сигнала по способу OFDM. Данные пилот-сигнала, как правило, представляют собой известный шаблон данных, который обрабатывается известным образом и который может быть использован в приемнике для оценки характеристики канала. Далее, для предоставления модулированных символов мультиплексированные данные пилот-сигнала и кодированные данные для каждого потока данных модулируются (например, выполняется сопоставление символов) на основании определенной схемы модуляции (например, BPSK, QPSK, M-PSK и M-QAM), выбранной для этого потока данных. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены инструкциями, предоставляемыми процессором 230. В некоторых вариантах осуществления некоторое количество параллельных пространственных потоков могут варьировать согласно информации ранга, которая передается от пользователя.

Далее, модулированные символы для всех потоков данных предоставляются в процессор 220 MIMO-передачи, который может дополнительно обработать модулированные символы (например, для OFDM). Процессор 220 MIMO-передачи, далее, передает N _T потоков символов в N _T передатчиков 222a~222t. Процессор 220 MIMO-передачи применяет весовые коэффициенты формирования луча к символам потоков данных на основании пользователя, которому передаются эти символы, и антенны, с которой передаются эти символы.

Каждый из передатчиков 222a~222t принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы предоставить один или более аналоговых сигналов, и дополнительно обрабатывать (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы предоставить модулированный сигнал, подходящий для передачи по MIMO-каналу. Далее, N _T модулированных сигналов из передатчиков 222a~222t передаются с N _T антенн 224a~224t соответственно.

Система 210 передатчика также может быть сконфигурирована так, чтобы принимать сигналы от одной или более антенн 224a~224t. Соответствующие приемники 223a~223t принимают и обрабатывают сигналы. Каждый из приемников 223a~223t может быть сконфигурирован так, чтобы усиливать, фильтровать и обрабатывать с преобразованием частоты соответствующие принимаемые сигналы в сигнал, который подается на демодулятор 240.

Демодулятор 240 может демодулировать принятые сигналы, чтобы восстановить принятые данные и информацию. Вывод демодулятора 240 подается на процессор 242 данных приема. Процессор 242 данных приема может быть сконфигурирован так, чтобы извлекать различные информационные элементы, которые содержатся в принятых сигналах. Некоторая часть этой информации может представлять собой служебную информацию, которая используется системой 210 передатчика, тогда как другая часть этой информации может представлять собой пользовательские данные, которые могут быть обработаны для их вывода пользователю или в другое устройство назначения (не показано) через приемник 244 данных.

Служебная информация может включать в себя величины CQI, которые генерируются системой 250 приемника и передаются в систему 210 передатчика. Процессор 242 данных приема подает величины CQI или сообщения, содержащие величины CQI, в процессор 230. Процессор 230 в сочетании с исполняемым кодом, хранимым в памяти 232, действует, чтобы на основании принятых величин CQI определить изменения, которые необходимо внести в весовые коэффициенты формирования луча, применяемые к различным субпотокам сигналов либо в процессоре 214 данных передачи, либо в процессоре 220 данных MIMO-передачи.

В системе 250 приемника переданные модулированные сигналы принимаются N _R антеннами 252a~252r и принятый сигнал с каждой антенны 252 предоставляется в соответствующий приемник 254. Каждый приемник 254 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает обработанный сигнал, чтобы предоставить выборки, и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы предоставить соответствующий поток "принятых" символов.

Процессор 260 данных приема, далее, принимает и обрабатывает N _R потоков принятых символов из N _R приемников 254 на основании конкретного способа обработки, чтобы предоставить номер ранга потоков "детектированных" символов. Обработка, выполняемая процессором 260 данных приема, более подробно описана ниже. Каждый поток детектированных символов включает в себя символы, которые являются оценками модулированных символов, передаваемых для соответствующего потока данных. Далее, процессор 260 данных приема демодулирует, выполняет обратное перемежение и декодирует каждый поток детектированных символов, чтобы восстановить данные потока обмена для этого потока данных. Обработка, выполняемая процессором 260 данных приема, дополняет обработку, выполняемую процессором 220 MIMO-передачи и процессором 214 данных передачи в системе 210 передатчика.

Оценка характеристики канала, сгенерированная процессором 260 данных приема, может быть использована для выполнения пространственной, пространственно/временной обработки в приемнике, для регулирования уровней, изменения частот или схем модуляции и для других действий. Процессор 260 данных приема может дополнительно оценить Отношения Сигнала к Шуму и Помехам (SNR) потоков детектированных символов и предоставить эти величины в процессор 270.

Процессор 270 в сочетании с исполняемым кодом, хранимым в памяти 272, может генерировать одну или более величин CQI на основе оценок канала. При генерации текущей величины CQI процессор 270 также может выполнять доступ к одной или более сохраненным величинам CQI, соответствующим предшествующим оценкам канала, которые хранятся в памяти 270. Процессор 270 передает одну или более величин CQI в процессор 278 данных передачи.

Процессор 278 данных передачи форматирует величины CQI для их передачи в систему 210 передатчика. Процессор 278 данных передачи может, например, генерировать одно или более сообщений обратной связи, содержащих величины CQI. Процессор 278 данных передачи подает сообщения обратной связи на модулятор 280, в котором сообщения модулируются в соответствии с предопределенным форматом. Модулированные сообщения подаются на один или более передатчиков 255a~255r, где модулированные сообщения обратной связи преобразуются с повышением частоты и передаются обратно в систему 210 передатчика.

В приемнике различные способы обработки могут быть использованы для обработки N _R принятых сигналов, чтобы детектировать N _T потоков переданных символов. Эти способы обработки могут быть классифицированы на две основные категории: (i) способы пространственной и пространственно-временной обработки в приемнике (которые также называют способами выравнивания); и (ii) способ "последовательного обнуления/выравнивания и подавления помех" (который также называют "последовательным подавлением помех" или "последовательным подавлением").

MIMO-канал, формируемый N _T передающими антеннами и N _R приемными антеннами, может быть разложен на N _s независимых каналов, где N _s ≤min {N _T , N _R }. Каждый из N _s независимых каналов также называют пространственным подканалом (или каналом передачи) MIMO-канала и он соответствует одному измерению.

Фиг.3 представляет собой упрощенную функциональную структурную схему одного варианта осуществления системы 300 передатчика, реализующей формирование луча по сигналам, кодированным по схеме пространственно-временного кодирования, причем весовые коэффициенты формирования луча оптимизируются посредством обратной связи CQI из приемника. Упрощенная функциональная структурная схема по фиг.3 ограничена частью системы передатчика, которая относится к формированию луча сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования. Другие части системы передатчика не показаны в целях простоты и ясности. Система 300 передатчика может быть интегрирована, например, в точку доступа системы связи по фиг. 1 и может представлять собой вариант осуществления системы передатчика по фиг.2.

Система 300 передатчика включает в себя передатчик 310, соединенный с кодером 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Кодер 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования передает кодированные сигналы во множество кодеров 330₀-330_G формирования луча. Кодеры 330₀-330_G формирования луча передают сигналы, по которым сформирован луч, на множество антенн 340₀₀-340_GK. Модуль 350 определения временных характеристик (хронирования) и синхронизации соединен с генератором 360 весовой матрицы, который соединен со множеством кодеров 330₀-330_G формирования луча.

Передатчик 310 сконфигурирован так, чтобы обрабатывать выборки для генерации потока модулированных сигналов. Например, передатчик 310 может быть сконфигурирован так, чтобы генерировать множество выборок OFDM-символа из множества информационных битов. Передатчик 310 может быть сконфигурирован так, чтобы сопоставлять информационные биты различным поднесущим OFDM-символа и модулировать информационные биты в поднесущие согласно предопределенному формату модуляции. Передатчик 310 может преобразовывать частоту OFDM-символа до желаемой радиочастоты передачи. Вывод передатчика 310 в подобном варианте осуществления представляет собой последовательный поток выборок OFDM-символа на желаемой радиочастоте передачи.

Вывод передатчика 310 подается на кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования. Кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования сконфигурирован так, чтобы разделять поток сигналов из передатчика 310 на множество G потоков сигналов, на которые также ссылаются как на субпотоки. Кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования обрабатывает множество потоков сигналов, чтобы произвести модифицированные версии потоков сигналов. Например, кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования может быть сконфигурирован так, чтобы пропускать один, по существу, немодифицированный поток сигналов и модифицировать каждый из остальных G-1 потоков сигналов. В целом, один поток сигналов может рассматриваться как немодифицированный, поскольку все потоки сигналов могут быть нормированы к определенному потоку сигналов.

Кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования может быть сконфигурирован так, чтобы, например, подвергать каждый из G-1 потоков сигналов задержке, инвертированию, сопряжению, вращению и т.п., либо некоторой комбинации перечисленных операций. Кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования может вводить задержку в конкретный поток сигналов, используя переменную задержку, линию задержки с отводами, цифровую задержку и т.п., либо некоторую комбинацию перечисленных элементов задержки. Кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования может быть сконфигурирован так, чтобы инвертировать поток сигналов, используя, например, инвертирующий усилитель. Кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования может быть сконфигурирован так, чтобы сопрягать поток сигналов, используя, например, ротатор, инвертер, соединенный с компонентом квадратурной составляющей сигнала и т.п., либо некоторую комбинацию перечисленных. В добавление, кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования может быть сконфигурирован так, чтобы вращать поток сигналов, используя один или более умножителей, обрабатывающих синфазные и квадратурные составляющие, один или более умножителей, взвешивающих фазную составляющую, элементы задержки и т.п., либо некоторую комбинацию перечисленных.

Как правило, кодер 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования выполняет определенную модификацию каждого потока сигналов, так что разнесение передачи может быть достигнуто путем передачи множества G потоков сигналов через множество G отдельных антенн. В типовой системе с кодированием по схеме временного разнесения/пространственно-временного кодирования множество G антенн могут быть пространственно разнесены. В варианте осуществления по фиг.3 каждый из G отдельных потоков, кодированных по схеме временного разнесения/пространственно-временного кодирования, подвергается дополнительной обработке.

Еще один подход для обеспечения усиления разнесения в приемнике заключается в применении формирования луча передачи, где, по существу, одинаковый информационный символ передается с множества антенн. Сигналы с каждой из множества антенн могут быть взвешены разным образом так, чтобы общее отношение сигнала к шуму в приемнике было максимизировано. Это взвешивание сигналов может быть реализовано путем использования разных коэффициентов усиления антенны или путем взвешивания отдельных сигналов, передаваемых на каждую из антенн. Несмотря на то, что согласно данной иллюстрации взвешивание сигналов происходит непосредственно до антенн, взвешивание формирования луча также может выполняться на ранней ступени в цепи передачи, причем взвешивание может быть реализовано путем обработки потоков сигналов с использованием взвешивания сигналов в области времени или в области частоты.

В варианте осуществления по фиг.3 каждый из G субпотоков сигналов по отдельности подвергается формированию луча, используя множество антенн. Каждый из отдельных субпотоков сигналов из кодера 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования передается на один из множества кодеров 330₀-330_G формирования луча. Количество кодеров 330₀-330_G формирования луча соответствует количеству потоков сигналов разнесения передачи, генерируемых кодером 320 временного разнесения/пространственно-временного кодирования.

Каждый кодер формирования луча, например 330₀, сконфигурирован так, чтобы генерировать множество взвешенных потоков сигналов, каждый из которых прилагается к соответствующей антенне. Каждый кодер формирования луча, например 330₀, принимает один из множества потоков сигналов из кодера 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Кодер 330₀ формирования луча разделяет этот сигнал на множество K копий потоков сигналов и взвешивает каждую из K копий потоков сигналов посредством связанного весового коэффициента формирования луча. Кодер 330₀ формирования луча передает взвешенные потоки сигналов на множество K антенн 330₀₀~330_0K, связанных с конкретным кодером 330₀ формирования луча.

Следовательно, общее количество антенн равно количеству групп или субпотоков G кодирования временного разнесения/пространственно-временного кодирования, помноженному на количество K потоков сигналов, по которым формируется луч, генерируемый из каждой группы кодирования временного разнесения/пространственно-временного кодирования. В варианте осуществления по фиг.3 присутствует N=G×K антенн. В варианте осуществления системы 300 передатчика с фиг.3 проиллюстрирован случай, когда применяется одинаковое количество потоков сигналов формирования луча для каждого из сигналов временного разнесения/пространственно-временного кодирования. Тем не менее, в других вариантах осуществления могут применяться разные измерения формирования луча для разных сигналов временного разнесения/пространственно-временного кодирования.

Генератор 360 весовой матрицы сконфигурирован так, чтобы генерировать весовые векторы, используемые каждым из кодеров 330₀-330_G формирования луча. Каждый вектор в весовой матрице может соответствовать одному кодеру формирования луча, например 330₀. Как правило, каждый весовой вектор является уникальным, но это необязательно.

Каждый из весовых w коэффициентов в весовом векторе может иметь соответствующую амплитуду A и фазу φ. Генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы генерировать постоянную весовую матрицу или переменную весовую матрицу. В некоторых вариантах осуществления генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы генерировать комбинацию постоянных весовых векторов и переменных весовых векторов. Генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы менять веса на основании, например, времени, событий, или комбинации времени и событий.

Если в передатчике доступны оценки канала от передающих антенн к приемнику, то генератор 360 весовой матрицы может определять оптимальные величины для весовых коэффициентов для каждого весового вектора, которые максимизируют отношение сигнала к шуму или некоторую другую метрику, связанную с качеством принимаемого сигнала. Системе 300 передатчика не требуются сведения о действительных оценках канала, и она может работать по некоторой другой метрике сигнала, которая основана или некоторым другим образом связана с качеством принятого сигнала или с оценками канала.

Генератор 360 весовой матрицы сконфигурирован так, чтобы генерировать множество весовых векторов на основании информации, которая подается в систему 300 передатчика принимающим устройством, таким как терминал доступа. В варианте осуществления по фиг.3 система 300 передатчика сконфигурирована так, чтобы принимать информацию обратной связи по беспроводной линии.

Система передатчика включает в себя приемную антенну 370, которая сконфигурирована так, чтобы принимать сигнал, передаваемый терминалом доступа (не показан). Несмотря на то, что в данной иллюстрации показана одна отдельная приемная антенна 370, система 300 передатчика может использовать множество приемных антенн или она может принимать и передавать сигналы посредством одной и той же антенны или антенн. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления нет отдельных приемных антенн 370. Вместо этого одна или более антенн 340 используются в качестве приемных антенн.

Приемная антенна 370 подает принятые сигналы в приемник 380, который сконфигурирован так, чтобы усиливать, фильтровать и преобразовывать частоту принятых сигналов для дальнейшей обработки. Как правило, приемник 380 функционирует так, чтобы вывести сигнал, содержащий представляющую интерес информацию, которая включает в себя величины CQI, сгенерированные в одном или более терминалах доступа.

Приемник 380 подает выходной сигнал в процессор 390 CQI. Процессор 390 CQI действует так, чтобы восстанавливать из сигнала величины CQI, которые передаются терминалами доступа. Процессор 390 CQI может, например, извлекать величины CQI из конкретных служебных сообщений или из конкретных специальных сообщений. Величины CQI могут, например, заполнять предопределенные поля в сообщениях или могут быть идентифицированы посредством предопределенного заголовка, префикса или другого идентификатора.

Процессор 390 CQI подает величины CQI и идентификатор соответствующего терминала доступа в генератор 360 весовой матрицы. Генератор 360 весовой матрицы может модифицировать или генерировать новые весовые коэффициенты или весовые векторы формирования луча, частично, на основании величин CQI, передаваемых принимающими терминалами доступа.

В весовом векторе, например w_g=[w_g1 w _g2 … w_g,N/G], каждый весовой коэффициент может включать в себя амплитудную составляющую и фазовую составляющую, например w₀=A₀·e^jφ₀ . Генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы вводить временные вариации в весовые коэффициенты. Генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы менять амплитудные составляющие, фазовые составляющие или их комбинацию. В добавление, генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы независимым образом менять весовые коэффициенты внутри любого весового вектора или менять весовые коэффициенты на основании одного из весовых коэффициентов или как функцию от одного из этих весовых коэффициентов.

