Передача mimo з попереднім кодуванням в залежності від рангу

1. Пристрій для бездротового зв'язку, який містить: щонайменше один процесор, виконаний з можливістю одержання вектора попереднього кодування для передачі з рангом-1 з першого набору, що містить щонайменше один вектор-стовпець унітарної матриці, виконання попереднього кодування для передачі з рангом-1 на основі вектора попереднього кодування, одержання матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2 з другого набору, що містить матрицю тотожності, і виконання попереднього кодування для передачі з рангом-2 на основі матриці попереднього кодування; і запам'ятовуючий пристрій, з'єднаний з щонайменше одним процесором. 2. Пристрій за п. 1, в якому унітарна матриця являє собою матрицю Фур'є або матрицю Фур'є з фазовим зсувом. 3. Пристрій за п. 1, в якому щонайменше один процесор виконаний з можливістю визначення, чи має канал МІМО схожість з діагональним каналом, і вибору матриці тотожності як матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО має схожість з діагональним каналом. 4. Пристрій за п. 3, в якому другий набір додатково містить унітарну матрицю, і в якому щонайменше один процесор виконаний з можливістю вибору унітарної матриці як матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО не має схожості з діагональним каналом. 2 (19) 1 3 виконують попереднє кодування для передачі з рангом-1 на основі вектора попереднього кодування; одержують матрицю попереднього кодування для передачі з рангом-2 з другого набору, що містить матрицю тотожності; і виконують попереднє кодування для передачі з рангом-2 на основі матриці попереднього кодування. 12. Спосіб за п. 11, в якому етап одержання матриці попереднього кодування включає етапи, на яких: визначають, чи має канал МІМО схожість з діагональним каналом, і вибирають матрицю тотожності як матрицю попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО має схожість з діагональним каналом. 13. Спосіб за п. 12, в якому другий набір додатково містить унітарну матрицю, і в якому етап одержання матриці попереднього кодування додатково включає етап, на якому вибирають унітарну матрицю як матрицю попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО не має схожості з діагональним каналом. 14. Спосіб за п. 11, в якому етап одержання матриці попереднього кодування включає етап, на якому вибирають матрицю тотожності як матрицю попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо Вузол В обладнаний крос-поляризаційними антенами. 15. Пристрій для бездротового зв'язку, який містить: засіб для одержання вектора попереднього кодування для передачі з рангом-1 з першого набору, що містить щонайменше один вектор-стовпець унітарної матриці; засіб для виконання попереднього кодування для передачі з рангом-1 на основі вектора попереднього кодування; засіб для одержання матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2 з другого набору, що містить матрицю тотожності; і засіб для виконання попереднього кодування для передачі з рангом-2 на основі матриці попереднього кодування. 16. Пристрій за п. 15, в якому засіб для одержання матриці попереднього кодування містить: засіб для визначення, чи має канал МІМО схожість з діагональним каналом, і засіб для вибору матриці тотожності як матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО має схожість з діагональним каналом. 17. Пристрій за п. 16, в якому другий набір додатково містить унітарну матрицю, і в якому засіб для одержання матриці попереднього кодування додатково містить засіб для вибору унітарної матриці як матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО не має схожості з діагональним каналом. 18. Пристрій за п. 15, в якому засіб для одержання матриці попереднього кодування містить засіб для вибору матриці тотожності як матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо Вузол В обладнаний крос-поляризаційними антенами. 95339 4 19. Машиночитаний носій, який містить команди, які при виконанні машиною спонукають машину виконувати операції, що включають в себе: одержання вектора попереднього кодування для передачі з рангом-1 з першого набору, що містить щонайменше один вектор-стовпець унітарної матриці; виконання попереднього кодування для передачі з рангом-1 на основі вектора попереднього кодування; одержання матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2 з другого набору, що містить матрицю тотожності; і виконання попереднього кодування для передачі з рангом-2 на основі матриці попереднього кодування. 20. Машиночитаний носій за п. 19, який при виконанні машиною спонукає машину виконувати операції, що додатково включають в себе: визначення, чи має канал МІМО схожість з діагональним каналом; і вибір матриці тотожності як матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО має схожість з діагональним каналом. 21. Машиночитаний носій за п. 20, який при виконанні машиною спонукає машину виконувати операції, що додатково включають в себе: вибір унітарної матриці у другому наборі як матриці попереднього кодування для передачі з рангом2, якщо канал МІМО не має схожості з діагональним каналом. 22. Машиночитаний носій за п. 19, який при виконанні машиною спонукає машину виконувати операції, що додатково включають в себе: вибір матриці тотожності як матриці попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо вузол В обладнаний крос-поляризаційними антенами. 23. Пристрій для бездротового зв'язку, який містить: щонайменше один процесор, виконаний з можливістю прийому передачі з рангом-1, відправленої від множини передавальних антен з вектором попереднього кодування, вибраним з першого набору, що містить щонайменше один вектор-стовпець унітарної матриці, обробки передачі з рангом-1, щоб відновити потік даних, відправлений в передачі з рангом-1, прийому передачі з рангом-2, відправленої від множини передавальних антен з матрицею попереднього кодування, вибраною з другого набору, що містить матрицю тотожності, і обробки передачі з рангом-2, щоб відновити два потоки даних, відправлених в передачі з рангом-2; і запам'ятовуючий пристрій, з'єднаний з щонайменше одним процесором. 