СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ПОЛНОДУПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ С МНОГОКАНАЛЬНЫМ ВХОДОМ И МНОГОКАНАЛЬНЫМ ВЫХОДОМ (MIMO) Российский патент 2018 года по МПК H04B15/00 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

ПО НАСТОЯЩЕЙ ЗАЯВКЕ ИСПРАШИВАЕТСЯ ПРИОРИТЕТ ПО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАЯВКЕ США №61/945507, ПОДАННОЙ 27 ФЕВРАЛЯ 2014 ГОДА ТХО ЛЕ-НГОК И ДР. И ОЗАГЛАВЛЕННОЙ «Multiple-Input and Multiple-Output (MIMO) Full-Duplex Precoding Structure» («ПОЛНОДУПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ С МНОГОКАНАЛЬНЫМ ВХОДОМ И МНОГОКАНАЛЬНЫМ ВЫХОДОМ (MIMO)»), КОТОРАЯ ВКЛЮЧЕНА В НАСТОЯЩЕЕ РАСКРЫТИЕ ПОСРЕДСТВОМ ССЫЛКИ, КАК ЕСЛИ БЫ БЫЛА ВОСПРОИЗВЕДЕНА В ПОЛНОМ ОБЪЕМЕ.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системам беспроводной связи и сетям, и, в конкретных вариантах осуществления, к системам и способам для полнодуплексного предварительного кодирования в системах с многоканальным входом и многоканальным выходом (MIMO).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Полудуплексные (HD) передающие системы передают и принимают сигналы в чередующиеся временные промежутки. HD приемопередатчик будет либо получать, либо принимать сигнал в конкретной полосе частот в один определенный временной промежуток. Полнодуплексные (FD) передающие системы могут и передавать, и принимать сигналы в заданной полосе частот одновременно. FD системы имеют потенциал обеспечения приблизительно вдвое большего улучшения суммарной скорости по сравнению с HD системами. Однако FD системы страдают от высокой внутренней интерференции. Внутренняя интерференция относится к ошибкам, добавляемым к детектируемым принимаемым сигналам, которые можно отнести к отражениям и/или утечке передаваемого сигнала в тракт приемника системы. Система передачи с Многоканальным входом - Многоканальным выходом (MIMO), где для улучшения характеристик соединения множество антенн используется и в приемнике, и в передатчике, также была разработана. MIMO-системы и технические приемы могут обеспечить увеличение скорости передачи данных и дальности канала связи без дополнительной полосы частот или увеличения мощности передачи по сравнению с одиночной антенной системой. Данные улучшения по сравнению с системами с одноканальным входом одноканальным выходом могут быть достигнуты с помощью распространения одинаковой мощности передачи между множеством антенн, чтобы достичь, по меньшей мере, усиления в решетке, которое бы улучшило спектральную эффективность (больше бит в с/Г полосы пропускания) и/или разброс усилений, который бы улучшил надежность канала. Это необходимо для уменьшения внутренней интерференции, чтобы реализовать преимущества работы FD в MIMO системах.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с вариантом осуществления изобретения способ, выполненный сетевым компонентом для полнодуплексной связи в системах с Многоканальным входом - Многоканальным выходом (MIMO), включает в себя формирование, использующее матрицу прекодирования, генерируемую в соответствии с условиями канала, множество лучей для множества сигналов передачи и множество сигналов подавления внутренней интерференции, соответствующих множеству сигналов передачи. Способ дополнительно включает в себя передачу по множеству антенн множества лучей для сигналов передачи и получение с помощью множества антенн множества принимаемых сигналов. Соответствующий сигнал подавления внутренней интерференции затем добавляется к каждому из множества принимаемых сигналов, чтобы получить множество скорректированных принимаемых сигналов, и множество скорректированных принимаемых сигналов обнаруживается во множестве приемников.