Например, генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы поддерживать амплитудные составляющие на, по существу, постоянном уровне и менять фазовые составляющие, частично, на основании информации обратной связи, поступающей в передатчик из терминала доступа. Генератор 360 весовой матрицы может независимым образом менять фазовые составляющие отдельных весовых коэффициентов, или может менять вторую фазовую составляющую на основании первой фазовой составляющей.

Например, генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы поддерживать амплитудные составляющие на, по существу, постоянном уровне и менять фазовые составляющие, частично, на основании информации обратной связи, поступающей в передатчик из терминала доступа. Например, генератор 360 весовой матрицы может поддерживать φ₀ и φ₁ на постоянном уровне и менять первую и вторую амплитудные составляющие. Генератор 360 весовой матрицы может независимым образом менять амплитудные составляющие отдельных весовых коэффициентов, или может менять вторую амплитудную составляющую на основании первой фазовой составляющей. В еще одном варианте осуществления генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы менять амплитудную и фазовую составляющие, по меньшей мере, некоторых весовых коэффициентов формирования луча.

Скорость, с которой генератор 360 весовой матрицы меняет требуемые весовые коэффициенты, может быть постоянной или переменной. Генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы менять составляющие на основании скорости обратной связи CQI, времени, возникновения событий или некоторой комбинации перечисленных. Генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы при изменении множества весовых коэффициентов применять независимые скорости для каждого переменного весового коэффициента. Альтернативно или в добавление, генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы использовать одинаковую скорость или разные скорости для каждого из векторов в весовой матрице. Обычно, генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы менять отдельные весовые составляющие и скорость изменения отдельных весовых составляющих, используя совершенно независимые функции для каждой составляющей или скорости.

В одном варианте осуществления терминалы доступа передают величины CQI на скорости, которая основана на скорости OFDM-символа. Например, система 300 передатчика может приминать величины CQI из терминала доступа, и генератор 360 весовой матрицы может менять весовые коэффициенты в весовой матрице по каждому кадру, который состоит из предопределенного количества OFDM-символов. Генератор 360 весовой матрицы может менять весовые векторы при получении величин CQI или обновлять весовые векторы на основании предопределенного множества величин CQI.

Модуль 350 хронирования и синхронизации сконфигурирован так, чтобы синхронизировать такт генератора 360 весовой матрицы с тактом, используемым в передатчике 310. Например, модуль 350 хронирования и синхронизации может включать в себя часы, которые синхронизируются с системным временем, используемым передатчиком 310 при генерации потока передачи. В одном варианте осуществления модуль хронирования и синхронизации может синхронизироваться с тактом OFDM-символа потока передачи, так чтобы генератор 360 весовой матрицы мог генерировать меняющиеся по времени весовые коэффициенты, которые меняются по границам символов.

Кодеры 330₀-330_G формирования луча могут быть сконфигурированы так, чтобы взвешивать различные субпотоки, кодированные по схеме пространственно-временного кодирования, во временной области или в частотной области. В одном варианте осуществления, в котором терминалы доступа расположены близко друг к другу или в котором система 300 передатчика сконфигурирована так, чтобы выделять OFDM-символы конкретным терминалам доступа, может быть удобным применение весовых векторов к субпотокам во временной области. Тем не менее, в вариантах осуществления, где каждый OFDM-символ включает в себя информацию для множества терминалов доступа, соответствующих отдельным величинам CQI, может быть удобным применение взвешивания в частотной области, так чтобы разные поднесущие можно быть взвешивать в соответствии с состояниями канала, испытываемыми в принимающих терминалах доступа. Выбор того или иного варианта применения весовых векторов не является ограничением использования CQI для оптимизации весовых коэффициентов формирования луча. Скорее, выбор той или иной области, как правило, определяется, исходя из вычислительной мощности, необходимой для реализации соответствующих вариантов осуществления.

Фиг.4 представляет собой упрощенную функциональную структурную схему одного варианта осуществления системы 300 передатчика, сконфигурированной для формирования луча. В варианте осуществления по фиг.4 система 300 передатчика содержит четыре антенны и сконфигурирована так, чтобы выполнять кодирование по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования по двум отдельным группам. Вариант осуществления по фиг.4 иллюстрирует частный случай системы передатчика, проиллюстрированной на фиг.3.

В варианте осуществления по фиг.4 передатчик 310 сконфигурирован так, чтобы генерировать поток передачи, который может представлять собой, например, поток множества OFDM-символов, преобразованных к радиочастоте. Передатчик 310 передает поток передачи на кодер 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования.

Кодер 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования сконфигурирован так, чтобы генерировать из вводимого потока передачи группу из двух кодированных потоков передачи. Кодер 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования может, например, разделять вводимый поток передачи на две копии. Кодер 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования может выводить первую из двух копий в качестве первого кодированного потока передачи и может дополнительно обрабатывать вторую из двух копий до ее вывода в качестве второго кодированного потока передачи. Кодер 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования может обрабатывать вторую копию путем, например, выполнения задержки, сопряжения, инвертирования, вращения и т.п. потока сигналов или выполнения некоторой комбинации перечисленных операций.

Система 300 передатчика формирует луч по каждой группе субпотоков сигналов, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Первая группа антенн включает в себя антенны 340₀₀ и 340₀₁, а вторая группа антенн включает в себя антенны 340₁₀ и 340₁₁. Система 300 передатчика формирует луч первого субпотока сигналов, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования, используя первую группу антенн 340₀₀ и 340₀₁, и формирует луч второго субпотока сигналов, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования, используя вторую группу антенн 340₁₀ и 340₁₁.

Кодер 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования передает первый кодированный поток на первый кодер 330₀ формирования луча. Первый кодер 330₀ формирования луча включает в себя разделитель 410₀ сигнала, который сконфигурирован так, чтобы разделять первый кодированный поток передачи на две копии. Первый кодер 330₀ формирования луча передает первый вывод из разделителя 410₀ на первую антенну 340₀₀, связанную с группой разнесения передачи. Первый кодер 330₀ формирования луча передает второй вывод из разделителя 410₀ на умножитель 420₀, который сконфигурирован так, чтобы взвешивать поток сигналов посредством комплексного весового коэффициента, принятого из генератора 360 весовой матрицы. Первый кодер 330₀ формирования луча передает взвешенный поток передачи на вторую антенну 340₀₁, связанную с группой разнесения передачи.

Система 300 передатчика формирует луч второго кодированного потока аналогичным образом. Кодер 320 разнесения передачи/пространственно-временного кодирования передает второй кодированный поток на второй кодер 330₁ формирования луча. Второй кодер 330₁ формирования луча включает в себя разделитель 410₁ сигнала, который сконфигурирован так, чтобы разделять второй кодированный поток передачи на две копии. Второй кодер 330₁ формирования луча передает первый вывод из разделителя 410₁ на первую антенну 340₁₀. Второй кодер 330₁ формирования луча передает второй вывод из разделителя 410₁ на умножитель 420₁, который сконфигурирован так, чтобы взвешивать поток сигналов посредством комплексного весового коэффициента, принятого из генератора 360 весовой матрицы. Второй кодер 330₁ формирования луча передает взвешенный поток передачи на вторую антенну 340₁₁.

Модуль 350 хронирования и синхронизации сконфигурирован так, чтобы выполнять синхронизацию с системным временем, используемым передатчиком 310 при генерации потока передачи. Модуль 350 хронирования и синхронизации также может быть сконфигурирован так, чтобы выполнять мониторинг предопределенных событий или состояний передатчика 310. Модуль 350 хронирования и синхронизации передает информацию момента и статуса события в генератор 360 весовой матрицы.

В данной иллюстрации показан генератор 360 весовой матрицы размером 2×2, поскольку луч по каждой группе разнесения передачи формируется по двум отдельным антеннам. В общем случае, генератор 360 весовой матрицы генерирует вектор 1×2 для каждой из двух групп разнесения передачи, и в результате получается весовая матрица 2×2. Тем не менее, поскольку в этом примере кодеры 330₀ и 330₁ формирования луча взвешивают только один из двух сигналов, направляемых на антенны, генератор 360 весовой матрицы должен генерировать только один комплексный весовой коэффициент для каждой группы разнесения передачи.