24. Пристрій за п. 23, в якому щонайменше один процесор виконаний з можливістю виведення вектора просторового фільтра для передачі з рангом1 на основі вектора попереднього кодування, і виконання детектування для передачі з рангом-1 на основі вектора просторового фільтра. 25. Пристрій за п. 23, в якому щонайменше один процесор виконаний з можливістю виведення матриці просторового фільтра для передачі з рангом2 на основі матриці попереднього кодування, і ви 5 95339 6 конання детектування МІМО для передачі з рангом-2 на основі матриці просторового фільтра. 26. Пристрій за п. 23, в якому щонайменше один процесор виконаний з можливістю детектування лінійної мінімальної середньоквадратичної помилки (MMSE) для передачі з рангом-2. 27. Пристрій за п. 23, в якому щонайменше один процесор виконаний з можливістю детектування лінійної мінімальної середньоквадратичної помилки з подальшим заглушенням перешкод (MMSESIC) для передачі з рангом-2. 28. Пристрій за п. 23, в якому щонайменше один процесор виконаний з можливістю оцінки щонайменше одного вектора в першому наборі і щонайменше однієї матриці у другому наборі на основі метрики, вибору вектора або матриці з найкращою метрикою, і відправки інформації зворотного зв'язку, що містить вибраний вектор або матрицю. 29. Спосіб бездротового зв'язку, який включає етапи, на яких: приймають передачу з рангом-1, відправлену від множини передавальних антен з вектором попереднього кодування, вибраним з першого набору, що містить щонайменше один вектор-стовпець унітарної матриці; обробляють передачу з рангом-1, щоб відновити потік даних, відправлений в передачі з рангом-1; приймають передачу з рангом-2, відправлену від множини передавальних антен з матрицею попереднього кодування, вибраною з другого набору, що містить матрицю тотожності; і обробляють передачу з рангом-2, щоб відновити два потоки даних, відправлених в передачі з рангом-2. 30. Спосіб за п. 29, в якому етап обробки передачі з рангом-1 включає етапи, на яких: виводять вектор просторового фільтра для передачі з рангом-1 на основі вектора попереднього кодування, і виконують детектування для передачі з рангом-1 на основі вектора просторового фільтра. 31. Спосіб за п. 29, в якому етап обробки передачі з рангом-2 включає етапи, на яких: виводять матрицю просторового фільтра для передачі з рангом-2 на основі матриці попереднього кодування, і виконують детектування МІМО для передачі з рангом-2 на основі матриці просторового фільтра. 32. Пристрій для бездротового зв'язку, який містить: засіб для прийому передачі з рангом-1, відправленої від множини передавальних антен з вектором попереднього кодування, вибраним з першого набору, що містить щонайменше один векторстовпець унітарної матриці; засіб для обробки передачі з рангом-1, щоб відновити потік даних, відправлений в передачі з рангом-1; засіб для прийому передачі з рангом-2, відправленої від множини передавальних антен з матрицею попередньогокодування, вибраною з другого набору, що містить матрицю тотожності; і засіб для обробки передачі з рангом-2, щоб відновити два потоки даних, відправлених в передачі з рангом-2. 33. Пристрій за п. 32, в якому засіб для обробки передачі з рангом-1 містить: засіб для виведення вектора просторового фільтра для передачі з рангом-1 на основі вектора попереднього кодування; і засіб для виконання детектування для передачі з рангом-1 на основі вектора просторового фільтра. 34. Пристрій за п. 32, в якому засіб для обробки передачі з рангом-2 містить: засіб для виведення матриці просторового фільтра для передачі з рангом-2 на основі матриці попереднього кодування; і засіб для виконання детектування МІМО для передачі з рангом-2 на основі матриці просторового фільтра. Для даної заявки вимагається пріоритет на основі попередньої заявки США № 60/889,255, озаглавленої "Multiple input multiple output antenna methods and devices", поданої 09 лютого 2007 p., що належить правовласнику даної заявки і включена в цей документ шляхом посилання. Галузь техніки, до якої належить винахід Даний винахід стосується загалом зв'язку, і більш конкретно - методів передачі даних в системі бездротового зв'язку. Рівень техніки Системи бездротового зв'язку широко використовуються для забезпечення різного контенту зв'язку, такого як голосовий зв'язок, пакетні дані, повідомлення, широкомовлення і так далі. Ці бездротові системи можуть бути системами множинного доступу, що дозволяють підтримувати множину користувачів шляхом розподілу доступних системних ресурсів. Приклади таких систем множинного доступу включають в себе системи множинного доступу з кодовим розділенням (CDMA), системи множинного доступу з часовим розділенням (TDMA), системи множинного доступу з частотним розділенням (FDMA), системи множинного доступу з ортогональним частотним розділенням (OFDMA) і системи множинного доступу з частотним розділенням з єдиною несучою (SC-FDMA). Система бездротового зв'язку може підтримувати передачу з множиною входів і множиною виходів (МІМО). Для МІМО, передавач може застосовувати множину (Т) передавальних антен для передачі даних приймачу, обладнаному множиною (R) приймальних антен. Множина передавальних і приймальних антен формують канал МІМО, який може бути використаний для підвищення пропускної спроможності і/або поліпшення надійності. Наприклад, передавач може передавати аж до Т потоків даних одночасно від Т передавальних антен, щоб поліпшити пропускну спроможність. Як альтернатива, передавач може передавати єдиний потік даних з всіх Т передавальних антен, щоб поліпшити надійність. У будь-якому випадку, бажано вико 7 нувати передачу МІМО таким чином, щоб досягнути хороших