В соответствии с другим вариантом осуществления способ, выполняемый сетевым компонентом для полнодуплексной связи в MIMO системе, включает в себя формирование с использованием первой матрицы прекодирования, генерируемой в соответствии с условиями канала сигнала, множества лучей, соответствующих множеству сигналов передачи и дополнительное формирование с использованием второй матрицы прекодирования, генерируемой в соответствии с условиями канала сигнала, множества сигналов подавления внутренней интерференции, соответствующих множеству сигналов передачи. Способ дополнительно включает в себя передачу по множеству антенн множества лучей для сигналов передачи и получение с помощью множества антенн множества принимаемых сигналов. Соответствующий сигнал подавления внутренней интерференции затем добавляется к каждому множеству принимаемых сигналов, чтобы получить множество скорректированных принимаемых сигналов, и множество скорректированных принимаемых сигналов обнаруживается во множестве приемников.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления сетевой компонент для полнодуплексной связи в MIMO содержит процессор и постоянный машиночитаемый носитель информации, хранящий программу для выполнения процессором. Программа включает в себя инструкцию по формированию, используя матрицу прекодирования, генерируемую в соответствии с условиями канала, множества лучей для множества сигналов передачи и множества сигналов подавления внутренней интерференции, соответствующих множеству сигналов передачи. Сетевой компонент дополнительно содержит множество антенн, выполненных с возможностью передачи множества лучей для множества сигналов передачи и для приема принимаемых сигналов, и множество сумматоров и ответвителей, выполненных, чтобы добавлять к каждому множеству принимаемых сигналов соответствующие сигналы подавления внутренней интерференции, чтобы получить множество скорректированных принимаемых сигналов. Сетевой компонент также содержит множество приемников, выполненных с возможностью детектирования множества скорректированных принимаемых сигналов.

Вышеизложенное достаточно широко обозначило признаки варианта осуществления данного изобретения, для того чтобы детальное описание изобретения, которое последует далее, было бы более понятно. Дополнительные признаки и преимущества вариантов осуществления изобретения, которые формируют предмет формулы изобретения, будут описаны ниже. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что концепция и конкретные описанные варианты осуществления могут быть легко использованы как основа для модификации или разработки других структур или процессов для достижения тех же целей, что и у настоящего изобретения. Также специалистам в данной области техники должно быть понятно, что такие эквивалентные конструкции не выходят за пределы сущности и объема изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящего изобретения и его преимуществ обратимся теперь к последующим описаниям, рассматриваемым совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фигура 1 изображает полнодуплексную MIMO сеть точка-точка;

Фигура 2 изображает полнодуплексную MIMO сеть точка-многоточка с полудуплексным оборудованием пользователя;

Фигура 3 изображает полнодуплексную MIMO сеть точка-многоточка с полнодуплексным оборудованием пользователя;

Фигура 4 изображает вариант осуществления MIMO полнодуплексной структуры прекодирования;

Фигура 5 изображает вариант осуществления полнодуплексного способа работы, который может быть использован для MIMO систем; и

Фигура 6 изображает схему системы обработки данных, которая может быть использована для реализации различных вариантов осуществления.

Соответствующие цифры и символы на различных фигурах, как правило, относятся к соответствующим частям, если не указано иное. Фигуры выполнены для четкого изображения соответствующих аспектов вариантов осуществления и не обязательно выполнены в масштабе.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Создание и использование предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления изобретения подробно описывается ниже. Однако следует иметь в виду, что настоящее изобретение предусматривает множество применимых изобретательских замыслов, которые могут быть воплощены в самых разнообразных конкретных контекстах. Конкретные обсужденные варианты осуществления изобретения являются лишь иллюстрацией конкретных способов создания и использования изобретения и не ограничивают объем изобретения.