Генератор 360 весовой матрицы эффективно генерирует для каждой группы разнесения передачи вектор 1×2, в котором первый элемент предопределенно является единицей. Таким образом, для каждой группы разнесения передачи есть только один переменный комплексный весовой коэффициент. Весовые коэффициенты могут рассматриваться как нормированные к первому весовому коэффициенту.

Генератор 360 весовой матрицы может модифицировать или генерировать весовые коэффициенты антенны, используя обратную связь из терминала доступа, принимающего сигналы, по которым сформирован луч. Терминал доступа может принимать два сигнала, по которым сформирован луч, и генерировать одну или более величин CQI на основании этих сигналов. Терминал доступа может генерировать величины CQI, частично, на основании канала из двух лучей, наблюдаемого в приемнике.

Канал, наблюдаемый в приемнике терминала доступа в первом луче, можно выразить как g₀=h₀+w₀×h_0', где h₀ представляет собой канал от первой антенны 340₀₀ к приемнику, а h_0' представляет собой канал от второй антенны 340₀₁ того же луча к приемнику.

Аналогично, канал, наблюдаемый в приемнике во втором луче, задается как g₁=h₁+w₁×h_1', где h₁ представляет собой канал от первой антенны 340₁₀ второго луча приемника, а h_1' представляет собой канал от второй антенны 340₁₁ второго луча к приемнику.

Приемник терминала доступа может оценивать канал на основании пилот-сигнала, передаваемого системой 300 передатчика. В одном варианте осуществления терминал доступа информирует систему 300 передатчика через приемник 380 и процессор 390 CQI о том, какой из каналов g₀ и g₁ лучше. Генератор 360 весовой матрицы может соответствующим образом регулировать весовые коэффициенты весовых векторов.

В одном варианте осуществления генератор 360 весовой матрицы сконфигурирован так, чтобы менять фазу весового коэффициента θ_i, соответствующего слабому каналу, в соответствии с предопределенным алгоритмом. Например, генератор 360 весовой матрицы может увеличить фазу на приращение предопределенного размера.

Терминал доступа может обновлять величины CQI на основании исправленных лучей. Обновленные величины CQI информируют систему 300 передатчика, улучшилось ли усиление соответствующего канала. Если усиление канала улучшилось, то генератор 360 весовой матрицы может продолжить изменять фазу тем же образом до тех пор, пока подобное изменение больше не будет приводить к улучшению усиления канала. Если изменение фазы ухудшает усиление канала, то генератор 360 весовой матрицы меняет фазу в обратном направлении до тех пор, пока не будет достигнуто улучшение усиления канала.

После оптимизации фазы генератор 360 весовой матрицы может регулировать и оптимизировать соответствующую амплитуду A _i . Следует отметить, что фаза и амплитуда необязательно являются непрерывными функциями, и их величины могут быть выбраны из набора дискретных амплитуд и фаз, как показано на фиг.5.

Соответствие величин CQI оценке одного канала необязательно, и они могут соответствовать величине, основанной на комбинации оценок канала. Генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы оптимизировать весовые коэффициенты на основании метрики, выводимой из комбинации оценок канала и других параметров. Например, генератор 360 весовой матрицы может быть сконфигурирован так, чтобы регулировать весовые коэффициенты для максимизации выражения |g₀|²+|g₁|² .

Терминал доступа может быть сконфигурирован так, чтобы генерировать и передавать обратно величину CQI, которая соответствует разности между выражением |g₀|²+|g₁|² для текущей передачи и предыдущей передачи. Генератор 360 весовой матрицы использует эту величину CQI адаптивным образом, обновляя весовые коэффициенты таким образом, чтобы эта разница сводилась к минимуму.

Фиг.5 представляет вариант осуществления диаграммы 500 созвездия (констелляции), которая иллюстрирует набор весовых коэффициентов, которые могут быть выбраны передатчиком для использования в весовом векторе. Диаграмма 500 констелляции включает в себя 24 возможных весовых коэффициента. Минимизация количества возможных весовых коэффициентов в констелляции минимизирует степень свободы и объем обработки, связанной с изменением весовых коэффициентов формирования луча.

Двенадцать весовых коэффициентов, например 512a, расположены, по существу, на окружности с первым радиусом, а другие двенадцать весовых коэффициентов, например 510 и 512b расположены, по существу, на окружности со вторым радиусом, причем второй радиус больше первого радиуса. Фазы весовых коэффициентов на первой окружности совпадают с фазами весовых коэффициентов на второй окружности. Эта конфигурация позволяет передатчику менять амплитуду весового коэффициента без изменения фазы данного весового коэффициента. Передатчик также может менять фазу весового коэффициента без изменения амплитуды весового коэффициента.

Например, передатчик может определить, что весовой коэффициент, соответствующий в текущее время весовому коэффициенту 512a, должен быть увеличен по амплитуде. Передатчик может выполнить изменение амплитуды путем выбора весового коэффициента 512b для замены весового коэффициента 512a. Аналогично, передатчик может предоставить или изменить вращение фазы путем выбора точки констелляции, лежащей на той же окружности.

Фиг.6 представляет собой упрощенную функциональную структурную схему одного варианта осуществления системы 600 приемника, сконфигурированной так, чтобы генерировать и передавать обратно величину CQI на основе сигналов во множестве лучей. Система 600 может являть собой часть, например, системы приемника по фиг.2 или терминала доступа по фиг.1.

Система 600 приемника сконфигурирована так, чтобы генерировать оценки канала для каждого из множества лучей на основании пилот-сигналов в одном или более OFDM-символах, несомых в каждом луче. Система 600 приемника использует оценки канала для определения одной или более величин CQI, которые передаются по беспроводной линии обратно в передатчик.

Система 600 приемника включает в себя антенну 602, сконфигурированную так, чтобы принимать из точки доступа по фиг.1 или системы передатчика по фиг.3 или 4 сигналы, по которым сформирован луч, такие как сигналы, кодированные по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования с формированием луча. Сигналы, по которым сформирован луч, подаются с антенны 602 в приемник 610, сконфигурированный так, чтобы выполнять радиочастотную обработку и преобразование частоты. Приемник 610 может быть сконфигурирован так, чтобы обрабатывать принятые сигналы, по которым сформирован луч, и преобразовывать их в немодулированные сигналы.

Приемник 610 подает сигналы, по которым сформирован луч, в модуль 620 Дискретного Преобразования Фурье (ДПФ). В контексте OFDM-символа модуль 620 ДПФ сконфигурирован так, чтобы принимать выборки временной области заданного OFDM-символа и выполнять преобразование Фурье, чтобы произвести соответствующую информацию частотной области в каждом из наборов, по существу, ортогональных поднесущих. Модуль 620 ДПФ может выполнять преобразование Фурье, используя, например, механизм Быстрого Преобразования Фурье.

Вывод поднесущей из модуля 620 ДПФ подается в модуль 630 извлечения пилот-сигнала. Система передатчика включает один или более пилот-сигналов в предопределенные позиции в OFDM-символе. Системе 600 приемника известен алгоритм, используемый для позиционирования пилот-сигналов в OFDM-символах. Модуль 630 извлечения пилот-сигнала извлекает эти поднесущие, соответствующие пилот-сигналам, на основании сведений об алгоритме позиционирования пилот-сигналов. Согласно простому алгоритму позиционирования пилот-сигналов, пилот-сигналы занимают поднесущие через равные интервалы в каждом OFDM-символе.

Модуль 630 извлечения пилот-сигнала подает извлеченную информацию пилот-сигнала в оценщик 640 канала. Оценщик 640 канала обрабатывает пилот-сигналы, чтобы определить оценку канала.

Модуль 620 ДПФ, модуль 630 извлечения пилот-сигнала и оценщик 640 канала действуют, чтобы произвести оценку канала для каждого из лучей сигналов. Кодирование по схеме разнесения передачи/пространственно временного кодирования и формирование луча, выполняемые в системе передатчика, как правило, обеспечивают отсутствие корреляции между каналами.

