Передача з множиною несучих з використанням множини розмірів символів ofdm

1. Спосіб передачі даних у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFDM), що включає в себе етапи, на яких: передають перший блок даних у першому OFDM символі першого розміру і передають другий блок даних у другому OFDM символі другого розміру, який відрізняється від першого розміру. 2. Спосіб за п. 1, в якому перший блок даних містить керуючі дані, а другий блок даних містить користувацькі дані. 3. Спосіб за п. 2, в якому перший розмір вибирають, базуючись на очікуваному розмірі корисного навантаження для керуючих даних, а другий розмір вибирають, базуючись на очікуваному розмірі корисного навантаження для користувацьких даних. 4. Спосіб за п. 1, в якому перший і другий блоки даних призначені для пакета даних. 2 (19) 1 3 84411 жання другого OFD M символу другого розміру, який відрізняється від першого розміру. 17. Блок передавача за п.1 6, в якому модулятор виконаний з можливістю додаткової обробки третього набору символів модуляції пілот-сигналу для одержання третього OFDM символу пілот-сигналу. 18. Спосіб передачі даних у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFDM), що включає етапи, на яких передають керуючі дані у першому часовому сегменті з першим OFDM символом першого розміру і передають користувацькі дані у другому часовому сегменті з другим OFDM символом другого розміру, який відрізняє ться від першого розміру. 19. Спосіб за п. 18, що додатково включає етап, на якому передають користувацькі дані у другому сегменті з третім OFDM символом третього розміру, який відрізняє ться від др уго го розміру. 20. Спосіб за п. 18, що додатково включає етап, на якому передають пілот-сигнал у третьому часовому сегменті з третім OFDM символом. 21. Спосіб за п. 18, в якому перший і другий розміри фіксовані. 22. Спосіб за п. 18, в якому перший і другий розміри конфігур уються. 23. Спосіб прийому даних у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFDM), що включає в себе етапи, на яких: приймають перший OFDM символ першого розміру для першого блока даних, і приймають другий OFD M символ другого розміру для другого блоку даних, причому другий розмір відрізняє ться від першого розміру. 24. Спосіб за п. 23, в якому перший блок даних містить керуючі дані, а другий блок даних містить користувацькі дані. 25. Спосіб за п. 23, в якому перший і другий блоки даних призначені для пакета даних. 26. Спосіб за п. 23, що додатково включає етап, на якому приймають третій OFDM символ для пілотсигналу. 27. Спосіб за п. 26, що додатково включає етап, на якому обробляють третій OFDM символ для одержання оцінки каналу для кожного з множини піддіапазонів. 28. Спосіб за п. 27, що додатково включає етап, на якому виконують інтерполяцію оцінок каналів для множини піддіапазонів для одержання оцінки каналу для додаткового піддіапазону, що не входить до складу вказаної множини піддіапазонів. 29. Пристрій для прийому даних у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFD M), що містить: засіб прийому першого OFDM символу першого розміру для першого блока даних, і засіб прийому другого OFD M символу другого розміру для другого блока даних, причому другий розмір відрізняє ться від першого розміру. 30. Пристрій за п. 29, що додатково містить засіб прийому третього OFDM символу для пілотсигналу і засіб обробки третього OFDM символу для одержання оцінки каналу для кожного з множини піддіапазонів. 4 31. Пристрій за п. 30, що містить засіб виконання інтерполяції оцінок каналів для множини піддіапазонів для одержання оцінки каналу для додаткового піддіапазону, що не входить до складу вказаної множини піддіапазонів. 32. Блок приймача у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFDM), що містить: демодулятор, виконаний з можливістю обробки першого OFDM символу першого розміру для одержання першого набору прийнятих символів модуляції і обробки другого OFDM символу другого розміру для одержання другого набору прийнятих символів модуляції, причому другий розмір відрізняється від першого розміру; і приймальний (RX) процесор даних, виконаний з можливістю обробки першого набору прийнятих символів модуляції для одержання першого блока даних і для обробки другого набору прийнятих символів модуляції для одержання другого блока даних. 33. Блок приймача за п. 32, в якому демодулятор виконаний з можливістю додаткової обробки третього OFDM символу для пілот-сигналу для забезпечення оцінки каналу для кожного з множини піддіапазонів. 34. Блок приймача за п.33, що додатково містить контролер, виконаний з можливістю інтерполяції оцінок каналів для множини піддіапазонів для одержання оцінки каналу для додаткового піддіапазону, що не входить до складу вказаної множини піддіапазонів. 35. Спосіб обробки пілот-сигналу у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFDM) з множиною входів і множиною виходів (МІМО), що включає етапи, на яких: приймають перший набір OFDM символів від першого набору антен для пілот-сигналу; обробляють перший набір OFDM символів для одержання матриці відгуку каналу для кожного з множини піддіапазонів, і виконують розкладання матриці відгуку каналу для кожного з множини піддіапазонів для одержання унітарної матриці власних векторів для матриці відгук у каналу, причому розкладання виконують способом, що дозволяє усун ути випадкові зсуви фаз від піддіапазону до піддіапазону. 36. Спосіб за п. 35, в якому випадкові зсуви фаз від піддіапазону до піддіапазону усувають шляхом обмеження першого елемента у кожному стовпці унітарної матриці, яке полягає у тому, що вказаний перший елемент має невід'ємне значення. 37. Спосіб за п. 36, що додатково включає етапи, на яких: генерують направлений опорний сигнал, базуючись на конкретному стовпці унітарної матриці для кожного з множини піддіапазонів, і передають другий набір OFDM символів через набір антен для направленого опорного сигналу. 38. Спосіб обробки направленого опорного сигналу у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFD M) з множиною входів і множиною виходів (МІМО), що включає етапи, на яких: 5 84411 6 приймають перший набір OFDM символів від першого набору антен для направленого опорного сигналу; обробляють перший набір OFDM символів для одержання направляючого вектора для кожного з множини піддіапазонів, і виконують інтерполяцію направляючих векторів для множини піддіапазонів для одержання направляючого вектора для додаткового піддіапазону, що не входить до складу вказаної множини піддіапазонів. 39. Спосіб передачі одиниці даних, що має розмір одиниці даних у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFD M), вказаний спосіб включає етапи, на яких: вибирають перший розмір OFDM символу з набору розмірів OFDM символів, причому набір розмірів OFDM символів містить розмір великого OFDM символу і розмір маленького OFDM символу менший, ніж розмір великого OFDM символу, і передають першу частину одиниці даних в OFDM символі, що має перший розмір OFDM символу. 40. Спосіб за п. 39, в якому вибір першого розміру OFDM символу базується на розмірі одиниці даних. 41. Спосіб за п. 39, в якому одиниця даних має тип одиниці даних, і вибір першого розміру OFDM символу базується на типі одиниці даних. 42. Спосіб за п. 39, що додатково включає етапи, на яких вибирають другий розмір OFDM символу з набору розмірів OFDM символів і передають другу частину одиниці даних у другому OFD M символі, що має другий розмір OFDM символу. 43. Спосіб за п. 42, в якому перший розмір OFDM символу дорівнює другому розміру OFDM символу. 44. Спосіб за п. 42, в якому перший розмір OFDM символу більший, ніж другий розмір OFDM символу. 45. Пристрій для передачі одиниці даних у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFDM), що містить: засіб вибору першого розміру OFD M символу з набору розмірів OFDM символів, причому набір розмірів OFDM символів містить розмір великого OFDM символу і розмір маленького OFDM символу менший, ніж розмір великого OFDM символу, і засіб передачі першої частини одиниці даних в OFDM символі, що має перший розмір OFDM символу. 