показників. Розкриття винаходу У цьому документі описані методи виконання попереднього кодування для передачі МІМО. Попереднє кодування включає в себе обробку з попереднім кодуванням вектора або матриці, щоб відправити L потоків даних на L віртуальних антен, сформованих Т фізичними антенами, де в загальному випадку 1LT. L може також бути розглянутий як ранг каналу МІМО. Для попереднього кодування в залежності від рангу, кожний ранг може бути пов'язаний з набором щонайменше одного попередньо кодованого вектора або матриці, які можуть забезпечити хороші показники для цього рангу. Різні ранги можуть бути пов'язані з різними наборами векторів або матриць. У одній конфігурації, передавач (наприклад, Вузол В) може одержати вектор попереднього кодування для передачі з рангом-1 від першого набору, що містить щонайменше один векторстовпець унітарної матриці. Унітарна матриця може бути матрицею Фур'є, матрицею Фур'є зі зсувом по фазі, або якою-небудь іншою матрицею з ортогональними стовпцями. Передавач може виконувати попереднє кодування для передачі з рангом1 на основі вектора попереднього кодування. Передавач може одержувати матрицю попереднього кодування для передачі з рангом-2 від другого набору, що містить матрицю тотожності з одиницями по діагоналі і нулями в інших місцях. Передавач може виконувати попереднє кодування для передачі з рангом-2 на основі матриці попереднього кодування. У одній конфігурації, передавач може визначати, чи має канал МІМО схожість з діагональним каналом, який має характеристичну матрицю каналу з маленькими коефіцієнтами посилення каналу при видаленні від діагоналі. Це визначення може бути основане на конфігураціях антени на приймачі і передавачі. Передавач може вибирати матрицю тотожності як матрицю попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО має схожість з діагональним каналом. Другий набір може далі включати в себе унітарну матрицю. Передавач може вибирати унітарну матрицю як матрицю попереднього кодування для передачі з рангом-2, якщо канал МІМО не має схожості з діагональним каналом. Нижче детально описані різні аспекти і ознаки даного опису. Короткий опис креслень Фіг. 1 - система бездротового зв'язку множинного доступу. Фіг. 2 - блок-схема вузла В і пристрої користувача (UE). Фіг. 3 - блок схема процесора передачі (ТХ) даних і процесора ТХ МІМО. Фіг. 4 - блок схему приймального (RX) процесора МІМО і процесор RX даних. Фіг. 5 - процесор для передачі даних із залежним від рангу попереднім кодуванням. Фіг. 6 - пристрій для передачі даних із залежним від рангу попереднім кодуванням. 95339 8 Фіг. 7 - процес прийому даних із залежним від рангу попереднім кодуванням. Фіг. 8 - пристрій для прийому даних із залежним від рангу попереднім кодуванням. Здійснення винаходу Описані в цьому документі методи можуть бути використані для різних систем бездротового зв'язку, таких як CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SCFDMA і інших систем. Терміни «системи» і «мережа» часто використовуються як взаємозамінні. Система CDMA може реалізувати радіотехнологію, таку, як універсальний наземний радіодоступ (UTRA), cdma2000, і т.д. UTRA включає в себе широкосмуговий CDMA (W-CDMA) і інші варіанти CDMA. cdma2000 охоплює стандарти IS-2000, IS95 і IS-856. система TDMA може реалізувати таку радіотехнологію, як глобальна система мобільного зв'язку (GSM). Система OFDMA може реалізувати таку радіотехнологію, як розвинений UTRA (EUTRA), ультра мобільний широкосмуговий зв'язок (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDMAo і т.д. UTRA і E-UTRA є частиною універсальної мобільної телекомунікаційної системи (UMTS). 3GPP довгострокового розвитку (LTE) являє собою випуск, що планується UMTS, яка використовує E-UTRA. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE i GSM описані в документах організації, що називається "3rd Generation Partnership Project" (3GPP). cdma2000 і UMB описані в документах організації, 3rd, що називається "Generation Partnership Project 2" (3GPP2). Ці різні радіотехнології і стандарти відомі в даній галузі техніки. На Фіг. 1 показана система 100 бездротового зв'язку множинного доступу з множиною Вузлів В 110 і множиною UE 120. Вузол В може бути фіксованою станцією, яка зв'язується з UE і може також розглядатися як вдосконалений Вузол В (eNB), базова станція, точка доступу і т.д. Кожний Вузол В 110 забезпечує зону дії зв'язку для конкретної географічної зони. UE 120 розосереджені по всій системі і кожне UE може бути стаціонарним або мобільним. UE може також бути розглянуте як мобільна станція, термінал, термінал доступу, абонентський пристрій, станція і т.д. UE може бути стільниковим телефоном, кишеньковим персональним комп'ютером (PDA), бездротовим модемом, бездротовим пристроєм зв'язку, портативним пристроєм, ноутбуком, бездротовим телефоном і т.д. UE може зв'язуватися з Вузлом В за допомогою передачі даних по низхідній або висхідній лініях зв'язку. Низхідна лінія (або пряма лінія) означає лінію зв'язку від Вузлів В до UE, а висхідна лінія зв'язку (або зворотна лінія) означає лінію зв'язку від UE до Вузла В. На Фіг. 2 показана блок-схема конфігурації Вузла В 110 і UE 120, які являють собою один з Вузлів В і одне з UE по Фіг.1. Вузол В 110 обладнаний множиною (Т) антен 234a-234f. UE 120 обладнаний множиною (R) антен 252а-252r. Кожна з антен 234 і 252 може бути розглянута як фізична антена. На Вузлі В 110 процесор 220 даних ТХ може приймати дані від джерела 212 даних, обробляти (наприклад, кодувати або відображати в символи) дані на основі однієї або більше схем модулюван 9 ня і схем кодування, і забезпечувати символи даних. У контексті цього документа символ даних являє собою символ для даних, контрольний символ являє собою символ для контрольного сигналу, і символ може бути дійсною або комплексною величиною. Символи даних і контрольні символи можуть бути символами модуляції з схеми модуляції, такої