Оценщик 640 канала подает множество оценок канала в генератор 650 CQI. Генератор 650 CQI генерирует одну или более величин CQI на основании оценок канала. В одном варианте осуществления генератор 650 CQI сконфигурирован так, чтобы генерировать величину CQI, которая является показателем каждой оценки канала. Например, величина CQI может соответствовать значению оценки канала. В еще одном варианте осуществления генератор 650 CQI может быть сконфигурирован так, чтобы генерировать величину CQI на основании комбинации множества оценок канала. Например, генератор 650 CQI может генерировать величину CQI, представляющую сумму квадратов оценок каналов. В еще одном варианте осуществления генератор 650 CQI может быть сконфигурирован так, чтобы указывать улучшение качества сигнала или чтобы указывать, какой из лучей испытывает лучшие условия канал. В других вариантах осуществления генератор 650 CQI может реализовывать комбинацию способов генерации CQI или некоторый другой способ генерации CQI.

Генератор 650 CQI подает величины CQI в передатчик 660. Передатчик 660 форматирует величину или величины CQI для передачи обратно в систему передатчика. Передатчик 660 может сгенерировать служебное сообщение, содержащее величины CQI, и преобразовать это служебное сообщение в радиочастотный сигнал. Передатчик 660 подает радиочастотный сигнал, содержащий величины CQI, на антенну 602 для передачи в систему передатчика.

Фиг.7 представляет собой упрощенную схему последовательности операций способа 700 предоставления разнесения передачи путем использования кодирования по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования с формированием луча. Способ 700 может быть реализован, например, в точках доступа по фиг.1 или системами передатчика, показанными на фиг.3 или 4. Ниже способ 700 описан как выполняемый системой передатчика. Нижеописанные операции могут быть реализованы путем обработки сигналов во временной области или путем обработки сигналов в частотной области.

Способ 700 начинается с этапа 710, на котором система передатчика генерирует поток передачи. Поток передачи включает в себя один или более пилот-сигналов. Например, система передатчика может генерировать поток передачи OFDM-символов, который был преобразован до желаемой рабочей радиочастоты. По меньшей мере, часть OFDM-символов включает в себя пилот-сигналы.

Система передатчика переходит к этапу 720 и разделяет поток передачи на G групп, где G представляет целое число больше 1. Например, система передатчика может быть сконфигурирована так, чтобы разделять поток передачи на G субпотоков, используя разделитель.

Система передатчика переходит к этапу 730 и выполняет кодирование G потоков сигналов по схеме временного разнесения/пространственно-временного кодирования. Один или более из G субпотоков сигналов могут быть обработаны для введения разнесения передачи в поток передачи. В одном варианте осуществления система передатчика может быть сконфигурирована так, чтобы обрабатывать или модифицировать путем задержки, сопряжения, инвертирования, вращения или иным образом. В добавление, при предоставлении разнесения передачи система передатчика может реализовывать комбинацию множества способов обработки.

Система передатчика может, например, на этапе 740 разделять каждый кодированный сигнал передачи из G потоков кодированных сигналов на группы из K сигналов. Система передатчика может быть сконфигурирована так, например, чтобы разделять каждый из кодированных потоков передачи на K сигналов, используя разделитель сигналов с отношением 1:K. Следовательно, система передатчика сконфигурирована так, чтобы поддерживать N=G×K сигналов.

В целях ясности и простоты описания согласно описанному способу 700 каждый из G субпотоков сигналов разделяется на группы из K сигналов. Тем не менее, способ 700 не ограничен тем, чтобы количество антенн в каждой группе было равным. Так, в альтернативном варианте осуществления система передатчика может разделять первую подгруппу потоков сигналов на группы из K1 сигналов, между тем разделяя каждую вторую подгруппу сигналов на группы из K2 сигналов, где K1 неравно K2. В еще одном варианте осуществления система передатчика может разделять каждый из G потоков сигналов на разное количество потоков для формирования луча.

Система передатчика может, например, на этапе 750 обрабатывать одну или более принятых величин CQI, соответствующих, по меньшей мере, одному терминалу доступа. Величины CQI могут указывать системе передатчика качество принятых сигналов. В частности, система передатчика может сравнивать последние величины CQI с одной или более предыдущими величинами CQI, чтобы определить корректировку весовых векторов формирования луча.

Например, на основании сравнения величин CQI система передатчика может определить, что последнее изменение весового вектора привело к улучшению качества сигнала в приемнике. Система передатчика может определить, что весовой вектор должен быть отрегулирован в том же направлении, что и в последний раз, или что должен быть отрегулирован некоторый другой аспект или размер весовых векторов.

После того как система передатчика разделяет каждый из G потоков сигналов на группы субпотоков и обрабатывает величины CQI, система передатчика переходит к этапу 760 и генерирует весовой вектор для каждой из G групп. В проиллюстрированном варианте осуществления система передатчика генерирует G весовых векторов длиной K. Система передатчика может генерировать отдельные весовые векторы для каждой из G групп или может использовать один и тот же весовой вектор для множества групп. Каждый из весовых векторов представляет весовые коэффициенты, используемые для формирования луча по группе из K потоков сигналов.

В одном варианте осуществления система передатчика сконфигурирована так, чтобы сначала выбирать весовой вектор по умолчанию из фиксированной группы весовых векторов. Далее, система передатчика модифицирует весовой вектор на основании величин CQI, принимаемых из терминалов доступа. Система передатчика может менять весовые коэффициенты в весовом векторе, по существу, непрерывно или посредством одного или более дискретных приращений. В еще одном варианте осуществления система передатчика может быть сконфигурирована так, чтобы выбирать весовой коэффициент из предопределенной группы весовых коэффициентов.

Система передатчика может быть сконфигурирована так, чтобы менять весовые коэффициенты предопределенным образом. Например, система передатчика может быть сконфигурирована так, чтобы сначала оптимизировать фазу весового коэффициента, оставляя амплитуду, по существу, постоянной. Далее, система передатчика может оптимизировать амплитуду весового коэффициента после оптимизации фазы. Система передатчика может продолжать поочередную оптимизацию фазы и амплитуды, чтобы непрерывно оптимизировать весовые коэффициенты формирования луча в меняющихся условиях канала.

Система передатчика переходит к этапу 770 и взвешивает каждый из K потоков сигналов в каждой из G групп на основании соответствующего весового вектора. Система передатчика переходит к этапу 780 и передает сигналы через N=G×K антенн. Каждая группа из K антенн передает представление в форме сформированного луча соответствующего потока сигналов из группы G потоков сигналов, кодированных по схеме временного разнесения/пространственно-временного кодирования. Система передатчика может продолжить выполнение способа 700 для всей передаваемой информации, или она может быть сконфигурирована так, чтобы селективно активировать и деактивировать формирование луча.

Фиг.8 представляет собой упрощенную схему последовательности операций одного варианта осуществления способа 800 генерации информации обратной связи из сигналов, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования с формированием луча. Способ 800 может быть реализован, например, терминалом доступа по фиг.1 или системой приемника по фиг.6.

Способ 800 начинается с этапа 810, на котором система приемника принимает сигналы, кодированные по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования, через множество лучей. Система приемника переходит к этапу 820 и извлекает пилот-сигналы из принятых сигналов.

В одном варианте осуществления пилот-сигналы занимают поднабор поднесущих OFDM-символов, принятых системой приемника. Пилот-сигналы могут быть извлечены из OFDM-символа путем преобразования выборок символа временной области в соответствующие поднесущие частотной области. Поднесущие, соответствующие пилот-сигналам, могут быть извлечены из всего набора поднесущих частотной области.

Система приемника может компенсировать разнесение передачи/пространственно-временное кодирование как часть процесса извлечения пилот-сигнала или как часть процесса оценки канала. После извлечения пилот-сигналов система приемника переходит к этапу 830 и оценивает канал для конкретного луча, соответствующего коду разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Если система приемника ранее не компенсировала код разнесения передачи/пространственно-временного кодирования, соответствующий конкретному лучу, то данный код может быть учтен в течение оценки канала. Сведения о пилот-сигналах позволяют системе приемника оценивать канал, соответствующий потоку сигналов, которые закодированы по схеме пространственно-временного кодирования и по которым сформирован луч.

После оценки канала система приемника переходит к этапу 840 принятия решений и определяет, получены ли оценки канала для всех лучей, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования. Поскольку между лучами с пространственно-временным кодированием, по существу, отсутствует корреляция, система приемника может определить отдельную оценку канала для каждого потока, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования.