В системах MIMO алгоритмы используются для вычисления матрицы прекодирования канала, которая определяет передачу нескольких каналов нескольким пользователям, избегая (или существенно уменьшая) интерференцию сигналов между различным приемным оборудованием пользователей (ОП) или мобильных станций (МС). Обычные MIMO системы используют HD передачи. Применение FD передачи в MIMO системах может обеспечить приблизительно вдвое большее улучшение суммарной скорости по сравнению со стандартными HD MIMO системами. Однако обычные FD схемы передачи обычно страдают от сильной внутренней интерференции (ВИ). В данном документе представлены варианты осуществления изобретения для обеспечения эффективного подавления (или уменьшения) ВИ, внесенной при применении FD передачи в MIMO системах. Варианты осуществления содержат использование FD структуры прекодирования и схему эффективного полнодуплексного подавления, которые могут быть внедрены в MIMO системы. MIMO FD структура прекодирования (FDP) используется и для формирования луча для прямой передачи или в канал передачи, и для подавления внутренней интерференции. Рассмотренный здесь способ применим ко множеству форматов модуляции, включая Мультиплексирование с Ортогональным Частотным Разделением Каналов (OFDM) Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что ради простоты изложения последующее изложение будет сфокусировано на применении способов к OFDM передаче. Структура прекодирования для различных алгоритмов прекодирования и различных оптимизационных критериев/целей может быть разработана и для систем точка-точка, и для точка-многоточка MIMO FD систем. В частности, структура содержит комбинацию формирователя луча и подавителя внутренней интерференции. Такая структура обеспечивает дополнительные передающие степени свободы.

Фигуры 1, 2 и 3 показывают варианты осуществления FD MIMO сетей, в которых может быть использована структура прекодирования. Фигура 1 изображает сеть FD MIMO точка-точка. FD однопользовательская MIMO сеть содержит сетевой объект 110, например, базовую станцию, которая обслуживает пользовательское оборудование (ОП) 120, например, смартфон, планшет, или любое другое подходящее пользователю управляемое устройство. И сетевой объект 110 и ОП 120 могут осуществлять связь с использованием FD передачи (могут передавать и принимать в одно и то же время) со множеством антенн в соответствии с MIMO схемой и FDP структурой, описанной ниже. Как может быть видно из чертежей, при передаче в FD режиме передаваемый сигнал может быть принят приемной антенной того же устройства. Это проявление внутренней интерференции, которое будет рассмотрено ниже. Фигура 2 изображает FD многопользовательскую MIMO сеть с HD ОП. Эта сеть включает в себя сетевой объект 210 (например, базовую станцию), которая обслуживает множество ОП 220. В этом случае сетевой объект 210 может осуществлять связь с каждым ОП 220, используя FD передачу, в то время как каждое ОП 220 связывается с сетевым объектом 210, используя HD передачу (например, ОП может либо передавать, либо принимать в каждый конкретный момент, в то время как сетевой объект может передавать и принимать одновременно). Каждый из сетевых объектов 210 и ОП 220 используют множество антенн в соответствии со схемой MIMO. Фигура 3 изображает FD MIMO точка-многоточка сеть с FD ОП. В этом случае сетевой объект 310 и ОП 320 могут осуществлять связь, используя FD передачу со множеством антенн.

Фигура 4 изображает вариант осуществления MIMO FD структуры прекодирования. Система прекодирования может быть частью FD передатчика/приемника (приемопередатчика) 400 с M передающих/приемных антенн, где М - целое число. Например, приемопередатчик может соответствовать любому сетевому объекту 110, 210 или 310 или ОП 120 или 320 с возможностью FD связи по сценариям выше. М сигналов передачи (Tx) от передатчика 410 предварительно обрабатываются предварительным преобразователем 420, используя 2МхМ матрицу прекодирования. Используя матрицу прекодирования, предварительный преобразователь 420 выступает в роли объединенного формирователя луча для прямой передачи и подавителя внутренней интерференции, например для максимизации суммарной скорости. М Tx сигналов разделены в 2М трактов, как показано на Фигуре 4. Каждый из 2М трактов содержит Цифроаналоговый Преобразователь (ЦАП) 430 и усилитель (Ус) 440.