як PSK або QAM. Контрольний сигнал це дані, які апріорі відомі Вузлу В і UE. Процесор 230 ТХ МІМО може обробляти символи даних і контрольні символи, як описано нижче, і передавати Т вихідних потоків символів Т модуляторам (MOD) 232a-232t. Кожний модулятор 232 може обробляти свій вихідний потік символів (наприклад, для OFDM), щоб одержати вихідний потік вибірок. Кожний модулятор 232 може далі приводити в потрібний стан (наприклад, перетворювати в аналогову форму, фільтрувати, посилювати і перетворювати з підвищенням частоти) свій вихідний потік вибірок і генерувати сигнал низхідної лінії зв'язку. Т сигналів низхідної лінії зв'язку від модуляторів 232a-232t можуть бути передані через антени 234a-234t, відповідно. На UE 120, R антен 252а-252r можуть приймати Т сигналів низхідної лінії зв'язку від Вузла В 110, і кожна антена 252 може надавати прийнятий сигнал асоційованому демодулятору (DEMOD) 254. Кожний демодулятор 254 може приводити в потрібний стан (наприклад, фільтрувати, посилювати, перетворювати з пониженням частоти і оцифровувати) свій прийнятий сигнал, щоб одержати вибірки і далі може обробляти вибірки (наприклад, для OFDM), щоб одержати прийняті символи. Кожний демодулятор 254 може надавати прийняті символи даних процесору 260 RX МІМО і надавати прийняті контрольні символи процесору 294 каналу. Процесор 294 каналу може оцінювати відповідь МІМО каналу від Вузла В 110 для UE 120 на основі прийнятих контрольних символів і забезпечувати оцінку каналу МІМО для процесора 260 RX МІМО. Процесор 260 RX МІМО може виконувати детектування МІМО по прийнятих символах даних на основі оцінки каналу МІМО і забезпечувати детектовані символи, які являють собою оцінку переданих символів даних. Процесор 270 даних RX може обробляти (наприклад, відновлювати символ або декодувати) певні символи і надавати декодовані дані приймачу 272 даних. UE 120 може оцінювати умови каналу і генерувати інформацію зворотного зв'язку, яка може містити різні види інформації, як описано нижче. Інформація зворотного зв'язку і дані від джерела 278 даних можуть бути оброблені (наприклад, закодовані і відображені в символи) за допомогою процесора 280 даних ТХ, просторово оброблені за допомогою процесора 282 ТХ МІМО і далі оброблені за допомогою модуляторів 254a-254t, щоб генерувати R сигналів висхідної лінії зв'язку, які можуть бути передані за допомогою антен 252а252r. На Вузлі В 110 R сигналів висхідної лінії зв'язку від UE 120 можуть бути прийняті антенами 234а-234t, оброблені демодуляторами 232a-232t, просторово оброблені процесором 236 RX МІМО, і потім оброблені (наприклад, шляхом усунення відображення в символи і декодування) процесо 95339 10 ром 238 даних RX, щоб відновити інформацію зворотного зв'язку і дані, відправлені UE 120. Декодований дані можуть бути надані приймачу 239 даних. Контролер/процесор 240 може керувати передачею для UE 120, основаної на інформації зворотного зв'язку. Контролери/процесори 240 і 290 можуть керувати роботою Вузла В 110 і UE 120, відповідно. Запам'ятовуючі пристрої 242 і 292 можуть зберігати і програмувати коди для Вузла В ПО і UE 120, відповідно. Планувальник 244 може вибирати UE 120 і/або інші UE для передачі даних по низхідній лінії зв'язку і/або висхідній лінії зв'язку на основі інформації зворотного зв'язку, прийнятій від всіх UE. Методи, описані в цьому документі, можуть бути використані для передачі МІМО по низхідній лінії зв'язку так само, як і по висхідній лінії зв'язку. Для ясності, деякі аспекти способів описані нижче для передачі МІМО по низхідній лінії зв'язку в LTE. LTE використовує мультиплексовання з ортогональним розділенням частоти на низхідній лінії зв'язку і мультиплексовання з розділенням частоти одної несучої (SC-FDM) на висхідній лінії зв'язку. OFDM і SC-FDM розділяють смугу пропускання системи на множину (К) ортогональних піднесучих, які також узагальнено вказуються як тони, біни і т.д. Кожна піднесуча може бути промодульована даними. У загальному випадку, символи модуляції відправляються в частотну зона з OFDM і у часову зона з SC-FDM. LTE використовує локалізоване мультиплексовання з частотним розділенням (LFDM), яке є варіантом SC-FDM, для висхідної лінії зв'язку. З LFDM символи модуляції відправляються в блок послідовних піднесучих. Вузол В 110 може передавати L символів даних одночасно через L рівнів на кожній піднесучій в кожний період символу, де в загальному випадку L1. Рівень може відповідати одному просторовому розміру для кожної піднесучої, що використовується для передачі. Вузол В 110 може передавати дані, використовуючи різні схеми передачі МІМО. По одній схемі, Вузол В 110 може обробляти символи даних для кожної піднесучої k як указано далі: x(k)=WUd(k), Pів-ня(1), де d(k) - це L х 1 вектор, що містить L символів даних, які повинні бути відправлені через L рівнів на піднесучій k за один період символів. U - це L х L матриця перестановок W - це Т х L матриця попереднього кодування, і х(k)- це Т х 1 вектор, що містить вихідні символи для Т передавальних антен на піднесучій k за один період символів. Рівняння (1) наведене для однієї піднесучої k. Та ж сама обробка може бути виконана для кожної піднесучої, що використовується для передачі. У приведеному в цьому документі описі матриця може мати один або множину стовпців. Матриця W попереднього кодування може бути використана, щоб сформувати Т віртуальних антен, відповідних Т фізичним антенам 234a-234t на Вузлі В 110. Кожна віртуальна антена може бути сформована одним стовпцем з W. Символ 11 даних може бути помножений на один стовпець з W і може потім бути відправлений на одну віртуальну антену і на всі Т фізичні антени. W може бути визначено, як описано нижче. Матриця U перестановок може бути використана, щоб відображати символи даних для L рівнів на L віртуальних антен, вибраних з Т доступних віртуальних антен. U може бути визначена на основі відображення