Если система приемника определяет, что были определены не все оценки канала, то система приемника переходит с этапа 840 принятия решений обратно к этапу 820, чтобы извлечь пилот-сигналы, соответствующие еще одному лучу с пространственно-временным кодированием. В ситуациях, где система передатчика вводит задержку как часть процесса пространственно-временного кодирования, в процессе извлечения пилот-сигнала может потребоваться выполнить быстрое преобразование Фурье задержанных выборок OFDM-символа, чтобы извлечь пилот-сигналы.

Если на этапе 840 принятия решения система приемника определяет, что оценки канала для всех сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного разнесения с формированием луча, были обработаны, то система приемника переходит к этапу 850. На этапе 850 система приемника генерирует одну или более величин CQI на основании оценок канала.

Система приемника может генерировать величины CQI, которые являются показателями каждой из оценок канала, предопределенной комбинации множества оценок канала, изменений в оценках канала, изменений в предопределенной комбинации оценок канала и т.п., либо некоторым другим показателем качества сигнала или канала. В одном варианте осуществления система приемника генерирует величину CQI, соответствующую значению оценки каждого канала. В одном варианте осуществления система приемника генерирует величину CQI, которая является суммой квадратов значений оценок каждого канала. В еще одном варианте осуществлении система приемника генерирует величину CQI, которая идентифицирует самый сильный луч. В еще одном варианте осуществления система приемника генерирует величину CQI, которая ранжирует относительную мощность предопределенного количества лучей.

После генерации одной или более величин CQI, система приемника переходит к этапу 860 и передает величины CQI в систему передатчика. Система приемника может вернуться к этапу 810 для обработки дополнительных принятых сигналов. Например, система приемника может выполнить способ 800 для обновления величин CQI через каждый OFDM-символ, каждый кадр символов или некоторый другой интервал.

Фиг.9 представляет собой упрощенную функциональную структурную схему одного варианта осуществления системы 900 передатчика, сконфигурированной для формирования луча. Система 900 передатчика включает в себя процессор(ы) 910, сконфигурированный(е) для передачи, причем этот(и) процессор(ы) сконфигурирован(ы) так, чтобы генерировать поток передачи. Процессор(ы) 910, сконфигурированный(ые) для передачи, может(гут) включать в себя, например, источник сигнала, модулятор, преобразователь частоты и т.п. В одном варианте осуществления процессор(ы) 910 сконфигурирован(ы) так, чтобы генерировать поток передачи из OFDM-символов, преобразованных до частоты передачи.

Процессор(ы) 910, сконфигурированный(е) для передачи, выводит(ят) поток передачи в процессор(ы) 920, сконфигурированный(е) так, чтобы выполнять кодирование по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Процессор(ы) 920 сконфигурирован(ы) так, чтобы генерировать из вводимого потока передачи множество G потоков сигналов, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Процессор(ы) 920, сконфигурированный(е) так, чтобы выполнять кодирование по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования, генерирует(ют) множество потоков из входного потока передачи и кодирует(ют) каждый из G потоков сигналов, чтобы ввести разнесение передачи.

Процессор(ы) 920 может(гут) включать в себя, например, один или более элементов, сконфигурированных так, чтобы задерживать, сопрягать, инвертировать, вращать или иным образом обрабатывать поток сигналов.

Процессор(ы) 920 подает(ют) каждый из множества кодированных потоков передачи в соответствующее множество процессоров 930₀~930_G для формирования луча. Система 900 передатчика по отдельности формирует луч по каждому из кодированных потоков передачи и, таким образом, реализует процессор(ы) для формирования луча, например 930₀, для каждого кодированного потока передачи.

Каждый процессор для формирования луча, например 930₀, разделяет свой соответствующий поток передачи на множество K субпотоков формирования луча. Процессор(ы) для формирования луча, например 930₀, взвешивает(ют) K субпотоков формирования луча посредством весового коэффициента из соответствующего весового вектора формирования луча, предоставляемого процессором(ами) 960 для генерации весовой матрицы.

Процессор(ы) для формирования луча, например 930₀, подает K взвешенных субпотоков формирования луча на множество соответствующих антенн, например 940₀₀~940_0K, причем сигналы, по которым сформирован луч, передаются одному или более приемникам.

Процессор(ы) 950, сконфигурированный(е) для хронирования и синхронизации, подает(ют) информацию, относящуюся к событиям и синхронизации такта, в процессор(ы) 960, сконфигурированный(е) для генерации весовой матрицы. Приемная антенна 970 сконфигурирована так, чтобы подавать принятый сигнал в процессор(ы) 980, сконфигурированный(е) для приема сигнала. Процессор(ы), сконфигурированный(е) для приема сигнала, сконфигурирован так, чтобы принимать одно или более сообщений обратной связи из каждого терминала доступа, поддерживаемого системой передатчика. Сообщения обратной связи могут включать в себя одно или более сообщений CQI, которые являются показателем качества канала в принимающем терминале доступа.

Процессор(ы) 980, сконфигурированный(е) для приема, обрабатывает(ют) принятый сигнал, преобразовывая его в немодулированный сигнал, и подает(ют) этот немодулированный сигнал в процессор(ы) 990, сконфигурированный(е) для обработки величины CQI. Процессор(ы) 990, сконфигурированный(е) для обработки величин CQI, обрабатывает(ют) немодулированные сигналы, чтобы извлечь одно или более сообщений, которые включают в себя величины CQI, и чтобы извлечь величины CQI из этих сообщений. Процессор(ы), сконфигурированный(е) для обработки величин CQI, также сохраняет(ют) соответствие между терминалами доступа и величинами CQI, причем в системе 900 передатчика принимаются величины CQI, соответствующие более чем одному терминалу доступа.

Процессор(ы) 990, сконфигурированный(е) для обработки величин CQI, также может(гут) выполнять некоторую обработку принятых величин CQI в зависимости от формата величин CQI. Например, процессор(ы), сконфигурированный(е) для обработки величин CQI, может(гут) сравнивать последние величины CQI с одним или более величинами CQI, которые были приняты ранее, чтобы определить, привели ли изменения весовых векторов к улучшению сигнала в терминалах доступа. Процессор(ы) 990, сконфигурированный(е) для обработки величин CQI, подает(ют) величины CQI, обработанные величины CQI или результаты обработки величин CQI в процессор(ы) 960, сконфигурированный для генерации весовой матрицы.

Процессор(ы) 960, сконфигурированный(е) для генерации весовой матрицы, генерирует(ют) весовую матрицу для каждого из процессоров 930₀-930_G, сконфигурированных для формирования луча, частично, на основании принятых величин CQI. Обычно, процессор(ы) 960, сконфигурированный(е) для генерации весовой матрицы, генерирует(ют) весовой коэффициент для каждой антенны и, таким образом, генерирует(ют) вектор с размерностью K для каждого из процессоров 930₀~930_G для формирования луча. Процессор(ы) 960, сконфигурированный(е) для генерации весовой матрицы, может(гут) генерировать отдельный весовой вектор для каждого из процессоров 930₀-930_G, сконфигурированных для формирования луча, или может предоставлять один и тот же весовой вектор в один или более процессоров, сконфигурированных для формирования луча.

Фиг.10 представляет собой упрощенную функциональную структурную схему одного варианта осуществления системы 1000 приемника, сконфигурированной так, чтобы генерировать и передавать обратно величину CQI на основе сигналов во множестве лучей. Система 1000 может являть собой часть, например, системы приемника по фиг.2 или терминала доступа по фиг.1. В варианте осуществления по фиг.10 система 1000 приемника сконфигурирована так, чтобы принимать и обрабатывать OFDM-символы. Тем не менее, конкретный способ модуляции или мультиплексирования, используемый для передачи сигналов, не ограничен упомянутым.

Система 1000 приемника включает в себя антенну 1002, соединенную с процессором(ами) 1010, сконфигурированным(и) для приема множества лучей, каждый из которых содержит отдельную версию сигнала, кодированную по схеме пространственно-временного кодирования. Процессор(ы) 1010, сконфигурированный(е) для приема, сконфигурирован(ы) так, чтобы обрабатывать принятые сигналы, преобразовывая их в немодулированные сигналы, и передавать эти немодулированные сигналы в процессор(ы) 1020, сконфигурированный(е) для преобразования выборок сигналов. Процессор(ы), сконфигурированный(е) для преобразования, может(гут) быть сконфигурирован(ы) так, чтобы преобразовывать выборки немодулированных сигналов из временной области в частотную область. Процессор(ы) 1020, сконфигурированный(е) для преобразования, может(гут) использовать механизм ДПФ или БПФ для выполнения преобразования.