46. Пристрій за п. 45, що додатково містить засіб вибору другого розміру OFDM символу з набору розмірів OFDM символів і засіб передачі другої частини одиниці даних у другому OFD M символі, що має другий розмір OFDM символу. 47. Пристрій за п. 45, в якому перший розмір OFDM символу вибирають, базуючись на розмірі одиниці даних вказаної одиниці даних. 48. Пристрій за п. 45, в якому розмір першого OFDM символу вибирають, базуючись на типі одиниці даних вказаної одиниці даних. 49. Блок передавача у комунікаційній системі з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFD M), що містить: контролер, виконаний з можливістю вибору першого розміру OFD M символу з набору розмірів OFDM символів, причому набір розмірів OFDM символів містить розмір великого OFDM символу і розмір маленького OFDM символу менший, ніж розмір великого OFDM символу, і модулятор, виконаний з можливістю обробки першої частини одиниці даних для одержання OFDM символу, що має перший розмір OFDM символу. 50. Блок передавача за п. 49, в якому контролер виконаний з можливістю додаткового вибору другого розміру OFD M символу з набору розмірів OFDM символів, і модулятор виконаний з можливістю додаткової обробки другої частини одиниці даних для одержання другого OFDM символу, що має другий розмір OFDM символу. Дана заявка на патент вимагає пріоритету попередньої [заявки на патент №60/421,309, озаглавленої "MIMO WLAN System", поданої 25 жовтня 2002p.], і попередньої [заявки на патент №60/438,601, озаглавленої "Pilot Transmission Schemes for Wireless Multi-Carrier Communication Systems", поданої 7 січня 2003p.], права на які належать правовласнику даної заявки на патент і які включені у даний опис у всій своїй повноті як посилання. Даний винахід відноситься у загальному випадку до обміну даними, а більш точно, до комунікаційних систем з мультиплексуванням з ортогональним розділенням частот (OFD M) і способів для забезпечення розмірів OFDM символів для збільшення ефективності безпровідного зв'язку. Рівень техніки Безпровідні комунікаційні системи широко застосовуються для забезпечення різних типів комунікаційних послуг, таких як передача мовлення, пакетних даних і т.д. Такі системи можуть використовувати OFD M, що являє собою спосіб модуляції, розроблений з можливістю забезпечення високої продуктивності для визначених типів станів безпровідної мережі. OFDM ефективно розділяє смугу пропускання системи на декілька (NS) ортогональних піддіапазонів, які також називають тонами, бінами і частотними підканалами. У випадку OFDM кожний піддіапазон зв'язаний з відповідною несучою, яка може бути модульована даними. У випадку OFDM потік інформаційних бітів перетворюють у послідовності символів модуляції частотного домену. Один символ модуляції може бути переданий у кожному з NS піддіапазонів у 7 84411 кожний період OFDM символу (описаний нижче). Символи модуляції, призначені для передачі в N S піддіапазонах у кожний період CFDM символу, перетворюють у часовий домен, використовуючи обернене швидке перетворення Фур'є (IFFT) для одержання "перетвореного" символу, який містить Ns вибірок. Вхідним сигналом для NS-точкового IFFT є NS значень частотного домену, а ви хідний сигнал IFFT являє собою Ns вибірок часового домену. Кількість піддіапазонів визначена розміром IFFT. Збільшення розміру IFFT збільшує кількість піддіапазонів і також збільшує кількість вибірок для кожного перетвореного символу, що відповідно збільшує час, необхідний для передачі символу. Для протидії частотно-селективному завмиранню у безпровідному каналі, який використовується для передачі даних (описаний нижче), частину кожного символу, що передається, звичайно повторюють перед передачею. Повторювану частину часто називають циклічним префіксом і вона має довжину NCP вибірок. Довжина циклічного префікса звичайно вибирається, базуючись на розкиді затримок у системі, як описано нижче, і не залежить від довжини перетвореного символу. OFDM символ містить перетворений символ і його циклічний префікс. Кожний OFDM символ містить NS+NCP вибірок і має тривалість NS+NCP періодів вибірок, що складає один період OFDM символу. Розмір циклічного префікса по відношенню до розміру OFD M символу може сильно впливати на ефективність OFDM системи. Циклічний префікс повинен передаватися з кожним OFDM символом для спрощення обробки у приймачі у випадку середовища з багатопроменевим поширенням, але не несе додаткової інформації. Циклічний префікс можна розглядати як смугу пропускання, яка витрачається непродуктивно як ціна за роботу у середовищі з багатопроменевим поширенням. Частка смуги пропускання, що непродуктивно витрачається, у цьому випадку може бути обчисNCP лена з використанням формули . НаNS + NCP приклад, якщо NCP становить 16 вибірок, і NS становить 64 вибірки, то 20% смуги пропускання втрачається на службову інформацію, пов'язану з циклічним префіксом. Ця частка може бути зменшена з використанням відносно більшого значення NS. На жаль, використання великих значень Ns також може приводити до неефективності, особливо якщо розмір інформаційної одиниці або пакету, призначеного для передачі, набагато менший, ніж ємність OFDM символу. Наприклад, якщо кожний OFDM символ може переносити 480 інформаційних бітів, а звичайний пакет містить 96 бітів, то ефективність упаковки буде дуже малою, і більша частина ємності OFDM символу при надсиланні такого пакету буде витрачатися непродуктивно. Множинний доступ з ортогональним розділенням частот (OFD MA) може знизити неефективність, що є наслідком надмірної ємності, яка з'являється у результаті використання великих OFDM символів. У випадку OFDMA множина користувачів спільно використовує великий OFDM символ, використовуючи мультиплексування у частотному 8 домені. Це досягається шляхом резервування набору піддіапазонів для сигналізації і призначення різних неперетинних наборів піддіапазонів різним користувачам. Однак, передача даних з використанням OFDMA може ускладнюватися різними факторами, такими як, наприклад, різні вимоги до потужності, затримки поширення, доплерівські зсуви частоти і/або таймінги для різних користувачів, які спільно використовують великий OFDM символ. В існуючих системах OFDM звичайно вибирають розмір одного OFDM символу, який є компромісом різних факторів, що може включати в себе мінімізацію службової інформації, зв'язаної з циклічним префіксом, і максимізацію ефективності пакетування. Використання такого розміру одного OFDM символу приводить у результаті до неефективності внаслідок надмірної ємності при передачі пакетів різних розмірів. Таким чином, у даній галузі техніки існує потреба у системі OFDM5 яка ефективно працює при передачі пакетів зі змінними розмірами. У даному описі пропонуються способи використання OFDM символів різних розмірів для досягнення більшої ефективності OFDM систем. Вказані способи можуть вирішити як задачу мінімізації службової інформації, зв'язаної з циклічним префіксом, так і задачу максимізації ефективності пакетування. Розміри символів OFDM можуть вибиратися, базуючись на очікуваних розмірах різних типів корисного навантаження, призначеного для передачі в OFDM системі. Трафік системи може бути розділений на різні категорії. Для кожної категорії можуть бути вибрані для використання один або декілька OFDM символів відповідних розмірів, базуючись на очікуваному розмірі корисного навантаження для трафіку у цій категорії. Наприклад, трафік системи може бути розділений на керуючі дані, користувальницькі дані і пілотні дані. Керуючі дані можуть передаватися, використовуючи OFD M символ першого розміру, користувальницькі дані можуть передаватися, використовуючи OFDM символ другого розміру і OFDM символ першого розміру, і пілотні дані можуть передаватися, використовуючи OFD M символ третього розміру (або першого розміру). Користувальницькі дані додатково можуть бути розділені на підкатегорії, такі як, наприклад, голосові дані, пакетні дані, дані обміну повідомленнями і т.