2М трактов содержат подмножество М трактов от предварительного преобразователя 420, называемое здесь как М Tx трактов, которое используется для прямой передачи. Каждый из М Tx трактов также сдержит Усилитель Мощности (УМ) 450 и циркулятор 470. Циркулятор является пассивным устройством, в котором сигнал поступает на один порт и передается на следующий порт вращением. Циркулятор 470 позволяет приемопередатчику 400 передавать и принимать одновременно, обеспечивая при этом некоторую пассивную изоляцию между МTx трактамтрактами от предварительного преобразователя 420 и М трактамтрактами приема к М приемникам (Rx) 495. Однако приемопередатчик 400 может требовать значительно большего подавления, чем обеспечивает циркулятор 470 для надежного обнаружения сигнала. В другом варианте осуществления может быть использован изолятор вместо циркулятора 470. Изолятор является другим пассивным устройством, которое позволяет приемопередатчику 400 передавать и принимать одновременно, обеспечивая при этом изоляцию между М Tх трактамтрактами от предварительного преобразователя 420 и М трактамтрактами приема к М приемникам (Rx) 495.

2M трактов также содержат второе подмножество М трактов к сумматору 460, называемому здесь M трактов подавления ВИ, образующее эквивалент активному подавителю внутренней интерференции. Однако цель прекодирования не обязательно сосредоточена в минимизации внутренней интерференции. М трактов подавления ВИ соединены с соответствующими им М трактами трактами приема с помощью сумматоров 460. Сумматорами являются любые подходящие устройства, способные комбинировать сигналы вместе, и также здесь называемые ответвителями. Каждый сумматор или ответвитель 460 расположен между циркулятором 470 со стороны соответствующей антенны 480 и малошумящим усилителем (МШУ) 485 и аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 490 на стороне соответствующего приемника 495. В каждом из М трактов приема, сумматор 460 добавляет ВИ-сигнал (сигнал с внутренней интерференцией), подаваемый по тракту подавления ВИ. Это эффективно снижает ВИ в приемниках 495. Сигналы подавления ВИ вычисляются с помощью 2МхМ предварительного преобразователя 420 с М Tx трактов как часть объединенного формирования луча и прекодирования подавления ВИ. Прекодирование устанавливается с помощью информации канала 430 (например H и G матрицы каналов) Информация канала 430 может быть получена с помощью измерений характеристик канала, например во время предварительной фазы HD передачи.

Структура прекодирования приемопередатчика 400, как показано на Фигуре 4, использует MIMO прекодирование, чтобы совместно формировать луч прямой передачи и подавлять внутреннюю интерференцию. Таким образом, подавление осуществляется матрицей прекодирования. Дополнительно к этому, эта структура позволяет различные цели оптимизации (а не только сведение к минимум собственных помех) Например, сигнал передачи может быть предварительно обработан с помощью матрицы прекодирования (используя 2МхМ матрицу прекодирования в предварительном преобразователе 420) для максимизации суммарной скорости и достижения оптимального соотношения между прямым формированием луча в канале и подавлением внутренней интерференции. Однако структура прекодирования обеспечивает более обобщенную основу для оптимизации и однопользовательского, и многопользовательского полнодуплексного приемопередатчика.

В другом варианте осуществления две разделенных матрицы прекодирования могут быть использованы для М Tx трактов (прямых или каналов передачи) и М трактов подавления ВИ (каналов внутренней интерференции). В этом случае один МхМ предварительный преобразователь применяется к прямому каналу и другой МхМ преобразователь применяется к каналам внутренней интерференции. Этот подход разделения 2МхМ матриц прекодирования на две МхМ матрицы предварительного преобразователя соответствует матричной версии подхода активного подавления, в котором подавления вычисляются с помощью прекодирования.