Процессор(ы) 1020, сконфигурированный(е) для преобразования, подает(ют) информацию частотной области в процессор(ы) 1030, сконфигурированный(е) для извлечения пилот-сигналов. Информация временной области для OFDM-символа соответствует отдельным, по существу, ортогональным поднесущим. Процессор(ы) 1030, сконфигурированный(е) для извлечения пилот сигналов, извлекает(ют) поднесущие и информацию о поднесущих, соответствующих пилот-сигналам.

Процессор(ы) 1030, сконфигурированный(е) для извлечения пилот-сигналов, подает(ют) пилот-сигналы в процессор(ы) 1040, сконфигурированный(е) для оценки канала. Поскольку пилот-сигнал представляет известную информацию передачи, канал может быть оценен исходя из принятого сигнала. Процессор(ы) 1040, сконфигурированный(е) для оценки канала, использует(ют) известные пилот-сигналы, чтобы получить оценку канала. Процессор(ы) 1040, сконфигурированный(е) для оценки канала, может(гут) оценивать канал для каждого отдельного луча, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования.

Процессор(ы) 1030, сконфигурированный(е) для извлечения пилот-сигналов, подает(ют) оценки канала в процессор(ы) 1050, сконфигурированный(е) для генерации величин CQI. Процессор(ы), сконфигурированный(е) для генерации величин CQI, генерирует(ют) одну или более величин CQI на основании оценок канала. Величины CQI являются показателем качества канала или изменения качества канала.

Процессор(ы) 1050, сконфигурированный(е) для генерации величин CQI, подает(ют) одну или более величин CQI в процессор(ы) 1060, сконфигурированный(е) для передачи, который(е) сконфигурирован(ы) так, чтобы обрабатывать одну или более величин CQI, преобразуя их в один или более сигналов для передачи обратно в источник лучей. Процессор(ы) 1060, сконфигурированный(е) для передачи, может(гут) быть сконфигурирован(ы) так, чтобы фильтровать, усиливать преобразовывать с повышением частоты величины CQI или сообщения, содержащие величины CQI, до радиочастоты для передачи. Процессор(ы) 1060, сконфигурированный(е) для передачи, передает(ют) радиочастотный сигнал на антенну 1002, с которой этот сигнал рассылается.

Применение описанных способов и устройств обеспечивает возможность системе связи использовать преимущества кодирования по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования и формирования луча. Система передатчика может действовать, чтобы по отдельности формировать луч по каждой группе сигналов, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Система передатчика может менять формирование луча для каждого кодированного потока сигналов из группы сигналов, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Система передатчика может менять формирование луча для каждого потока сигналов на основании информации качества канала, предоставляемой из приемника лучей. Система передатчика может менять формирование лучей таким образом, чтобы оптимизировать качество сигнала в приемнике.

В использованном здесь значении термин "соединен" или "присоединен" используются для обозначения непрямого соединения, а также прямого соединения. Когда два или более блоков, модулей, приспособлений или устройство соединены, между ними могут присутствовать один или более промежуточных блоков.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в привязке к раскрытым здесь вариантам осуществления, могут быть реализованы или выполнены посредством процессора общего назначения, цифрового процессора сигналов, процессора с сокращённым набором команд, специализированной микросхемы, программируемой вентильной матрицы или другого программируемого логического устройства, дискретного вентиля или транзисторной логической схемы, дискретных аппаратных компонентов или их любой комбинации, предназначенной для выполнения описанных здесь функций. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но альтернативно процессор может быть любым процессором, котроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, например комбинация цифрового процессора сигналов и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров в сочетании с цифровым процессором сигналов в качестве ядра, или любая другая такая конфигурация.

Способы, процессы или алгоритмы, описанные в одном или более примерах осуществления, могут быть реализованы посредством аппаратного обеспечения, аппаратно-программного обеспечения, программного обеспечения или их комбинации. При реализации в программном обеспечении функции могут храниться на машиночитаемом носителе и передаваться с него в виде одной или более инструкций или кодов. Машиночитаемый носитель включает в себя как компьютерные средства хранения, так и средства передачи, включающие в себя среду, которая облегчает передачу компьютерной программы с одного места в другое. Машиночитаемый носитель может быть любым доступным носителем, к которому может быть выполнен доступ компьютером. В качестве примера, но не ограничиваясь перечисленным, подобные машиночитаемые носители могут включать в себя ПЗУ, ОЗУ, ЭСППЗУ, компакт диски CD-ROM или другие оптические дисковые хранилища, магнитные дисковые хранилища или другие магнитные устройства хранения, или любой другой носитель, который может быть использован для хранения желаемого программного кода в форме инструкций или структур данных и к которому может быть выполнен доступ компьютером. Кроме того, любое соединение определяется как машиночитаемый носитель. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника через коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витую пару, Цифровую Абонентскую Линию (DSL) или посредством беспроводных технологий, таких как инфракрасная связь, радиосвязь и микроволновая связь, то коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасная связь, радиосвязь и микроволновая связь, включаются в определение носителя. Диски и дискеты в использованном здесь значении включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, Цифровой Универсальный Диск (DVD), гибкий диск и диск blu-ray, причем дискеты обычно воспроизводят данные магнитным способом, а диски воспроизводят данные оптическим образом посредством лазеров. Комбинации из каких-либо вышеперечисленных типов также входят в объем понятия машиночитаемый носитель.

Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления приведено, чтобы предоставить возможность специалистам в данной области техники реализовать или использовать настоящее раскрытие. Специалистам в данной области техники будут очевидны различные модификации вариантов осуществления, и описанные здесь ключевые принципы могут применяться к другим вариантам осуществления в рамках сущности или объема настоящего раскрытия. Следовательно, настоящее раскрытие не ограничивается описанными здесь примерами, и ему следует сопоставить самый широкий объем в соответствии с описанными здесь принципами и новыми отличительными признаками.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат состоит в увеличении пропускной способности от разнесения в приемнике путем применения формирования луча к сигналам передачи, кодированным по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования. Для этого сигнал передачи подвергается пространственно-временному кодированию по множеству пространственно-временных антенных групп, причем каждая пространственно-временная антенная группа связана с конкретным пространственно-временным кодом. Сигнал в каждой пространственно-временной антенной группе подвергается формированию луча по множеству антенн в пространственно-временной антенной группе. Каждой антенне из множества антенн в пространственно-временной антенной группе присваивается отдельный весовой коэффициент относительно другой антенны в данной пространственно-временной группе. Весовые коэффициенты формирования луча могут варьировать в зависимости от индикации качества канала, получаемой из приемника. Амплитуда, фаза или комбинация амплитуды и фазы каждого весового коэффициента или вектора множества весовых коэффициентов может варьировать как функция от индикации качества канала, чтобы улучшить качество принимаемого сигнала. 9 н. и 23 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ предоставления разнесения передачи, содержащий этапы, на которых:
генерируют из сигнала передачи множество сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования;
разделяют каждый сигнал, кодированный по схеме пространственно-временного кодирования, на множество дублирующих потоков сигналов;
принимают индикацию качества канала;
генерируют, по меньшей мере, один весовой вектор на основании упомянутой индикации качества канала и формируют луч для множества сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, причем формирование луча для конкретного сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования, содержит взвешивание упомянутого множества дублирующих потоков сигналов по отдельности и обеспечение взвешенных потоков сигналов в различные антенны.

2. Способ по п.1, в котором на этапе генерации множества сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования:
разделяют поток сигналов передачи на дублирующие потоки сигналов передачи и
применяют к одному из идентичных потоков сигналов передачи одно из задержки, вращения, сопряжения или комбинации перечисленных операций.

3. Способ по п.1, в котором на этапе приема индикации качества канала принимают сообщение обратной связи из приемника сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования с формированием луча.

4. Способ по п.1, в котором на этапе приема индикации качества канала принимают сигнал, представляющий оценку канала из приемника сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования с формированием луча.

5. Способ по п.1, в котором на этапе приема индикации качества канала принимают сигнал, представляющий комбинацию оценок канала из приемника сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования с формированием луча.