рівня на віртуальну антену, вибрану для використання. U може також бути матрицею І тотожності. Ті ж самі або різні матриці перестановок можуть бути використані для К піднесучих. У загальному випадку Вузол В 110 може виконувати попереднє кодування на основі однієї або більше матриці. Попереднє кодування може включати в себе сигналізацію віртуальної антени, яке обробляється матрицею W попереднього кодування, щоб одержати віртуальні антени. Попереднє кодування також може включати в себе обробку однієї або більше матриці циклічної затримки для кожної піднесучої, щоб одержати рознесення з циклічною затримкою. Для спрощення, велика частина подальшого опису допускає, що попереднє кодування включає в себе тільки сигналізацію віртуальної антени з матрицею W попереднього кодування. На Фіг. 3 показана блок-схема конфігурації процесора 220 даних ТХ, процесора 230 ТХ МІМО і модуляторів 232a-232t на Вузлі В 110 по Фіг.2 В процесорі 220 даних ТХ, S потоків даних можуть бути забезпечені S кодерам 320а-320s, де в загальному випадку S1. Кожний кодер 320 може кодувати, перемежовувати і скремблювати свій потік даних і надавати кодовані дані відповідному пристрою 322 відображення в символи. Кожний пристрій 322 відображення в символи може відображати свої кодовані дані в символи даних. Кожний потік даних може перенести один транспортний блок або пакет за кожний часової інтервал передачі (ТТІ). Кожний кодер 320 може обробляти свій транспортний блок, щоб одержати кодове слово. Терміни «потік даних», «транспортний блок», «пакет» і «кодове слово» можуть бути використані взаємозамінно. Пристрої 322a-322s відображення в символи можуть забезпечувати S потоків символів даних. Всередині процесора 230 ТХ МІМО пристрій 332 відображення в рівні може відображати символи даних для S потоків даних на L віртуальних антен, вибраних для використання. У одній схемі пристрій 332 відображення може відображати символи даних для S потоків даних в L рівнів, і може потім відображати символи даних в L рівнів на піднесучі і віртуальні антени, що використовуються для передачі. Попередній кодер/пристрій 334 сигналізації віртуальної антени може перемножувати відображені символи від пристрою 332 відображення в рівні для кожної піднесучої з матрицею W попереднього кодування, щоб одержати вихідні символи для цієї піднесучої. Контрольні символи можуть бути перемножені на вході - виході попереднього кодера 334. Попередній кодер 334 може забезпечувати Т потоків вихідних символів Т модуляторам 232a-232t. 95339 12 Кожний модулятор 232 може виконувати OFDM модуляцію для відповідного вихідного потоку символів. Всередині кожного модулятора 232, пристрій 342 зворотного дискретного перетворення Фур'є (IDFT) може виконувати К-точкове IDFT по К вихідних символів, які повинні бути відправлені на К повних піднесучих за період OFDM символів, щоб одержати придатну частину, що містить К часових вибірок. Кожний часовий зразок являє собою комплексну величину, яка повинна бути передана за один період вибірки. Циклічний префіксний генератор 344 може копіювати останні С вибірки корисної частини і приєднувати скопійовані вибірки до фронту корисної частини, щоб сформувати OFDM символ, що містить К+С вибірок. Копійована частина розглядається як циклічний префікс і використовується для боротьби з внутрішньосимвольною інтерференцією (ISI), викликаною частотним виборчим загасанням. Кожний модулятор 232 може далі привести в потрібний стан свій потік вибірок (не надано на фіг. 3), щоб генерувати сигнал низхідною лінією зв'язку. Контролер/процесор 240 може приймати інформацію зворотного зв'язку від UE 120 і генерувати елементи керування для процесора 220 даних ТХ і процесора 230 ТХ МІМО. Контролер/процесор 240 може також надавати матрицю W попереднього кодування попередньому кодеру 334. Процесор 280 даних ТХ, процесор 282 ТХ МІМО і модулятори 254 в UE 120 на Фіг. 2 можуть бути виконані тим же самим чином, що і процесор 220 даних ТХ, процесор 230 ТХ МІМО і модулятори 232, відповідно на Фіг. 3. Для LFDM пристрій дискретного перетворення Фур'є (DFT) може бути введений після кожного пристрою 322 відображення в символи і може бути використане, щоб відображати символи даних з часової зони в частотну зона. Для OFDM пристрій DFT може бути пропущений, як показаний на Фіг. 3. Прийнятий символ на UE 120 для кожної піднесучої k може бути виражений як: y(k)=H(k)+z(k) =H(k)WUd(k)+z(k), Рівн-ня (2) =Heff(k)Ud(k)+z(k), де H(k) являє собою R х Т канальну матрицю МІМО для піднесучої k. Heff(k)=H(k) W - це RxL матриця ефективного каналу МІМО для піднесучої k. у(k) - це Rxl вектор, що містить R прийнятих символів на піднесучої к, i z(k) - це Rxl вектор шуму для піднесучої k. UE 120 може обчислити матрицю М(k) просторових фільтрів для кожної піднесучої k, основаної на матриці Н(k) каналів МІМО і матриці W попереднього кодування і у відповідності зі способом лінійної мінімальної середньоквадратичної помилки (MMSE), як зазначено нижче: являє собою діагональну матрицю масштабованих значень, що використовуються для одержання нормалізованих детектованих символів, 13  2 - це варіант шуму, і z М(k) - RxL матриця просторових фільтрів для піднесучої k. UE 120 може виконувати визначення МІМО, як вказане нижче: € Ud (k)=M(k)y(k)=Ud(k)+ž(k) Рівн-ня (4), € де d (k:) - це Lxl вектор, що містить символи для піднесучої k, і z(k) - це вектор шуму після детектування МІМО. На Фіг. 4 показана блок-схема конфігурації процесора 260 RX МІМО і процесора 270 даних RX на UE 120 на Фіг. 2. Пристрій 294 оцінки каналу може виводити оцінку Н(k) каналу МІМО на основі прийнятих контрольних символів від демодуляторів 254а-54r. Всередині процесора 260 RX МІМО пристрій 410 обчислення може обчислювати матрицю М(k) просторових фільтрів для кожної піднесучої k як показано в Рівнянні (3) або на основі якого-небудь іншого способу визначення МІМО. Детектор 412 МІМО може виконувати детектування