д. При цьому для кожної підкатегорії користувальницьких даних може бути вибраний OFDM символ конкретного розміру. Як альтернатива або доповнення, дані для кожного користувача можуть передаватися, використовуючи OFD M символ конкретного розміру, вибраного для даного користувача. Для поліпшення ефективності пакетування для пакету даних даного користувача можуть бути використані OFDM символи різних розмірів для кращої відповідності ємності OFDM символів корисному навантаженню пакету. У загальному випадку, в OFD M системі може бути використана будь-яка кількість розмірів OFDM символів, і для використання може бути вибраний будь-який конкретний розмір OFDM символу. В одному з ілюстративних варіантів вико 9 84411 нання використовують комбінацію двох розмірів OFDM символів таким чином, щоб максимізувати ефективність пакетування. У даному ілюстративному варіанті виконання для пілотних даних і керуючи х даних використовується розмір маленького або короткого OFDM символу (наприклад, 64 піддіапазони). Користувальницькі дані можуть передаватися у декількох (включаючи нуль і один) OFDM символах, які мають розмір великого або довгого OFD M символу (наприклад, 256 піддіапазонів), і декількох (включаючи нуль і один) OFDM символах, що мають розмір маленького OFDM символу, в залежності від розміру корисного навантаження. Обробка у передавачі і приймачі (наприклад, кодування, перемежовування, відображення символів і просторова обробка) може виконуватися способом, що враховує використання OFDM символів різних розмірів, як описано нижче. Різні аспекти і варіанти здійснення даного винаходу також більш детально описані нижче. Відмітні особливості, суть і переваги даного винаходу будуть більш зрозумілі з наведеного нижче докладного опису у поєднанні з кресленнями, на яких однакові посилальні позиції означають однакові елементи, і на яких: на Фіг.1 показана блок-схема OFDM модулятора; на Фіг.2 показані OFDM символи різних розмірів і службова інформація, зв'язана з циклічним префіксом; на Фіг.3А і 3В показане використання OFDM символів різних розмірів для передачі різних типів даних; на Фіг.4 показаний блок IFFT з S каскадами для генерації OFDM символів різних розмірів; на Фіг.5 показана ілюстративна MIMO-OFD M система; на Фіг.6 показана структура кадру для TDD MIMO-OFD M системи; на Фіг.7 показана структура пакету даних і PHY кадру; на Фіг.8 показана блок-схема точки доступу і двох користувальницьких терміналів; на Фіг.9А показана блок-схема блоку передавача, який може бути використаний у точці доступу і користувальницькому терміналі; і на Фіг.9В показана блок-схема модулятора у блоці передавача. Використовуване у даному описі слово "ілюстративний" означає "такий, що служить як приклад, зразок або ілюстрація". Будь-які варіанти здійснення, викладені у даному описі як "ілюстративні", не треба розглядати як переважні або такі, що мають переваги над іншими варіантами здійснення. На Фіг.1 показана блок-схема OFDM модулятора 100, який може бути використаний в OFDM системі. Дані, призначені для передачі (тобто інформаційні біти), як правило, спочатку кодуються у кодері (не показаний) з використанням конкретно схеми кодування для генерації кодованих бітів. Наприклад, кодер (не показаний) може використовувати код з прямою корекцією помилок (FEC), такий як блочний код, згортковий код або турбо 10 код. Потім кодовані біти групуються у В-бітні двійкові значення, причому В³1. Потім кожне В-бітне значення відображають на визначений символ модуляції, базуючись на конкретній схемі модуляції (наприклад, M-PSK або M-QAM, де М=2В). Кожний символ модуляції являє собою комплексне значення у сигнальному сузір'ї, що відповідає схемі модуляції, яка використовується для даного символу модуляції. Для кожного періоду OFDM символу може бути переданий один символ модуляції у кожному піддіапазоні, що використовується для передачі даних, а для кожного невикористовуваного піддіапазону забезпечують нульове значення сигналу. Блок 110 оберненого швидкого перетворення Фур'є (IFFT) перетворює NS символів модуляції і нулів для всіх NS піддіапазонів у кожному періоді OFDM символу у часовий домен, використовуючи обернене швидке перетворення Фур'є (IFFT) для одержання перетвореного символу, що містить NS вибірок. Потім генератор 120 циклічного префікса повторює частину кожного перетвореного символу для одержання відповідного OFDM символу, який містить NS+NCP вибірок. Циклічний префікс використовується для протидії частотно-селективному завмиранню (тобто частотному відгук у, який змінюється по смузі пропускання системи), причиною чого є розкид затримок у системі. Розкид затримок для передавача являє собою різницю між найбільш раннім і найбільш пізнім моментами прибуття екземплярів сигналу у приймач для сигналу, переданого цим передавачем. Розкид затримок у системі являє собою очікуваний найгірший випадок розкиду затримок для всіх передавачів і приймачів у системі. Частотно-селективне завмирання є причиною міжсимвольної інтерференції (ISI), яка являє собою явище, при якому кожний символ у прийнятому сигналі є спотворюючим для наступних символів у прийнятому сигналі. ISI спотворення погіршує продуктивність, впливаючи на здатність вірного виявлення прийнятих символів. Для ефективної протидії ISI довжину циклічного префікса, як правило, вибирають, базуючись на розкиді затримок у системі таким чином, щоб циклічний префікс включав в себе значну частину енергії всіх багатопроменевих компонентів. Циклічний префікс являє собою фіксовану службову інформацію з NCP вибірок для кожного OFDM символу. На Фіг.2 показані OFDM символи різних розмірів, що включають в себе фіксовану службову інформацію, зв'язану з циклічним префіксом. Для даної смуги пропускання системи, що складає W мегагерц, розмір або тривалість OFDM символу залежить від кількості піддіапазонів. Якщо смуга пропускання системи розділена на N піддіапазонів з використанням N-точкового IFFT, то результуючий перетворений символ містить N вибірок і триває N періодів вибірок або N/W мікросекунд. Як показано на Фіг.2, смуга пропускання системи також може бути розділена на 2N піддіапазони з використанням 2N-точкового IFFT. У цьому випадку результуючий перетворений символ містить 2N вибірок, триває 2N періодів вибірок і має приблизно подвоєну ємність перенесення даних у порів 11 84411 нянні з перетвореним символом, що містить N вибірок. Аналогічно, на Фіг.2 також показано, як смуга пропускання системи може бути розділена на 4N піддіапазони з використанням 4N-точкового IFFT. Результуючий перетворений символ при цьому містить 4N вибірки і має приблизно збільшену учетверо ємність перенесення даних у порівнянні з перетвореним символом, що містить N вибірок. Як показано на Фіг.2, оскільки циклічний префікс являє собою фіксовану службову інформацію, він складає меншу частк у OFDM символу при зростанні розміру символу. При іншому підході тільки один циклічний префікс потрібен для даного перетвореного символу розміром 4N, тоді як для еквівалентних чотирьох перетворених символів розміру N потрібно чотири циклічних префікси. Обсяг службової інформації для циклічних префіксів може бути зменшений на 75% при використанні великих OFD M символів розміру 4N. (Для OFD M символів терміни "великий" і "довгий" використовуються у даному описі взаємозамінно, і терміни "маленький" і "короткий" також використовуються взаємозамінно.) З Фіг.2 видно, що може бути досягнута поліпшена ефективність (з точки зору використання циклічного префікса) при використанні OFDM символу найбільшого можливого розміру. Найбільший OFDM символ, який може бути використаний, як правило, обмежений часом когерентності безпровідного каналу, який являє собою час, протягом якого безпровідний канал є по суті незмінним. Використання найбільшого можливого OFDM символу може бути неефективним з інших точок зору. Зокрема, якщо ємність перенесення даних OFDM символу набагато більша, ніж розмір корисного навантаження, призначеного для передачі, то надмірна ємність OFDM символу, що