Другие варианты осуществления изобретения содержат приемопередатчики с выделенными передающими и приемными антеннами. Такие варианты осуществления могут не требовать использования циркуляторов, но могут требовать дополнительных антенн. В другом варианте осуществления приемопередатчик имеет различное количество приемных и передающих антенн. В еще одном варианте осуществления схема прекодирования, описанная выше, сочетается с существующими пассивными техниками подавления. В различных вариантах осуществления различные способы могут быть использованы для получения информации канала, содержат автономные и диалоговые измерения и/или техники оценки.

Другие варианты осуществления содержат совмещенные матрицы прекодирования отличающегося от 2МхМ размера. Например, М сигналов передачи могут быть расширены до 2М сигналов передачи с помощью заполнения М исходных сигналов передачи М нулями, что приводит к образованию 2Мх2М квадратной матрицы прекодирования, которая может иметь некоторые преимущества с точки зрения математической оптимизации или с расчетной точки зрения.

Один из признаков изобретения предоставляет обобщенную структуру для оптимизации и однопользовательского, и многопользовательского FD приемопердатчиков. Настоящее изобретение также допускает другие задачи оптимизации, отличные от минимизации внутренней интерференции (например, максимизация суммарной скорости) и допускает совмещенный формирователь луча и подавитель внутренней интерференции. Еще одним преимуществом является упрощение внедрения для MIMO структур.

В варианте осуществления структура прекодирования на Фигуре 4 выше может быть применена к базовой станции для работы в FD режиме и увеличения пропускной способности (биты/секунда/Гц/пространство). Это также применимо для развертывания небольших ячеек, поддерживающих LTE или сети следующего поколения, такие как, например, 5-е поколение (5G) сетей. Структура также может быть применена в беспроводных устройствах (например, WiFi) или других не RAN технологиях и имеет преимущества и для пользователя, и для поставщика услуг, обеспечивая значительно большую пропускную способность. FD системы являются сильным кандидатом для увеличения пропускной способности беспроводных сетей. Варианты осуществления здесь обеспечивают практическую структуру и для точка-точка, и точка-многоточка FD систем. Более подробная информация о структуре прекодирования и совмещенного использования формирователя луча и подавителя ВИ описаны Шоном Губерманом и Тхо Ле-Нгоком в проекте технического документы, озаглавленном "MIMO Full-Duplex Precoding: A Joint Beamforming and Self-Interference Cancellation Structureʺ.

Фигура 5 изображает вариант осуществления полнодуплексного способа работы, который может быть использован для MIMO систем. Способ может быть внедрен с использованием структуры прекодирования, описанной выше. На этапе 510 М Tx сигналов, соответствующих M MIMO антеннам, получены в предварительном преобразователе в приемопередатчике. На этапе 520, 2MxM матрица прекодирования устанавливается в предварительном преобразователе. В частности, 2МхМ матрица прекодирования устанавливается в соответствии с информацией канала, чтобы сформировать прямые или передающие лучи для M Tx сигналов от предварительного преобразователя к М антеннам в соответствии с MIMO передачей. Дополнительно, 2MxM матрицы прекодирования устанавливаются, чтобы сформировать М сигналов подавления ВИ от предварительного преобразователя и достичь подавления внутренней интерференции в М трактах приема к М приемникам. На этапе 530 М сигналов подавления ВИ добавляются с помощью сумматоров (или ответвителей) к М трактам приема между приемниками и соответствующими циркуляторами (или изоляторами) на Tx трактах. Комбинация М сигналов подавления ВИ с соответствующими М сигналами приема к М приемникам эффективно подавляет или значительно уменьшает ВИ-сигнал (или ошибку ВИ) в М принятых и, следовательно, обнаруженных приемниками сигналах. На этапе 540, после добавления М сигналов подавления ВИ к М трактам приема, результирующие сигналы обнаруживаются М приемниками (или детекторами).