МІМО по R потоках прийнятих символів даних від R демодуляторів 254а-254r за допомогою матриці М(k) просторових фільтрів для кожної піднесучої k як показано в Рівнянні (4) і надавати детектовані символи L вибраним віртуальним антенам. Пристрій 414 зняття відображення в рівні може усувати відображення детектованих символів способом, комплементарним до способу відображення, що виконується пристроєм 332 відображення в рівні за Фіг. 3, і може забезпечувати S детектованих потоків символів для S потоків даних. Всередині процесора 270 RX даних, S пристроїв 420a-420s усунення відображення в символи можуть усувати відображення в символи S детектованих потоків символів і забезпечувати логарифмічні відносини правдоподібності (LLR). S декодерів 422a-422s можуть дескремблювати випадкові послідовності, усувати перемежовування і декодувати LLR з пристроїв 420a-420s усунення відображення в символи, відповідно, і забезпечувати S потоків декодований даних. На Фіг. 4 показаний приймач з лінійним MMSE. Для приймача з лінійним MMSE з подальшим заглушенням перешкод (MMSE-SIC) може бути детектований і декодований один потік даних, і перешкоди, викликані цим потоком, можуть бути оцінені і видалені з прийнятих символів даних. Потім може бути детекований і декодований інший потік даних після заглушення перешкод, викликаних декодованим потоком. Різні типи матриць можуть бути використані для матриці W попереднього кодування. У одній конфігурації ТхТ унітарна матриця V може бути використана для матриці W попереднього кодування. Унітарна матриця V характеризується властивостями VHV=I і VVH=I, які означають, що стовпці V ортогональні один одному, ряди V також ортогональні один одному, і кожний стовпець, і кожний рядок мають одиничну потужність. Унітарна матриця V може бути визначена так, що всі елементи матриці є елементами з єдиною величиною, що мають однакову величину. Використання унітарної матриці V з однорозмірними елементами 95339 14 с для матриці W попереднього кодування може (і) дозволити всім Т передавальним антенам і зв'язаним з ними підсилювачами потужності бути повністю використаними для передачі даних, незважаючи на кількість рівнів, і (іі) уникнути впливу статистичних даних каналу, які можуть бути невідомі передавачу. У іншій схемі матриця F Фур'є, яка є унітарною матрицею з однорозмірними елементами, може бути використана для матриці W попереднього кодування. Елементи з ТхТ матриці F Фур'є можуть бути виражені як: fu,v  e  j2  u v T f для u=0, ...,Tlv=0, ...,Т-1, Рівн ня (5), де fu,v це елемент в u-тому ряду і v-тому стовпці матриці Фур'є. Матриця Фур'є також в загальному випадку розглядається як DFT матриця. У іншій схемі матриця Фур'є з фазовий зміщенням, яка також є унітарною матрицею з однорозмірними елементами, може бути використана для матриці W попереднього кодування, матриця Фур'є зі зсувом по фазі може бути виражена як: W=F Рівн-ня (6), це діагональна матриця з фазовим зміщенням, і V - це фаза v-тої антени. Діагональна матриця - це матриця з можливими ненульовими елементами по діагоналі і нульовими елементами в інших місцях. Як показано в Рівнянні (6), матриця Фур'є зі зсувом по фазі може бути одержана за допомогою попереднього множення матриці Фур'є на діагональну матрицю. Попереднє кодування з унітарною матрицею, як показано в Рівнянні (1), може забезпечити передачу кожного символу даних через все Т фізичних антен і може також дозволити використовувати відповідні підсилювачі потужності для передачі даних навіть коли тільки один символ даних відправлений на одному рівні. Більш того кожний символ даних може бути відправлений від всіх Т фізичних антен незалежно від кількості рівнів, і може додержувати просторове рознесення. Реакція каналу МІМО від Т передавальних антен на Вузлі В 110 до R передавальних антен на UE 120 може бути виражена як: де hij(k) - це комплексний коефіцієнт посилення каналу від передавальної антени j до приймальної антени і для піднесучої k. Характеристики комплексних коефіцієнтів посилення каналів в Н(k) можуть залежати від різних чинників, таких як бездротове навколишнє середовище, тип антен, що використовуються в Вузлі В 110, тип антен, що використовуються в UE 120 і т.д. Якщо в Вузлі В 110 використовується конфігу 15 рація антени така, як лінійна антена (ULA), то тоді комплексні коефіцієнти посилення каналу можуть бути не корельовані, а попереднє кодування з унітарною матрицею може забезпечити просторове рознесення. Однак, якщо конфігурації кросполяризаційних антен використовуються на Вузлі В 110 і UE 120, то тоді крос-поляризаційна селекція (XPD) каналу МІМО може бути збільшена. Коли XPD високе, то тоді канальна матриця Н(k) МІМО може стати ближчою до діагональної матриці, а попереднє кодування з унітарною матрицею може зробити ефективну канальну матрицю Heff (k) МІМО далеким від діагональної матриці. UE 120 може використовувати лінійний MMSE приймач, MMSE-SIC приймач або який-небудь інший приймач МІМО, щоб обробляти прийняті символи у(k). Лінійний MMSE приймач може виконувати лінійну MMSE детектування прийнятих символів, щоб одержати детектовані символи для всіх потоків, які можуть бути оброблені, щоб відновити дані, відправлені в цих потоках. MMSE-SIC приймач може виконувати лінійну MMSE детектування і декодування для одного потоку за один раз, оцінювати перешкоди, зумовлені кожним декодований потоком, і усувати оцінені перешкоди перед виконанням MMSE детектування і декодування для наступного потоку. MMSE-SIC приймач може бути здатний досягнути хороших показників незалежно від того, чи є ефективний канал МІМО діагональним або не діагональним. Однак лінійний MMSE приймач може мати гірші показники для ефективного не діагонального каналу МІМО. Таким чином, попереднє кодування унітарною матрицею в присутності близько діагональної канальної матриці H(k) M/MO може погіршувати показники лінійного MMSE приймача. У цьому аспекті