залишилася, не буде використана. Така надмірна ємність OFDM символу є неефективною. Якщо OFDM символ є дуже великим, то неефективність внаслідок надмірної ємності може перевищувати неефективність внаслідок циклічного префікса. В ілюстративній OFDM системі обидва типи неефективності мінімізують шляхом використання OFDM символів різних розмірів. Розміри OFDM символів, що використовуються для передачі одиниці даних, можуть бути вибрані з набору доступних розмірів OFDM символів, які, у свою чергу, можуть бути вибрані, базуючись на передбачуваних розмірах різних типів корисного навантаження, призначеного для передачі в OFDM системі. Трафік системи може бути розділений на різні категорії. Для кожної категорії для використання можуть бути вибрані один або декілька OFDM символів відповідних розмірів, базуючись на очікуваному розмірі корисного навантаження для трафіку у даній категорії і можливо інших факторах (наприклад, складності здійснення). OFDM символ може розглядатися як контейнер, що використовується для передачі даних. Один або декілька контейнерів відповідних розмірів можуть бути вибрані для кожної категорії даних в залежності від об'єму даних, очікуваного для передачі у цій категорії. Одиниця даних може бути передана з використанням 12 множини контейнерів, що мають однакові розміри або мають різні розміри. Наприклад, якщо одиниця даних займає 2,1 ємності "великого" контейнера, тоді одиниця даних може бути передана з використанням двох "великих" контейнерів і одного "маленького" контейнера. Як приклад, трафік системи може бути розділений на три основні категорії: керуючі дані, користувальницькі дані і пілотні дані. Як правило, керуючі дані складають невелику частку (наприклад, менш ніж 10%) від загального трафіку системи і звичайно передаються у маленьких блоках. Користувальницькі дані становлять основну частину трафіку системи. Для мінімізації службової інформації, зв'язаної з циклічним префіксом, і максимізації ефективності пакетування для передачі керуючи х даних і пілотних даних може бути використаний короткий OFDM символ, а для передачі користувальницьких даних може бути використана комбінація довгих OFDM символів і коротких OFDM символів. На Фіг.3А показане застосування OFDM символів різних розмірів для передачі різних типів даних в OFD M системі. Для простоти для кожної категорії і типу даних на Фіг.3 А використовується тільки один розмір OFDM символу. У загальному випадку для кожної категорії і типу даних може використовува тися будь-яка кількість розмірів OFDM символів. Як показано на Фіг.3А, пілотні дані можуть передаватися, використовуючи OFDM символ розміру NSa, керуючі дані можуть передаватися, використовуючи OFD M символ розміру NSb, і різні типи користувальницьких даних (або даних різних користувачів) можуть передаватися, використовуючи OFDM символи розмірів NSc-NSq . Користувальницькі дані можуть бути додатково розділені на підкатегорії, такі як, наприклад, голосові дані, пакетні дані, дані обміну повідомленнями і т.д. При цьому для кожної підкатегорії користувальницьких даних може бути вибраний відповідний розмір OFDM символу. Як альтернатива, дані кожного користувача можуть передаватися, використовуючи OFDM символ розміру, відповідного для цього користувача. Розмір OFDM символу для конкретного користувача може бути вибраний, базуючись на різнихфакторах, таких як, наприклад, об'єм даних, призначених для передачі, час когерентності безпровідного каналу для даного користувача і т.д. У загальному випадку для OFDM системи може бути використана будь-яка кількість розмірів OFDM символів, і для використання може бути вибраний будь-який конкретний розмір OFDM символу. Як правило, мінімальний розмір OFDM символу визначається службовою інформацією, зв'язаною з циклічним префіксом, а максимальний розмір символу OFD M визначається часом когерентності безпровідного каналу. З практичної точки зору звичайно використовують розміри OFDM символів, які являють собою ступені 2 (наприклад, 32, 64, 128, 256, 512 і т.д.), внаслідок простоти перетворення між часовими і частотними доменами при операціях IFFT і швидкого перетворення Фур'є (FFT). 13 84411 На Фіг.3А показана передача різних типів даних у різних часових сегментах при способі мультиплексування з часовим розділенням (TDM). Кожний кадр (який має визначену тривалість) розділений на множину часових сегментів. Кожний часовий сегмент може бути використаний для передачі даних конкретного типу. Різні типи даних також можуть передаватися іншими способами, і це знаходиться у межах об'єму даного винаходу. Наприклад, пілотні дані і керуючі дані можуть передаватися у різних наборах піддіапазонів в одному і тому ж часовому сегменті. Як інший приклад, всі користувальницькі дані можуть передаватися для кожного кадру в одному часовому сегменті. У випадку структури TDM кадру, такого як показаний на Фіг.3А, конкретний розмір OFDM символу для використання у кожному часовому сегменті може бути визначений різними способами. В одному з варіантів здійснення розмір OFDM символу для використання у кожному часовому сегменті є фіксованим і відомим a priori як для передавачів, так і для приймачів в OFD M системі. В іншому варіанті здійснення розмір OFDM символу для кожного часового сегмента може бути таким, що конфігур ується, і вказується, наприклад, сигналізацією, що передається у кожному кадрі. У ще одному варіанті здійснення розміри OFDM символів для деяких часових сегментів (наприклад, для пілотних даних і керуючих даних) можуть бути фіксованими, а розміри OFDM символів для інших часових сегментів (наприклад, для користувальницьких даних) можуть бути такими, що конфігуруються. У випадку останнього варіанту конфігурації передавач може використовувати канал керуючих даних з фіксованим розміром символу для передачі розмірів OFDM символу, призначеного для використання у наступних OFDM символах користувальницьких даних. На Фіг.3В показане використання двох різних розмірів символів OFDM, N і 4N, для різних типів даних. У цьому варіанті здійснення кожний кадр розділений на три часових сегменти для пілотних даних, керуючих даних і користувальницьких даних. Пілотні дані і керуючі дані передаються з використанням OFDM символу розміру N, а користувальницькі дані передаються з використанням OFDM символу розміру 4N і OFDM символу розміру N. У кожному з часових сегментів для пілотних даних і керуючих даних можуть бути передані один або декілька OFDM символів розміру N. У часовому сегменті для користувальницьких даних можуть бути передані нуль або декілька OFDM символів розміру 4N і нуль або декілька OFDM символів розміру N. На Фіг.4 показаний варіант здійснення блоку 400 IFFT зі змінним розміром, виконаного з можливістю генерації OFDM символів різних розмірів. Блок 400 IFFT включає в себе S каскадів, де S=log2Nmax, і Nmax являє собою розмір найбільшого OFDM символу, що генерується. Символи модуляції для кожного періоду OFDM символу надаються у блок 410 введення нулів і сортування, який сортує символи модуляції, наприклад, у порядку, інвертованому по розрядах, і вставляє необхідну кількість нулів при генерації маленького 14 OFDM символу. Блок 400 надає Nmax сортованих символів модуляції і нулів у перший каскад 420а "метелик", який виконує набір збіжних обчислень для двоточкових обернених дискретних перетворень Фур'є (DFT). Ви хідні сигнали з першого каскаду 420а "метелик" обробляються у кожному з наступних каскадів 420b-420s "метелик". Кожний каскад 420 "метелик" виконує набір збіжних обчислень з набором коефіцієнтів, відповідних для цього каскаду, як відомо у даній галузі техніки. Вихідні сигнали з останнього каскаду 420s "метелик" надаються у блок 430 селектора, який надає вибірки часового домену для кожного OFDM символу. Для виконання Nmax-точкового IFFT задіюються всі каскади "метелик", і блоком 430 селектора надається Nmax вибірок. Для виконання Nmax/2 точкового IFFT задіюються всі, крім останнього каскаду 420s "метелик", і блоком 430 селектора надається Nmax/2 вибірок. Для виконання Nmax/4 