6. Способ по п.1, в котором на этапе приема индикации качества канала принимают сигнал, индицирующий изменение качества сигнала в приемнике сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования с формированием луча.

7. Способ по п.1, в котором на этапе генерации, по меньшей мере, одного весового вектора регулируют фазу весового коэффициента в весовом векторе на основании индикации качества канала.

8. Способ по п.1, в котором на этапе генерации, по меньшей мере, одного весового вектора регулируют амплитуду весового коэффициента в весовом векторе на основании индикации качества канала.

9. Способ по п.1, в котором на этапе генерации, по меньшей мере, одного весового вектора выбирают весовые коэффициенты для весового вектора из предопределенной группы весовых коэффициентов.

10. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором принимают оценку помех нисходящей линии связи, и при этом на этапе генерации, по меньшей мере, одного весового вектора генерируют, по меньшей мере, один весовой вектор на основании индикации качества канала и оценки помех нисходящей линии связи.

11. Способ по п.1, в котором генерирование по меньшей мере одного весового вектора содержит регулирование первой составляющей веса без регулирования второй составляющей веса до тех пор, пока первая составляющая не будет оптимизирована, и затем регулирование второй составляющей веса без регулирования первой составляющей веса до тех пор, пока вторая составляющая не будет оптимизирована.

12. Способ оптимизации разнесения передачи, содержащий этапы, на которых:
принимают множество сигналов, каждый из которых принимается в соответствующем луче сигналов;
определяют оценку канала для каждого луча сигналов, причем оценка канала для конкретного луча сигналов зависит от каналов от множества антенн к приемнику;
определяют индикацию качества канала на основании оценок канала и
передают индикацию качества канала в качестве информации обратной связи в источник передачи лучей сигналов.

13. Способ по п.12, в котором на этапе определения оценки канала определяют оценку канала на основании пилот-сигнала в луче сигналов.

14. Способ по п.12, в котором на этапе определения индикации качества канала определяют величину качества канала, представляющую каждую оценку канала.

15. Способ по п.12, в котором на этапе определения индикации качества канала определяют индикацию качества канала на основании комбинации оценок канала.

16. Способ по п.12, в котором на этапе определения индикации качества канала определяют индикацию качества канала на основании изменения оценок канала.

17. Устройство для предоставления разнесения передачи, содержащее:
передатчик, сконфигурированный так, чтобы генерировать поток сигналов передачи;
кодер разнесения передачи, сконфигурированный так, чтобы принимать потоки сигналов передачи и генерировать из потока сигналов передачи множество G потоков передачи, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования;
генератор весовой матрицы, сконфигурированный так, чтобы принимать индикацию качества канала и генерировать, по меньшей мере, один весовой вектор из набора весовых векторов на основании индикации качества канала; и
множество кодеров формирования луча, каждый из которых сконфигурирован так, чтобы принимать один из множества потоков передачи, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования, и генерировать множество К взвешенных субпотоков по основании одного весового вектора из набора весовых векторов, чтобы формировать луч по одному из множества потоков передачи, кодированных по схеме разнесения передачи/пространственно-временного кодирования.

18. Устройство по п.17, дополнительно содержащее:
приемник, сконфигурированный так, чтобы принимать индикацию качества канала в, по меньшей мере, одном сообщении обратной связи; и
процессор, сконфигурированный так, чтобы извлекать индикацию качества канала из, по меньшей мере, одного сообщения обратной связи и передавать эту индикацию качества канала в генератор весовой матрицы.

19. Устройство по п.17, в котором индикация качества канала представляет оценку канала.

20. Устройство по п.17, в котором индикация качества канала представляет комбинацию оценок канала.

21. Устройство по п.17, в котором индикация качества канала представляет изменение оценок канала.

22. Устройство по п.17, в котором генератор весовой матрицы сконфигурирован так, чтобы выбирать весовые коэффициенты из предопределенного набора весовых коэффициентов.

23. Устройство по п.17, в котором генератор весовой матрицы сконфигурирован так, чтобы менять фазу, по меньшей мере, одного весового коэффициента на основании индикации качества канала.

24. Устройство по п.17, в котором генератор весовой матрицы сконфигурирован так, чтобы менять амплитуду, по меньшей мере, одного весового коэффициента на основании индикации качества канала.

25. Устройство для оптимизации разнесения передачи, содержащее:
приемник, сконфигурированный так, чтобы принимать множество сигналов передачи, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, во множестве лучей, причем каждый сигнал передачи, кодированный по схеме пространственно-временного кодирования, переносится в отдельном луче;
модуль извлечения пилот-сигнала, соединенный с приемником и сконфигурированный так, чтобы извлекать, по меньшей мере, один пилот-сигнал из каждого луча;
модуль оценки канала, соединенный с модулем извлечения пилот-сигнала и сконфигурированный так, чтобы определять оценку канала для каждого из множества лучей на основании, по меньшей мере, одного пилот-сигнала, причем оценка канала для конкретного луча зависит от каналов от множества антенн к приемнику;
генератор индикации качества канала, сконфигурированный так, чтобы определять индикацию качества канала на основании оценок канала;
передатчик, сконфигурированный так, чтобы генерировать сообщение обратной связи, включающее в себя индикацию качества канала, и чтобы предавать это сообщение обратной связи в источник сигналов передачи, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования.

26. Устройство по п.25, дополнительно содержащее модуль преобразования, сконфигурированный так, чтобы преобразовывать выборки временной области сигналов передачи, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, в представление частотной области, причем модуль извлечения пилот-сигнала сконфигурирован так, чтобы извлекать, по меньшей мере, один пилот-сигнал из представления частотной области.

27. Устройство по п.25, в котором генератор индикации качества канала сконфигурирован так, чтобы генерировать отдельную индикацию качества канала на основании каждой оценки канала.

28. Устройство по п.25, в котором генератор индикации качества канала сконфигурирован так, чтобы генерировать индикацию качества канала на основании комбинации оценок канала.

29. Устройство для предоставления разнесения передачи, содержащее:
средство для генерации из сигнала передачи множества сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования;
средство для разделения каждого сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования, на множество дублирующих потоков сигналов,
средство для приема индикации качества канала;
средство для генерации, по меньшей мере, одного весового вектора на основании упомянутой индикации качества канала; и
средство для формирования луча для множества сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, причем средство для формирования луча для конкретного сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования,
содержит средство для взвешивания упомянутого множества дублирующих потоков сигналов по отдельности и средство для обеспечения взвешенных потоков сигналов в различные антенны.

30. Устройство для оптимизации разнесения передачи, содержащее:
средство для приема множества сигналов, каждый из которых принимается в соответствующем луче сигналов;
средство для определения оценки канала для каждого луча сигналов, причем оценка канала для конкретного луча сигналов зависит от каналов от множества антенн к приемнику;
средство для определения индикации качества канала на основании оценок канала; и
средство для передачи индикации качества канала в качестве информации обратной связи в источник передачи лучей сигналов.

31. Машиночитаемый носитель, включающий в себя инструкции, сконфигурированные для побуждения передатчика предоставлять разнесение передачи, причем упомянутые инструкции содержат:
инструкции для генерации из сигнала передачи множества сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования;
инструкции для разделения каждого сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования, на множество дублирующих потоков сигналов;
инструкции для приема индикации качества канала;
инструкции для генерации, по меньшей мере, одного весового вектора на основании упомянутой индикации качества канала и
инструкции для формирования луча для множества сигналов, кодированных по схеме пространственно-временного кодирования, причем инструкции для формирования луча для конкретного сигнала, кодированного по схеме пространственно-временного кодирования, содержат инструкции для взвешивания упомянутого множества дублирующих потоков сигналов по отдельности и инструкции для обеспечения взвешенных потоков сигналов в различные антенны.

32. Машиночитаемый носитель, включающий в себя инструкции, сконфигурированные для побуждения устройства оптимизировать разнесение передачи, причем упомянутые инструкции содержат:
инструкции для приема множества сигналов, каждый из которых принимается в соответствующем луче сигналов;
инструкции для определения оценки канала для каждого луча сигналов, причем оценка канала для конкретного луча сигналов зависит от каналов от множества антенн к приемнику;
инструкции для определения индикации качества канала на основании оценок канала и
инструкции для передачи индикации качества канала в качестве информации обратной связи в источник передачи лучей сигналов.