може бути виконане попереднє кодування в залежності від рангу, щоб забезпечити хороші показники як для MMSE приймача, так і для MMSE-SIC приймача. Для попереднього кодування в залежності від рангу кожний ранг може бути пов'язаний з набором щонайменше одного вектора або матриці попереднього кодування, які можуть забезпечити хороше виконання для цього рангу. Різні ранги можуть бути пов'язані з різними наборами векторів попереднього кодування або матриць. Попереднє кодування в залежності від рангу може забезпечити хороші показники навіть коли Вузол В обладнаний крос-поляризаційними антенами. Для ясності, попереднє кодування в залежності від рангу описане нижче для 2x2 конфігурації МІМО з двома передавальними антенами і двома приймальними антенами. Для спрощення, наступний опис представлений для однієї піднесучої, і індекс k піднесучої пропущений. Також для спрощення, передбачається, що U повинен бути матрицею тотожності і повинен бути пропущений. Для 2x2 конфігурації МІМО прийняті символи на UE можуть бути виражені як: Канальна матриця МІМО може мати схожість з діагональною матрицею, якщо XPD дуже висока. У 95339 16 випадку майже діагонального каналу МІМО, канальна матриця МІМО може бути виражена як: де  і  є комплексними коефіцієнтами посилення каналу. Близько діагональна канальна матриця МІМО в Рівнянні (9) може бути одержана, наприклад, коли і Вузол В, і UE обладнані кросполяризаційними антенами. Для передачі з рангом-2, що використовує 2x2 матрицю Фур'є як матрицю W попереднього кодування, вихідні символи на Вузлі В і прийняті символи на UE можуть бути виражені як: Рівняння (11) може бути виражене як: Як показано в Рівнянні (12), попереднє кодування з матрицею Фур'є може погіршувати показники передачі з рангом-2 через підвищені просторові перешкоди, якщо UE застосовує лінійний   . MMSE приймач, поки не стане Якщо UE застосовує MMSE-SIC приймач, то тоді попереднє кодування з матрицею Фур'є може не погіршити показники (в ідеалі). Для передачі з рангом-2, що використовує матрицю тотожності як матриця попереднього кодування W, або W=l, вихідні символи на Вузлі В і прийняті символи на UE можуть бути виражені як: Рівняння (14) може бути виражене як: Як показано в Рівнянні (15), попереднє кодування з матрицею тотожності може привести до маленьких або до відсутності просторових перешкод, коли канальна матриця МІМО близька до діагональної. Це може забезпечити хороші показники для рангу-2 як для лінійного MMSE приймача, так і для MMSE-SIC приймача. Таким чином, можна віддати перевагу матриці тотожності матриці Фур'є для передачі з рангом-2 з близькою до діагональної канальної матриці МІМО. Для передачі з рангом-1, що використовує один стовпець матриці F Фур'є як матрицю W попереднього кодування, вихідні символи на Вузлі В і прийняті символи на UE можуть бути виражені як: 17 95339 Знак ± у виразах (16) і (17) залежить від того, чи використовується перший або другий стовпець матриці Фур'є як вектор попереднього кодування. Рівняння (17) може бути виражене як: Як показано в Рівнянні (18), попереднє кодування стовпцем матриці Фур'є для передачі з рангом-1 може поліпшити показники, оскільки UE може одержати об'єднану потужність каналу 2 2 (    ) / 2 , таким чином, повністю споживаючи потужність, що випромінюється двома підсилювачами потужності для двох антен на Вузлі В. Для передачі з рангом-1, що використовує лівий стовпець матриці тотожності як матриця W попереднього кодування, прийняті символи на Вузлі В можуть бути виражені як: Якщо правий стовпець матриці тотожності використовується як матриця W попереднього кодування, то тоді прийняті символи на UE можуть бути виражені як: Як показано в Рівняннях (19) і (20), UE може одержувати потужність каналу як 2 2  / 2 , так  / 2 для передачі з рангом-1, в залежності від того, лівий або правий стовпець матриці тотожності використовується для попереднього кодування. Таким чином, половина потужності двох підсилювачів потужності може бути втрачена при використанні одного стовпця матриці тотожності для попереднього кодування передачі з рангом-1. Матрицю Фур'є можна таким чином вважати більш переважною матриці тотожності для передачі з рангом-1. У першій схемі можуть бути підтримані три гіпотези для рангів 1 і 2 в 2x2 конфігурації МІМО, як зазначено нижче: - використовувати матрицю тотожності для рангу 2, і - використовувати як перший, так і другий стовпець матриці Фур'є (або матриці Фур'є з фазовий зсувом) для рангу 1. Перша схема може бути використана, коли канальна матриця H МІМО близька до діагональної, наприклад із-за високого XPD для кросполяризаційної конфігурації антени. Ця схема може забезпечити хороші показники як для лінійного приймача MMSE, так і для приймача MMSE-SIC для обох рангів 1 і 2 для близької до діагональної канальної матриці МІМО. Ця конфігурація може бути використана, коли інформація про матрицю попереднього кодування не відправляється UE. 18 У другій схемі чотири гіпотези можуть бути підтримані для рангів 1 і 2 в 2x2 конфігурації МІМО, як зазначено нижче: - використовувати як матрицю тотожності, так і матрицю Фур'є (або матрицю Фур'є зі зсувом по фазі) для рангу 2, і - використовувати як перший, так другий стовпець матриці Фур'є (або матрицю Фур'є зі зсувом по фазі) для рангу 1. Друга схема може підтримувати як близький до діагонального канал МІМО, так і далекий від діагонального канал МІМО. Обидва - високий XPD (близький до діагонального канал МІМО) і низький XPD (далекий від діагонального канал МІМО) можуть динамічно спостерігатися навіть для кросполяризаційних антенних конфігурацій в залежності від орієнтації антен, поширення каналів, і т.