точкового IFFT задіюються всі, крім останніх двох каскадів 420r і 420s "метелик", і блоком 430 селектора надається Nmax/4 вибірок. Блок 440 керування приймає вказівку на конкретну довжину OFDM символу для поточного періоду OFDM символу і надає сигнали керування у блоки 410 і 430 і каскади 420 "метелик". Блок 400 IFFT може реалізовувати алгоритм IFFT з проріджуванням за часом або проріджуванням за частотою. Крім цього, блок 400 IFFT може реалізовувати IFFT з основою 4 або основою 2, хоча IFFT з основою 4 може бути більш ефективним. Блок 400 IFFT може бути виконаний як такий, що містить один або декілька блоків збіжних обчислень. Як крайні варіанти, один блок збіжних обчислень може бути використаний для реалізації IFFT з розділенням часу, і Nmax/основа блоків збіжних обчислень можуть бути використані для повністю паралельної реалізації IFFT. Як правило, кількість необхідних блоків збіжних обчислень визначається тактовою частотою цих блоків, частотою проходження OFDM символів і максимальним розміром IFFT. Відповідне керування вказаними блоками збіжних обчислень у поєднанні з керуванням пам'яттю забезпечує можливість керування IFFT з різними розмірами, використовуючи один блок IFFT. Як показано на Фіг.1, генератор 120 циклічного префікса повторює частину кожного перетвореного символу, що видається блоком 430 селектора, для забезпечення циклічного префікса для кожного OFDM символу. Одна і та ж довжина циклічного префікса може бути використана для OFDM символів різних розмірів і може вибиратися, базуючись на розкиді затримок у системі, як описано вище. Довжина циклічного префікса також може бути такою, що конфігур ується. Наприклад, довжина циклічного префікса, що використовується у кожному приймачі, може бути вибрана, базуючись на розкиді затримок для даного приймача, що може бути меншим, ніж розкид затримок для системи. Довжина, що конфігур ується, циклічного префікса може передаватися у приймач у вигляді сигналізації або за допомогою інших відомих засобів. 15 84411 OFDM символи різних розмірів можуть бути переважно використані у різних типах OFDM систем. Наприклад, множина розмірів OFDM символів може бути використана для (1) OFDM систем з одним входом і одним виходом, які використовують одну антену для передачі і прийому, (2) OFDM систем з множиною входів і одним виходом, які використовують множину антен для передачі і одну антену для прийому, (3) OFD M "систем з одним входом і множиною виходів, які використовують одну антену для передачі і множину антен для прийому, і (4) OFD M систем з множиною входів і множиною виходів (тобто MIMO-OFD M систем), які використовують множину антен для передачі і прийому. Множина розмірів OFDM символів також може бути використана для (1) OFDM систем дуплексного зв'язку з частотним розділенням каналів (FDD), які використовують різні смуги частот для низхідної лінії і висхідної лінії, і (2) OFD M систем дуплексного зв'язку з часовим розділенням каналів (TDD), які використовують одну смугу часто т як для низхідної лінії, так і для висхідної лінії, використовуючи розділення за часом. Використання OFDM символів різних розмірів в ілюстративній TDD MIMO-OFDM системі описане нижче. І. TDD MIMO-OFD M система На Фіг.5 показана ілюстративна MIMO-OFD M система 500 з декількома точками 510 доступу (AP), які підтримують обмін даними з декількома користувальницькими терміналами (UT) 520. Для простоти на Фіг.5 показані тільки дві точки 510a і 510b доступу. Точка доступу у загальному випадку являє собою нерухому станцію, яка використовується для зв'язку з користувальницькими терміналами і також може називатися базовою станцією або яким-небудь іншим терміном. Користувальницький термінал також може називатися терміналом доступу, мобільною станцією, пристроєм користувача (UE), безпровідним пристроєм або яким-небудь іншим терміном. Користувальницькі термінали 520 можуть бути розподілені по всій системі. Кожний користувальницький термінал може являти собою нерухомий або мобільний термінал, який може обмінюватися даними з однією або, можливо, з множиною точок доступу по низхідній або висхідній лініях у будь-який даний момент. Низхідна лінія (тобто пряма лінія) відноситься до передачі від точки доступу у користувальницький термінал, а висхідна лінія (тобто зворотна лінія) відноситься до передачі від користувальницького термінала у точку доступу. На Фіг.5 точка 510а доступу здійснює зв'язок з користувальницькими терміналами 520a-520f, і точка 510b доступу здійснює зв'язок з користувальницькими терміналами 520f-520k. Контролер 530 системи приєднаний до точок 510 доступу і може бути виконаний з можливістю здійснення множини функцій, таких як (1) координація і керування точками доступу, приєднаними до нього, (2) маршрутизація даних між цими точками доступу і (3) керування доступом і зв'язком. На Фіг.6 показана ілюстративна структура кадру, яка може бути використана для MIMO-OFDM системи 500. Передача даних відбувається блока 16 ми у вигляді TDD кадрів, причому кожний з них має конкретну тривалість (наприклад, 2мкс). Кожний TDD кадр розділений на фазу низхідної лінії і фазу висхідної лінії, і кожна фаза низхідної лінії або висхідної лінії додатково розділена на множину сегментів для множини транспортних каналів. У варіанті здійснення, показаному на Фіг.6, низхідні транспортні канали включають в себе широкомовний канал (BCH), прямий канал керування (FCCH), прямий канал (FCH), і висхідні транспортні канали включають в себе зворотний канал (RCH) і канал довільного доступу (RACH). У випадку низхідної лінії BCH сегмент 610 використовується для передачі одного блоку даних протоколу BCH (PDU) 612, який включає в себе частину 614 для маяка пілот-сигналу, частину 616 для MIMO пілот-сигналу і частину 618 для BCH повідомлення. BCH повідомлення містить системні параметри для користувальницьких терміналів у системі. FCCH сегмент 620 використовується для передачі одного FCCH PDU, який містить призначення ресурсів для низхідної лінії і висхідної лінії та іншу сигналізацію для користувальницьких терміналів. FCH сегмент 630 використовується для передачі одного або декількох FCH PDU 632 по низхідній лінії. Можуть бути визначені різні типи FCCH PDU. Наприклад, FCCH PDU 632а включає в себе частину 634а для пілот-сигналу (наприклад, для направленого опорного сигналу) і частину 636а для пакету даних. Частина пілот-сигналу також називається "преамбула". FCCH PDU 632b включає в себе одну частину 636b для пакету даних. Різні типи пілот-сигналів (маяк пілот-сигналу, MIMO пілот-сигнал і направлений опорний сигнал) описані у зазначеній вище попередній [заявці на патент США №60/421,309]. У випадку висхідної лінії RCH сегмент 640 використовується для передачі одного або декількох RCH PDU 642 по висхідній лінії. Також можуть бути визначені різні типи RCH PDU. Наприклад, RCH PDU 642а включає в себе одну частину 646а для пакету даних. RCH PDU 642b включає в себе частину 644b для пілот-сигналу (наприклад, направленого опорного сигналу) і частину 646b для пакету даних. RACH сегмент 650 використовується користувальницькими терміналами для одержання доступ у у систему і для відправки коротких повідомлень по висхідній лінії. RACH PDU 652 може бути відправлений у RACH сегменті 650 і включає в себе частину 654 для пілот-сигналу (наприклад, направленого опорного сигналу) і частину 656 для повідомлення. Тривалість частин і сегментів на Фіг.6 показана не у реальному масштабі. Структура кадру і транспортні канали, показані на Фіг.6, детально описані у зазначеній вище попередній [заявці на патент США №60/421,309]. Оскільки різні транспортні канали можуть бути зв'язані з різними типами даних, для кожного транспортного каналу може бути вибраний для використання відповідний розмір OFDM символу. Якщо по даному транспортному каналу передбачається передача великих об'ємів даних, тоді у цьому транспортному каналі може використовуватися великий OFDM символ. При цьому циклічний 17 84411 префікс складає малу частку великого OFDM символу, і при цьому може бути