На фигуре 6 показана блок-схема системы 600 обработки, которая может быть использована для реализации различных вариантов осуществления изобретения. Например, система 600 обработки может быть частью ОП, такого как смартфон, планшетный компьютер, портативный компьютер или настольный компьютер. Система также может быть частью сетевого объекта или компонентом, который обслуживает ОП, такое как базовая станция или WiFi точка доступа. Система обработки может также быть частью сетевого компонента, такого как базовая станция. Конкретные устройства могут использовать все показанные компоненты или только подмножества компонентов, и уровни интеграции могут отличаться от устройства к устройству. Кроме того, устройство может содержать несколько экземпляров компонента, таких как несколько блоков обработки, процессоров, памяти, передатчиков, приемников и т.д. Система 600 обработки может содержать блок 601 обработки, оборудованный одним или несколькими входными/выходными устройствами, такими как динамик, микрофон, мышь, сенсорный экран, клавиатура, кнопочная панель, клавиатура, принтер, дисплей, и подобные. Блок 601 обработки может содержать центральный процессор 610 (ЦП), память 620, запоминающее устройство 630 большой емкости, видеоадаптер 640, и интерфейс 660 ввода/вывода, соединенный с шиной. Шина может быть одна или несколько любого из нескольких типов шинных архитектур, включающих в себя шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину, шину видеосигналов, или подобные.

ЦП 610 может содержать любые типы процессоров электронной обработки данных. В одном из вариантов осуществления изобретения процессор может служить в качестве предварительного преобразователя для генерирования 2МхМ матрицы прекодирования, так же как и предварительный преобразователь 420. Память 620 может содержать любые типы системной памяти, такие статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), синхронная DRAM (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), их комбинация или тому подобное. В одном из вариантов осуществления изобретения память 620 может содержать ROM для использования при загрузке и DRAM для хранения программ и данных для использования во время исполнения программ. В вариантах осуществления изобретения память 620 является энергонезависимой. Запоминающее устройство 630 большой емкости может содержать любые типы устройств хранения, выполненных с возможностью сохранять данные, программы и другую информацию и делать данные, программы и другую информацию доступными с помощью шины. Запоминающее устройство 630 большой емкости может содержать, например, один или несколько твердотельных накопителей, накопителей на жестких дисках, накопителей на магнитных дисках, накопителей на оптических дисках или тому подобные.

Видеоадаптер 640 и интерфейс 660 ввода/вывода обеспечивают интерфейсы для соединения внешних устройств ввода и вывода в блоке обработки. Как показано на фигуре, примеры устройств ввода и вывода содержат дисплей 690, соединенный с видеоадаптером 640, и любую комбинацию мыши/клавиатуры/принтера 670, соединенную с интерфейсом 660 ввода/вывода. Другие устройства могут быть соединены с блоком 601 обработки, и дополнительное или меньше число плат интерфейса может быть использовано. Например, последовательная плата интерфейса (не показана) может быть использована для обеспечения последовательного интерфейса для принтера.

Блок обработки 601 также содержит один или более сетевых интерфейсов 650, которые могут содержать проводные линии связи, такие как Ethernet-кабель, или подобные, и/или беспроводные линии связи с узлами доступа к одной или более сетям 680. Сетевой интерфейс 650 позволяет блоку 601 обработки связываться с удаленными блоками через сети 680. Например, сетевой интерфейс 650 может обеспечивать беспроводное соединение через один или более передатчик/передающую антенну и один или более приемник/приемную антенну. В одном из вариантов осуществления изобретения блок 601 обработки соединен с локальной сетью или глобальной сетью для обработки данных и связи с удаленными устройствами, такими как другие блоки обработки, Интернет, удаленные хранилища или подобные.