д. Більше того, різні UE можуть бути обладнані різними антенними конфігураціями, наприклад деякі UE можуть бути обладнані дипольними антенами, в той час як інші UE можуть бути обладнані кросполяризаційними антенами. Підтримуючи обидві матрицю тотожності і матрицю Фур'є для рангу 2, хороші показники можуть бути одержані для обох приймачів - лінійного приймача MMSE і приймача MMSE-SIC, незважаючи на XPD або антенну конфігурацію. Для другої конфігурації, UE може вибирати одну з чотирьох гіпотез, основану на метриці (наприклад, сумарної пропускної спроможності каналу). UE може повідомляти вибрану гіпотезу, використовуючи два біти для зворотного зв'язку. Вузол В може застосовувати матрицю попереднього кодування, відповідну вибраній гіпотезі для передачі даних UE. Для ясності, попереднє кодування в залежності від рангу було описане для 2x2 конфігурації МІМО. У загальному випадку, попереднє кодування в залежності від рангу може бути використане для будь-якої конфігурації RxT МІМО і може підтримувати будь-яку кількість різних рангів. Кожний ранг може бути пов'язаний з набором щонайменше одного вектора попереднього кодування або матриці. Для рангу 1, набір може включати в себе щонайменше один вектор стовпця унітарної матриці, яка може бути матрицею Фур'є, матрицею Фур'є зі зсувом по фазі або якою-небудь іншою матрицею. Для рангу 2, набір може включати в себе матрицю тотожності і можливо одну або більше унітарних матриць. Набір для вищого рангу може включати в себе одну або більше матриць, які можуть забезпечити хороші показники для цього рангу. Наприклад, набір для 4 рангу може включати в себе матрицю, яка може забезпечити хороші показники для подвійних крос-поляризаційних антен. Набір для кожного рангу може також включати в себе інші матриці. Набір векторів/матриці попереднього кодування для різних рангів може бути визначений, щоб забезпечити хороші показники каналу, як для близького до діагонального каналу МІМО, так і для далекого від діагонального каналу МІМО. У одній схемі Вузол В може вибирати матрицю попереднього кодування і не залежати від повідомлення UE інформації про матрицю попереднього кодування. UE може вибрати ранг, і Вузол В може 19 вибирати матрицю попереднього кодування на основі вибраного рангу. У іншій схемі UE може оцінювати різні можливі вектори/матриці попереднього кодування для різних рангів і може повідомляти вибраний вектор/матрицю попереднього кодування і ранг. Вузол В може потім використовувати вибраний вектор/матрицю попереднього кодування. Як відмічено вище, SD-FDM або OFDM можуть бути використані для передачі по даній лінії зв'язку. Основною причиною для вибору SD-FDM замість OFDM для висхідної лінії зв'язку стало те, що SD-FDM форма сигналу має більш низьке відношення пікового значення потужності до середнього значення (PAR), чим таке ж відношення для OFDM форми сигналу. Більш низьке PAR може дозволити підсилювачу потужності працювати на рівні більш близькому до пікової потужності (або на більш високій середній потужності). SD-FDM може таким чином мати перевагу перед OFDM в обмежених по потужності сценаріях таких, як для UE на краях стільника, завдяки своєму більш ефективному використанню підсилювача потужності. Однак UE, розташовані ближче до Вузла В або в ізольованих стільниках можуть досягати досить високої геометрії, щоб підтвердити передачу МІМО. Для 2x2 однокористувацької МІМО (SU-MIMO) два потоки можуть бути передані з допомогою UE, обладнаного двома антенами і двома підсилювачами потужності. Для 4x4 SU-MIMO чотири потоки можуть бути передані з допомогою UE, обладнаного чотирма антенами і чотирма підсилювачами потужності. У будь-якому випадку, різні потоки можуть додержувати різні умови каналу і можуть бути надійно відправлені на різних швидкостях з різними схемами модуляції і кодування (MCS). Використання різних схем модуляції для різних потоків може привести до різних PAR для цих потоків. Більш того передавач МІМО, обробляючи, наприклад, перестановку рівня і попереднє кодування, також може впливати на PAR потоків. Комп'ютерне моделювання було виконане для визначення PAR LFDM і OFDM форм сигналу для різних схем МІМО і схем модуляції для 2x2 конфігурації МІМО. Комп'ютерне моделювання було виконане для наступних МІМО схем: - керування швидкістю кожної антени (PARC) кожний потік посилається від однієї фізичної антени без попереднього кодування або перестановки рівня. - перестановка рівня - кожний потік посилається через всі антени, що використовуються для передачі МІМО, і - попереднє кодування (або відображення на віртуальні антени) - кожний потік посилається на одну віртуальну антену, сформовану одним стовпцем матриці попереднього кодування. PARC може бути одержано шляхом пропускання перестановки рівня і виконанням попереднього кодування матриці тотожності. Перестановка рівня може бути одержана за допомогою циклічного чергування всіх антен на різних піднесучих і/або в різні періоди символів. Перестановка рівня може дозволити потоку додержувати відношення серед 95339 20 нього значення сигналу до шуму і перешкод (SINR) для всіх антен. Два потоки можуть бути відправлені через дві антени на основі однієї з схем МІМО. Комп'ютерне моделювання вказує, що PAR форми сигналу LFDM нижче, ніж PAR форми сигналу OFDM для всіх схем МІМО і схем модуляції. Для LFDM з PARC, PAR для QPSK нижче, ніж PAR для 16QAM, яка нижче, ніж PAR для 64-QAM. Для LFDM, PAR кожного вихідного потоку з перестановкою рівня знаходиться між PAR-мі двох вихідних потоків з PARC. Також для LFDM, PAR вихідних потоків з попереднім кодуванням вище, ніж (і) PAR вихідних потоків з перестановкою рівня і (іі) PAR вихідних потоків з PARC. Можна зробити наступні спостереження: - для передачі з рангом-1 на майбутнє може бути корисним наслідком PAR виконувати попереднє кодування унітарною матрицею, щоб використовувати всі доступні підсилювачі потужності. - якщо число потоків дорівнює числу антен, або L=T, то тоді попереднє кодування унітарною матрицею може погіршувати показники через зростання PAR. Попереднє кодування матрицею тотожності може забезпечувати більш низьке PAR. - якщо число потоків менше, ніж число антен, або L