досягнута велика ефективність. Навпаки, якщо по даному транспортному каналу передбачається передача малих об'ємів даних, то для цього транспортного каналу може бути використаний маленький OFDM символ. Незважаючи на те, що * циклічний префікс складає велику частку від маленького OFDM символу, велика ефективність все ж може бути досягнута зниженням об'єму надмірної ємності. Таким чином, для досягнення вищої ефективності, розмір OFDM символу для кожного транспортного каналу може вибиратися таким чином, щоб відповідати очікуваному розміру корисного навантаження для типу даних, що передаються по цьому транспортному каналу. Для різних транспортних каналів можуть бути використані різні розміри OFDM символів. Крім цього, для даного транспортного каналу може використовуватися множина розмірів OFDM символів. Наприклад, кожний тип PDU для FCH і RCH може бути зв'язаний з відповідним розміром OFDM символу для цього типу PDU. Великі OFDM символи можуть використовуватися для типів FCH/RCH PDU великого розміру, а маленькі OFDM символи можуть бути використані FCH/RCH PDU малого розміру. Для простоти, нижче описаний ілюстративний варіант здійснення, що використовує маленький OFDM символ розміру NS1=64 і великий OFDM символ розміру NS2=256. У цьому ілюстративному варіанті здійснення BCH, FCCH і RACH використовують маленький OFDM символ, a FCH і RCH використовують як маленький, так і великий OFDM символи, в залежності від ситуації. Інші розміри OFDM символів також можуть бути використані для транспортних каналів, і це знаходиться у межах об'єму даного винаходу. Наприклад, великий OFDM символ розміру NS3=128 може бути використаний як альтернатива або доповнення для FCH і RCH. У даному ілюстративному варіанті здійснення 64 піддіапазонам для маленьких OFDM символів присвоєні індекси від -32 до +31. З цих 64 піддіапазонів 48 піддіапазонів (наприклад, з індексами ±{1, ..., 6, 8, ..., 20, 22, ..., 26}) використовуються для даних і називаються піддіапазонами даних, 4 піддіапазони (наприклад, з індексами ±{7, 21}) використовуються для пілот-сигналу і, можливо, для сигналізації, DC піддіапазон (з індексом 0) не використовується, і піддіапазони, що залишилися, також не використовуються і служать як охоронні піддіапазони. Така структура піддіапазонів OFDM описана у зазначеній вище попередній [заявці на патент США №60/421,309]. 256 піддіапазонам для великих OFDM символів призначені індекси від -128 до +127. Піддіапазони для маленьких OFDM символів можуть бути відображені на піддіапазони для великих OFDM символів наступним чином: l=4k+і рівняння (1) де k являє собою індекс для піддіапазонів з коротким OFDM символом (k=-32, ...,+31); і являє собою зміщення індексу у межах і=0, 1, 2, 3; і 18 l являє собою індекс для піддіапазонів з довгим OFDM символом (l=-128, ..., +127). Для даного ілюстративного варіанту здійснення ширина смуги системи складає W=20 МГц, циклічний префікс складає Ncp1=16 вибірок для BCH, FCCH і RACH, і циклічний префікс є таким, що конфігурується з Ncp2=8 або 16 для FCH і RCH. Маленький OFDM символ, що використовується для BCH, FCCH і RACH, при цьому має розмір Nos1=80 вибірок або 4,0мкс. Якщо для використання вибраний Ncp2=16, то великий OFDM символ, який використовується для FCH і RCH, має при цьому розмір Nos2=272 вибірки або 13,2мкс. Для даного ілюстративного варіанту здійснення BCH сегмент має фіксовану тривалість 80мкс, і кожний з сегментів, що залишилися, має змінну тривалість. Для кожного TDD кадру початок кожного PDU, що надсилається по FCH і RCH, відносно початку FCH і RCH сегментів, і початок RACH сегмента відносно початку TDD кадру надають у FCCH повідомленні, що надсилається у FCCH сегменті. Різні розміри OFDM символів зв'язані з різною тривалістю символів. Оскільки різні розміри OFDM символів використовують для різних транспортних каналів (і різні розміри OFDM символів також можуть бути використані в одному і тому ж транспортному каналі), зміщення для FCH PDU і RCH PDU визначають з відповідним часовим розрізненням. Для ілюстративного варіанту здійснення, описаного вище, часове розрізнення може являти собою довжину циклічного префікса 800нсек. Для TDD кадру 2мсек може бути використане 12бітне значення для указання початку кожного FCH/RCH PDU. На Фіг.7 показана ілюстративна структура пакету 636х даних, який може передаватися в FCH PDU або RCH PDU по FCH і RCH. Пакет даних передають, використовуючи цілу кількість PHY кадрів 710. Кожний PHY кадр 710 включає в себе поле 722 корисного навантаження, що містить дані PHY кадру, CRC поле 724, що містить CRC значення для PHY кадру, і поле 726 кінцевих бітів для набору нулів, що використовуються для приведення кодера у вихідний стан. Перший PHY кадр 710а для пакету даних додатково включає в себе поле 720 заголовка, яке вказує тип і тривалість повідомлення. Останній PHY кадр 710m пакету даних додатково включає в себе поле 728 бітів заповнення, яке містить нульові біти заповнення у кінці корисного навантаження для заповнення частини PHY кадру, що залишилася. Така структура PHY більш детально описана у зазначеній вище попередній [заявці на патент США №60/421,309]. Якщо для передачі даних використовується одна антена, тоді кожний PHY кадр 710 може бути оброблений для одержання одного OFDM символу 750. Така ж структура PHY кадру може використовуватися для повідомлення, що передається по BCH або FCCH. Зокрема, BCH/FCCH повідомлення може бути передане з використанням цілого числа PHY кадрів, причому кожний з них може бути оброблений для одержання OFDM символу. Для BCH/FCCH повідомлення може бути передана множина OFDM символів. 19 84411 Для варіанту здійснення, показаного на Фіг.7, у кожному OFDM символі передають один PHY кадр даних. Різні розміри PHY кадрів можуть використовуватися для різних розмірів OFDM символів. Кожний PHY кадр даних може бути кодований, базуючись на конкретній схемі кодування, і може додатково включати в себе CRC значення, яке дозволяє перевіряти окремі PHY кадри і виконувати їх повторну передачу у випадку необхідності. 20 Кількість інформаційних бітів, які можуть бути передані у кожному PHY кадрі, залежить від схем кодування і модуляції, вибраних для використання у цьому PHY кадрі. У таблиці 1 наведені швидкості, які можуть бути використані у MIMO-OFDM системі, і для кожної швидкості наведені різні параметри для двох розмірів PHY кадрів для двох розмірів OFDM символів NS1=64 і NS2=256. Таблиця 1 Спектральна ефективність (біт/сек/Гц) 0,25 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 Швидкість Схема кодування модуляції 1/4 1/2 1/2 3/4 1/2 5/8 3/4 7/12 2/3 3/4 5/6 11/16 3/4 13/16 7/8 BPSK BPSK QPSK QPSK 16 QAM 16 QAM 16 QAM 64 QAM 64 QAM 64 QAM 64 QAM 256 QAM 256 QAM 256 QAM 256 QAM Маленький PHY кадр Кодовані Інформаційні біти/PHY біти/PHY кадр кадр 12 48 24 48 48 96 72 96 96 192 120 192 144 192 168 288 192 288 216 288 240 288 264 348 288 384 312 384 336 384 Для ілюстративного варіанту здійснення, описаного вище, маленький PHY кадр і маленький OFDM символ використовують для BCH і FCCH. Як маленький, так і великий PHY кадри і маленький і великий OFDM символи можуть використовуватися для FCH і RCH. У загальному випадку пакет даних може бути переданий з використанням будь-якої кількості великих OFD M символів і невеликої кількості маленьких OFDM символів. Якщо великий OFDM символ у чотири рази перевищує за розміром маленький OFDM символ, то пакет даних може бути переданий, використовуючи NL великих OFDM символів і NSM маленьких OFDM символів (де NL³0 і 3³NSM³0). NSM маленьких OFDM символів у кінці NL великих OFDM символів зменшує величину невикористовуваної ємності. Таким чином, OFDM символи різних розмірів можуть бути використані для кращої відповідності ємності OFDM символів корисному навантаженню пакету для максимізації ефективності пакетування. Розміри OFDM символів, що використовуються для передачі даних, можуть бути надані у приймач різними способами. В одному з варіантів здійснення FCCH надає початок кожного пакету даних, що передається по FCH