В то время как некоторые варианты осуществления изобретения представлены в данном описании, должно быть понятно, что описанные системы и способы могут быть осуществлены во многих других конкретных формах, не выходя за пределы и сущность настоящего изобретения. Представленные примеры рассматриваются как иллюстративные и неограничительные, и цель является в том, чтобы не ограничиваться деталями, приведенными в настоящем документе. Например, различные элементы и компоненты могут быть соединены или интегрированы в другие системы или некоторые признаки могут быть исключены или не реализованы.

Кроме того, техники, системы, подсистемы и способы, описанные и изображенные в различных вариантах осуществления изобретения как дискретные или отдельные, могут быть объединены или интегрированы с другими системами, модулями, техниками, или способами, не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Другие элементы, показанные или описанные как связанные, или непосредственно соединенные, или связывающиеся друг с другом, могут быть связаны через некоторый интерфейс, устройство или промежуточный компонент электрически, механически или любым другим способом. Другие примеры изменений, замен или альтернатив устанавливаются специалистом в данной области техники и могут быть выполнены без выхода за сущность и объем описанного изобретения.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи и повышении помехоустойчивости путем подавления внутренней интерференции (ВИ), внесенной при применении полнодуплексной (FD) передачи в системах с Многоканальным входом и Многоканальным выходом. Для этого способ включает в себя формирование, с помощью матрицы прекодирования, генерируемой в соответствии с условиями канала, множества лучей для множества сигналов передачи и множества сигналов подавления внутренней интерференции, соответствующих множеству сигналов передачи. Способ дополнительно включает в себя передачу по множеству антенн множества лучей для сигналов передачи и получение с помощью множества антенн, множества принимаемых сигналов. Соответствующий сигнал подавления внутренней интерференции затем добавляется к каждому множеству принимаемых сигналов, чтобы получить множество скорректированных принимаемых сигналов, и множество скорректированных принимаемых сигналов обнаруживается во множестве приемников. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ, выполняемый сетевым компонентом для полнодуплексной связи в системах с многоканальным входом и многоканальным выходом (MIMO), причем указанный способ содержит этапы, на которых:

формируют с помощью матрицы прекодирования, генерируемой в соответствии с условиями канала, множество лучей для множества сигналов передачи и множества сигналов подавления внутренней интерференции, соответствующих множеству сигналов передачи;

передают на множестве антенн множество лучей для сигналов передачи;

принимают с помощью множества антенн множество принимаемых сигналов;

добавляют к каждому множеству принимаемых сигналов соответствующий сигнал подавления внутренней интерференции из множества сигналов подавления внутренней интерференции для получения множества скорректированных принимаемых сигналов; и

обнаруживают в множестве приемников множество скорректированных принимаемых сигналов.

2. Способ по п. 1, в котором формирование включает в себя генерирование матрицы прекодирования для сигналов передачи для того, чтобы удовлетворить цели максимизации суммарной скорости передачи и достижения оптимального соотношения между прямым формированием луча в канале и подавлением внутренней интерференции.

3. Способ по п. 1, в котором сигналы подавления внутренней интерференции содержат то же количество сигналов, что и количество лучей для сигналов передачи, при этом каждый из сигналов подавления внутренней интерференции соответствует одному из лучей для сигналов передачи.

4. Способ по п. 3, в котором матрица прекодирования имеет размер 2МхМ, где М является количеством сигналов передачи.

5. Способ по п. 3, в котором принимаемые сигналы содержат то же количество сигналов, что и количество сигналов подавления внутренней интерференции, при этом каждый из сигналов подавления внутренней интерференции соответствует одному из принимаемых сигналов.

6. Способ по п. 1, в котором матрица прекодирования формируется предварительным преобразователем, причем получение множества принимаемых сигналов включает в себя прием множества принимаемых сигналов от множества антенн посредством множества циркуляторов или изоляторов, расположенных на множестве трактов передачи между предварительным преобразователем и антеннами.

7. Способ по п. 6, в котором сигналы подавления внутренней интерференции добавляются к принимаемым сигналам во множестве сумматоров на множестве трактов передачи между циркуляторами или изоляторами и приемниками.

