Спосіб і пристрій для вибору віртуальних антен
Формула / Реферат
1. Пристрій вибору віртуальних антен у безпровідній системі зв'язку, який містить:
щонайменше один оброблювальний пристрій, виконаний з можливістю вибору щонайменше однієї віртуальної антени з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен, і забезпечення індикації використання щонайменше однієї вибраної віртуальної антени для передачі даних; і
пам'ять, сполучену щонайменше з одним оброблювальним пристроєм.
2. Пристрій за п. 1, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю здійснення оцінки множини гіпотез, причому кожна гіпотеза відповідає відмінному набору щонайменше з однієї віртуальної антени, і вибору гіпотези з множини гіпотез, при цьому щонайменше одна вибрана віртуальна антена відповідає вибраній гіпотезі.
3. Пристрій за п. 2, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю визначення характеристики кожної з множини гіпотез на основі щонайменше одного показника, і вибору гіпотези з найкращою характеристикою.
4. Пристрій за п. 2, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю визначення якості сигналу для кожної з множини гіпотез, і вибору гіпотези з найвищою якістю сигналу.
5. Пристрій за п. 2, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю визначення пропускної здатності для кожної з множини гіпотез, і вибору гіпотези з найвищою пропускною здатністю.
6. Пристрій за п. 2, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю визначення загальної швидкості для кожної з множини гіпотез, і вибору гіпотези з найвищою загальною швидкістю.
7. Пристрій за п. 2, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю рівномірного розподілу сумарної потужності передачі щонайменше по одній віртуальній антені для кожної з множини гіпотез.
8. Пристрій за п. 2, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю нерівномірного розподілу сумарної потужності передачі щонайменше по одній віртуальній антені для кожної з множини гіпотез.
9. Пристрій за п. 1, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю вибору щонайменше однієї швидкості щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени, виходячи з якості сигналу щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени.
10. Пристрій за п. 1, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю давати команду на відправлення передачі даних щонайменше через одну вибрану віртуальну антену, сполучену з оброблювальним пристроєм, на приймальний пристрій.
11. Пристрій за п. 1, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю відправлення інформації про стан каналу щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени на передавальний пристрій, і прийому передачі даних від передавального пристрою щонайменше через одну вибрану віртуальну антену.
12. Пристрій за п. 11, в якому інформація про стан каналу ідентифікує щонайменше одну вибрану віртуальну антену.
13. Пристрій за п. 11, в якому інформація про стан каналу відображає якість сигналу або щонайменше одну швидкість щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени.
14. Пристрій за п. 11, в якому інформація про стан каналу відображає базову якість сигналу і щонайменше одну зміну якості сигналу, причому базова якість сигналу відповідає одній вибраній віртуальній антені або одному потоку даних, і при цьому щонайменше одна зміна якості сигналу відповідає вибраним віртуальним антенам, що залишилися, або потокам даних, що залишилися.
15. Пристрій за п. 11, в якому інформація про стан каналу відображає щонайменше одну матрицю, використовувану для формування щонайменше однієї вибраної віртуальної антени.
16. Пристрій за п. 1, в якому множина віртуальних антен формується щонайменше з використанням однієї матриці, яка відображає кожну віртуальну антену на множину фізичних антен.
17. Спосіб вибору віртуальних антен у безпровідній системі зв'язку, який включає етапи, на яких:
вибирають щонайменше одну віртуальну антену з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен; і
забезпечують індикацію щонайменше однієї вибраної віртуальної антени для використання для передачі даних.
18. Спосіб за п. 17, в якому етап, на якому вибирають щонайменше одну віртуальну антену, включає етапи, на яких:
оцінюють множину гіпотез, причому кожна гіпотеза відповідає відмінному набору щонайменше з однієї віртуальної антени, і
вибирають гіпотезу з множини гіпотез, причому щонайменше одна вибрана віртуальна антена відповідає вибраній гіпотезі.