і RCH, і швидкість передачі пакету. Також у приймач у ви гляді сигналізації може бути передана інша еквівалентна інформація. При цьому приймач одержує можливість визначити розмір кожного пакету даних, що передається, кількість довгих і коротких OFDM символів, що використовуються для цього пакету даних, і початок кожного OFDM символу. Потім ця Великий PHY кадр Інформаційні біти/PHY кадр Кодовані біти/PHY кадр 48 96 192 288 384 480 576 672 768 864 960 960 1152 1248 1344 192 192 384 384 768 768 768 1152 1152 1152 1152 1152 1536 1536 1536 інформація використовується приймачем для визначення розміру FFT, яке має бути виконане для кожного OFDM символу, і для вирівнювання відповідним чином таймування FFT. В іншому варіанті здійснення початок кожного пакету даних і його швидкість не передаються у вигляді сигналізації у приймач. У цьому випадку може бути використане "сліпе" прийняття рішення, і приймач може виконати FFT для кожних 16 вибірок (тобто довжини циклічного префікса) і визначити, чи був надісланий PHY кадр за допомогою перевірки CRC значення, що входить у PH Y кадр. Для даного спарювання точки доступу і користувальницького термінала у MIMO-OFD M системі 500 MIMO канал формується Nap антенами у точці доступ у і Nut антенами у користувальницькому терміналі. MIMO канал може бути розкладений на Nc незалежних каналів з Nc£min{Nap, Nut}. Кожний з NC незалежних каналів також називається власною модою MIMO каналу, причому "власна мода" звичайно відноситься до теоретичної конструкції. По NC незалежних модах MIMO каналу може бути передано одночасно до NC незалежних потоків даних. MIMO канал також може розглядатися як такий, що включає в себе NC просторових каналів, які можуть бути використані для передачі даних. Кожний просторовий канал може відповідати або може не відповідати власній моді в залежності від того, чи була успішною просторова обробка у передавачі для ортогоналізації потоків даних. MIMO-OFD M система може бути виконана з можливістю підтримки декількох режимів передачі. 21 84411 У таблиці 2 наведені режими передачі, які можуть використовува тися для низхідної лінії і висхідної 22 лінії у користувальницькому терміналі, обладнаному множиною антен. Таблиця 2 Режими передачі Опис Дані передають з надмірністю через множину передавальних антен і піддіапазонів Рознесення для забезпечення рознесення Формування проме- Дані передають по одному (найкращому) просторовому каналу з повною потужністю, використовуючи інформацію для керування фазою, що базується на основних власня них модах каналу MIMO Просторове мульДані передають по множині просторових каналів для досягнення вищої спектральної типлексування ефективності У режимі формування променя один PHY кадр з вибраною швидкістю може генеруватися для кожного періоду OFD M символу для передачі по кращому просторовому каналу. Такий PHY кадр спочатку обробляють для одержання набору символів модуляції, який потім піддають просторовій обробці для одержання NT наборів символів передачі NT передавальних антен, набір символів передачі для кожної антени додатково обробляють для одержання OFDM символу для цієї антени. Для режиму просторового мультиплексування до NC PHY кадрів з однаковою або різними швидкостями може бути генеровано для кожного періоду OFD M символу для передачі по NC просторових каналах. До NC PHY кадрів спочатку обробляють для одержання до NC наборів символів модуляції, які потім піддають просторовій обробці для одержання NT наборів символів передачі для NT передавальних антен. Набір символів передачі для кожної антени додатково обробляють для одержання OFDM символу для цієї антени. Обробка у передавачі і приймачі для режимів формування променя і просторового мультиплексування детально описана у зазначеній вище попередній [заявці на патент США №60/421,309]. Просторова обробка для режимів формування променя і просторового мультиплексування є по суті однаковою як для коротких, так і для довгих OFDM символів, за винятком більшої кількості піддіапазонів для довгого OFDM символу. Режим рознесення описаний нижче. В одному з варіантів здійснення режим рознесення використовує просторово-часове рознесення при передачі (STTD) для подвійного рознесення при передачі для кожного піддіапазону. STTD підтримує одночасну передачу незалежних потоків символів по двох передавальних антенах, підтримуючи у той же час ортогональність у приймачі. Схема STTD працює наступним чином. Припустимо, що два символи модуляції, позначені s 1 і s 2, повинні бути передані у даному піддіапазоні. Передача генерує два вектори або STTD символи x1=[s 1 s 2*]T і x2=[s 2 -s 1*]T, де кожний STTD символ включає в себе два елементи, "*" означає комплексне спряження, і "т" означає транспонування. Як альтернатива, передавач може генерувати два STTD символи x1=[s 1 s 2]T і x2=[-s 2* s 1*]T. У будьякому випадку два елементи у кожному STTD символі, як правило, передають послідовно у двох періодах OFDM символів через відповідну передавальну антену (тобто STTD символ x1, передають через антену 1 у дво х періодах OFDM символів і STTD символ x2 передають через антену 2 у тих самих двох періодах OFDM символів). Тривалість кожного STTD символу становить два періоди OFDM символів. Бажано мінімізувати затримку обробки і буферизацію, пов'язані з STTD обробкою для великого OFDM символу. В одному варіанті здійснення два STTD символи x1, і x2 передаються одночасно у двох піддіапазонах через дві антени для двох STTD символів x1=[s 1 s 2]T і x2=[-s 2* s 1*]T, два елементи s 1 і s 2 для STTD символу x1, можуть передаватися по піддіапазону k через дві антени, і два елементи -s 2* і s 1* для STTD символу x2 можуть передаватися у піддіапазоні k+1 через ті самі дві антени. Якщо передавач включає в себе множину антен, то різні пари антен можуть бути вибрані для використання у кожному піддіапазоні даних у режимі рознесення. У таблиці 3 перераховані ілюстративні схеми призначення піддіапазон-антена для STTD схеми, що використовує чотири передавальних антени. Таблиця 3 Індекс Індекс Індекс Індекс піддіапа- Передапіддіапа- Передапіддіапа- Передапіддіапа- ПередаІндекс Індекс Індекс Індекс зону ко- вальні вальні біта зону ковальні біта біта зону ко- вальні біта зону короткого антени роткого антени роткого антени роткого антени OFDM OFDM OFDM OFDM -13 1,2 26 1 3,4 1 15 1,2 33 -26 1,2 0 -12 3,4 32 2 1,2 7 16 2,4 39 -25 3,4 6 -11 1,3 38 3 2,4 13 17 1,3 45 -24 1,3 12 -10 2,4 44 4 1,3 19 18 2,3 5 -23 2,4 18 -9 1,4 4 5 2,3 25 19 1,4 11 23 84411 24 Продовження таблиці 3 -22 -21 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 1,4 1 2,3 1,2 3,4 1,3 2,4 1,4 2,3 24 P0 30 36 42 2 8 14 20 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 2,3 2 1,2 3,4 1,3 2,4 1,4 2,3 10 P1 16 22 28 34 40 46 Для варіанту здійснення, показаного у таблиці 3, передавальні антени 1 і 2 використовуються для короткого OFDM піддіапазону з індексом -26, передавальні антени 3 і 4 використовуються для короткого OFDM піддіапазону з індексом -25 і т.д. Призначення піддіапазон-антена виконане таким чином, що (1) кожне з шести можливих спарювань антен з чотирма передавальними антенами використовується для восьми піддіапазонів даних, які рівномірно розподілені по 48 піддіапазонах даних, і (2) призначення спарювання антен піддіапазону є таким, що різні антени використовуються для суміжних піддіапазонів, що може забезпечити краще частотне і просторове рознесення. Схема призначення піддіапазон-антена, наведена у таблиці 3, також може використовува тися для довгого OFDM символу, базуючись на відображенні, визначеному рівнянням (1) між індексами піддіапазонів для коротких і довги х OFDM символів. Наприклад, передавальні антени 1 і 2 можуть використовуватися для довгих OFD M піддіапазонів з індексами {-104, 103, -102, -101}, які зв'язані з коротким OFDM піддіапазоном з індексом -26.Обробка у передавачі і приймачі для режиму рознесення детально описана у зазначеній вище попередній [заявці на патент США №60/421,309.1]. 