8. Способ по п. 1, в котором передача лучей для сигналов передачи выполняется по существу одновременно с приемом принимаемых сигналов.

9. Способ по п. 1, в котором сетевой компонент является беспроводной базовой станцией, или WiFi точкой доступа, или оборудованием пользователя.

10. Способ, выполняемый сетевым компонентом для полнодуплексной связи в системах с многоканальным входом и многоканальным выходом (MIMO), причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:

формируют с помощью первой матрицы прекодирования, генерируемой в соответствии с условиями канала сигнала, множество лучей, соответствующих множеству сигналов передачи;

формируют, с помощью второй матрицы прекодирования, генерируемой в соответствии с условиями канала сигнала, множество сигналов подавления внутренней интерференции, соответствующих множеству сигналов передачи;

передают на множестве антенн множество лучей для сигналов передачи;

принимают с помощью множества антенн множество принимаемых сигналов;

добавляют к каждому множеству принимаемых сигналов соответствующий сигнал подавления внутренней интерференции из множества сигналов подавления внутренней интерференции для получения множества скорректированных принимаемых сигналов; и

обнаруживают во множестве приемников множество скорректированных принимаемых сигналов.

11. Способ по п. 10, в котором подавление внутренней интерференции сигналов содержит то же количество сигналов, что и количество лучей для сигналов передачи, при этом каждый из сигналов подавления внутренней интерференции соответствует одному из лучей для сигналов передачи.

12. Способ по п. 11, в котором каждая из первой матрицы прекодирования и второй матрицы прекодирования имеет размер MхМ, где М является количеством сигналов передачи.

13. Сетевой компонент для полнодуплексной связи в системах с многоканальным входом и многоканальным выходом (MIMO), причем упомянутый сетевой компонент содержит:

процессор;

постоянный машиночитаемый носитель информации, хранящий программу для выполнения процессором, причем программа содержит инструкцию по формированию, используя матрицу прекодирования, генерируемую в соответствии с условиями канала, множества лучей для множества сигналов передачи и множества сигналов подавления внутренней интерференции, соответствующих множеству сигналов передачи;

множество антенн, выполненных с возможностью передачи множества лучей для множества сигналов передачи и для приема принимаемых сигналов;

множество cумматоров или ответвителей, выполненных с возможностью добавлять к каждому множеству принимаемых сигналов соответствующий сигнал подавления внутренней интерференции из множества сигналов подавления внутренней интерференции, чтобы получить множество скорректированных принимаемых сигналов; и

множество приемников, выполненных с возможностью обнаружения скорректированных принимаемых сигналов.

14. Сетевой компонент по п. 13, дополнительно содержащий множество циркуляторов или изоляторов, расположенных на множестве трактов передачи между процессором и множеством антенн.

15. Сетевой компонент по п. 14, в котором множество трактов передачи включает в себя множество цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) и множество усилителей, расположенных между циркуляторами или изоляторами и процессором.

16. Сетевой компонент по п. 14, в котором сумматоры или ответвители расположены на множестве трактов приема между циркуляторами или изоляторами и множеством приемников.

17. Сетевой компонент по п. 16, в котором множество трактов приема включает в себя множество малошумящих усилителей (МШУ) и множество аналого-цифровых преобразователей (АЦП), расположенных между сумматорами или ответвителями и приемниками.

18. Сетевой компонент по п. 16, содержащий множество вспомогательных трактов между процессором и сумматорами или ответвителями.

19. Сетевой компонент по п. 18, в котором множество вспомогательных трактов включают в себя множество аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и множество усилителей, расположенных между процессором и сумматорами или ответвителями.

20. Сетевой компонент по п. 19, в котором общее число вспомогательных трактов равно общему числу трактов передачи и общему числу антенн.

21. Сетевой компонент по п. 20, в котором общее число трактов приема равно общему числу трактов передачи и общему числу антенн.