1. Обробка на фізичному рівні На Фіг.8 показана блок-схема варіанту здійснення точки доступу 510x і двох користувальницьких терміналів 520x і 520y у MIMO-OFDM системі 500. У випадку низхідної лінії у точці доступ у 510x передавальний (TX) процесор 810 даних приймає користувальницькі дані (тобто інформаційні біти) з джерела 808 даних і керуючі дані та інші дані з контролера 830 і, можливо, з планувальника 834. Функції контролера 830 і планувальника 834 можуть виконуватися одним процесором або множиною процесорів. Вказані різні типи даних можуть передаватися по різних транспортних каналах. TX процесор 810 даних обробляє різні типи даних, базуючись на одній або декількох схемах кодування і модуляції, і надає потік символів модуляції для кожного просторового каналу, що використовується при передачі даних. TX просторовий процесор 820 приймає один або декілька потоків символів модуляції з TX процесора 810 даних і виконує просторову обробку символів модуляції для надання одного потоку символів "передачі" для кожної передавальної антени. Обробка у процесорах 810 і 820 описується нижче. 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1,4 3 3,4 1,2 2,4 1,3 2,3 1,4 3,4 31 Р2 37 43 3 9 15 21 27 20 21 22 23 24 25 26 3,4 4 1,2 2,4 1,3 2,3 1,4 17 Р3 23 29 35 41 47 Кожний модулятор (MOD) 822 приймає і обробляє відповідний потік символів передачі для надання відповідного потоку OFDM символів, який додатково обробляється для забезпечення відповідного сигналу низхідної лінії. Сигнали низхідної лінії з Nap модуляторів 822а-822ар потім передають через Nap антени 824а-824ар, відповідно. У кожному користувальницькому терміналі 520 одна або множина антен 852 приймають передані сигнали низхідної лінії, і кожна антена надає вхідний сигнал приймача у відповідний демодулятор (DEMOD) 854. Кожний демодулятор 854 виконує обробку, комплементарну обробці виконуваній у модуляторі 822, і надає "прийняті" символи. Потім приймальний (RX) просторовий процесор 860 виконує просторову обробку прийнятих символів від всіх демодуляторів 854 для забезпечення "відновлених" символів, які являють собою оцінки символів модуляції, переданих точкою доступ у. RX процесор 870 даних приймає і демультиплексує відновлені символи в їх відповідні транспортні канали. Відновлені символи для кожного транспортного каналу можуть піддаватися обробці для забезпечення декодованих даних для цього транспортного каналу. Декодовані дані для кожного транспортного каналу можуть включати в себе відновлені дані користувача, керуючі дані і т.д., які можуть надаватися у споживач 872 даних для збереження і/або контролер 880 для подальшої обробки. Обробка у точці доступ у 510 і терміналі 520 для низхідної лінії більш детально описується нижче і у зазначеній вище попередній [заявці на патент США №60/421,309]. Обробка у випадку висхідної лінії може бути такою ж або відмінною від обробки у випадку низхідної лінії. У випадку низхідної лінії у кожному активному користувальницькому терміналі 520 RX просторовий процесор 860 додатково виконує оцінку низхідного каналу і надає інформацію про стан каналу (CSI). CSI може включати в себе оцінки відгуку каналу, ССШ при прийомі і т.д. RX процесор 870 даних може також надавати статус кожного пакету/кадру, прийнятого по низхідній лінії. Контролер 880 приймає інформацію про стан каналу і статус пакету/кадру і визначає інформацію зворотного зв'язку, призначену для передачі у точку доступу. Контролер 880 може додатково обробляти оцінки низхідного каналу для одержання направляючих векторів, які використовуються для передачі направленого опорного сигналу у точку доступ у і для просторової обробки при прийомі даних по низхід 25 84411 ній лінії і передачі даних по висхідній лінії. Інформація зворотного зв'язку і дані зворотної лінії обробляються у TX процесорі 890 даних, мультиплексуються з пілотними даними і піддаються просторовій обробці у TX просторовому процесорі 892 (якщо він присутній), додатково обробляються в одному або декількох модуляторах 854 і передаються через одну або декілька антен 852 у точку доступ у. У точці 510 доступу переданий сигнал(сигнали) висхідної лінії приймається антенами 824, демодулюється у демодуляторах 822 і обробляється в RX просторовому процесорі 840 і RX процесорі 842 даних способом, комплементарним виконуваному у користувальницькому терміналі. Потім відновлена інформація зворотного зв'язку надається у контролер 830 і планувальник 834. Планувальник 834 може використовувати інформацію зворотного зв'язку для виконання декількох функцій, таких як (1) вибір набору користувальницьких терміналів для передачі даних по низхідній лінії і висхідній лінії, (2) вибір швидкостей для вибраних користувальницьких терміналів і (3) призначення доступних ресурсів FCH/RCH вибраним терміналам. Контролер 830 може додатково використовува ти інформацію (наприклад, направляючі вектори), одержану з передачі по висхідній лінії, для обробки передачі по низхідній лінії, як описано нижче. Контролери 830 і 880 керують роботою різних блоків обробки у точці доступу і користувальницькому терміналі, відповідно. Наприклад, контролер 830 може визначати розмір корисного навантаження кожного пакету даних, що передається по низхідній лінії, і вибирати OFDM символи відповідних розмірів для кожного пакету даних, що передається по низхідній лінії. Відповідно, контролер 880 може визначати розмір корисного навантаження кожного пакету даних, що передається по висхідній лінії, і вибирати OFDM символи відповідних розмірів, що передаються по висхідній лінії. Вибір розміру OFDM символу може здійснюватися для низхідної лінії і висхідної лінії різними способами. В одному з варіантів здійснення контролер 830 і/або планувальник 834 визначає конкретний розмір символу OFDM для використання як у низхідній лінії, так і у висхідній лінії. В іншому варіанті здійснення контролер у передавачі визначає конкретні розміри OFDM символів для використання при передачі. Вибір розміру OFDM символу може бути переданий у приймач (наприклад, за допомогою сигналізації по службовому каналу або сигналізації під час самої передачі). Ще в одному варіанті здійснення контролер у приймачі визначає конкретні розміри OFDM символів для використання при передачі, і вибір розміру OFD M символу надається у передавач. Вибір розміру OFDM символу може бути наданий різними способами. Наприклад, конкретні розміри OFDM символів для використання у даній передачі можуть бути виведені з інформації планувальника для цієї передачі, яка може включати в себе, наприклад, режим передачі, просторові канали, швидкість і часовий інтервал для використання при передачі. Інформація планувальника може генеруватися контро 26 лером 830 і/або планувальником 834, контролером у передавачі або контролером у приймачі. Як для низхідної лінії, так і для висхідної лінії конкретна комбінація великих і маленьких OFDM символів для використання у кожному пакеті даних залежить від розміру корисного навантаження пакету і ємності OFDM символу для кожного з доступних розмірів OFDM символів. Для кожного пакету даних контролер може вибирати стільки великих OFDM символів, скільки необхідно, і, за необхідності, вибирати один або декілька маленьких OFDM символів для пакету даних. Вибір може виконуватися наступним чином. Припустимо, що використовуються два розміри OFDM символів (наприклад, 64 піддіапазони і 256 піддіапазонів), ємність перенесення даних маленького OFDM символу складає TSM=48 символів модуляції, і ємність великого OFDM символу складає TL=192 символи модуляції. Схема модуляції і кодування дає можливість передачі M інформаційних бітів на один символ модуляції. Ємність маленького OFDM символу при цьому складає CSM=48×M інформаційних бітів, і ємність великого OFDM символу складає CL=192×M інформаційних бітів. Припустимо, що пакет даних має довжину NP бітів. Контролер обчислює два проміжних значення, l, m наступним чином: l=int[N P/CL] рівняння (2) m=ceiling[(N P-l×CL)/CSM] рівняння (3) де операція "int" для а дає цілу частину а, а операція "ceiling" для b дає наступне за b ціле значення. Якщо m