19. Спосіб за п. 18, в якому етап, на якому оцінюють множину гіпотез, включає етап, на якому визначають характеристику кожної з множини гіпотез на основі щонайменше одного показника, і при цьому етап, на якому вибирають гіпотезу, включає етап, на якому вибирають гіпотезу з найкращою характеристикою.
20. Спосіб за п. 19, в якому етап, на якому оцінюють множину гіпотез, включає етап, на якому рівномірно розподіляють сумарну потужність передачі щонайменше по одній віртуальній антені для кожної з множини гіпотез.
21. Спосіб за п. 17, який додатково включає етапи, на яких:
відправляють інформацію про стан каналу щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени на передавальний пристрій; і
приймають передачу даних від передавального пристрою щонайменше через одну вибрану віртуальну антену.
22. Пристрій вибору віртуальних антен у безпровідній системі зв'язку, який містить:
засіб вибору щонайменше однієї віртуальної антени з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен; і
засіб забезпечення індикації щонайменше однієї вибраної віртуальної антени для використання для передачі даних.
23. Пристрій за п. 22, в якому засіб вибору щонайменше однієї віртуальної антени містить:
засіб здійснення оцінки множини гіпотез, причому кожна гіпотеза відповідає відмінному набору щонайменше з однієї віртуальної антени, і
засіб вибору гіпотези з множини гіпотез, причому щонайменше одна вибрана віртуальна антена відповідає вибраній гіпотезі.
24. Пристрій за п. 23, в якому засіб здійснення оцінки множини гіпотез містить засіб визначення характеристики кожної з множини гіпотез на основі щонайменше одного показника, і при цьому засіб вибору гіпотези містить засіб вибору гіпотези з найкращоюхарактеристикою.
25. Пристрій за п. 22, який додатково містить:
засіб відправлення інформації про стан каналу щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени на передавальний пристрій; і
засіб прийому передачі даних від передавального пристрою щонайменше через одну вибрану віртуальну антену.
26. Зчитувані процесором носії для зберігання інструкцій, придатних для:
вибору щонайменше однієї віртуальної антени з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен; і
використання щонайменше однієї вибраної віртуальної антени для передачі даних.
27. Пристрій вибору віртуальних антен у безпровідній системі зв'язку, який містить:
щонайменше один оброблювальний пристрій, виконаний з можливістю прийому інформації про стан каналу щонайменше для однієї віртуальної антени, вибраної з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен, і відправлення передачі даних щонайменше через одну вибрану віртуальну антену; і
пам'ять, сполучену щонайменше з одним оброблювальним пристроєм.
28. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю рівномірного розподілу сумарної потужності передачі щонайменше по одній вибраній віртуальній антені.
29. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю вибору щонайменше однієї швидкості щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени, виходячи з інформації про стан каналу, і відправлення передачі даних щонайменше з однією вибраною швидкістю.
30. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю відправлення щонайменше одного потоку даних для передачі даних, і відображення кожного потоку даних на всі з щонайменше однієї вибраної віртуальної антени.
31. Пристрій за п. 30, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю відображення кожного потоку даних на всі з щонайменше однієї вибраної віртуальної антени на основі попередньо заданої перестановки потоку.
32. Пристрій за п. 30, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю відображення кожного потоку даних на всі з щонайменше однієї вибраної віртуальної антени, циклічно проходячи щонайменше через одну вибрану віртуальну антену, по множині піднесучих.
33. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю відправлення щонайменше одного потоку даних для передачі даних, і відображення кожного потоку даних на відповідну вибрану віртуальну антену.
34. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю прийому інформації про стан каналу, яка відображає щонайменше одну матрицю для використання при формуванні щонайменше однієї вибраної віртуальної антени, і обробки передачі даних з використанням цієї щонайменше однієї матриці.
35. Пристрій за п. 34, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю відправлення щонайменше одного потоку даних для передачі даних, і відображення кожного потоку даних на всі з щонайменше однієї вибраної віртуальної антени.
36. Спосіб вибору віртуальних антен у безпровідній системі зв'язку, який включає етапи, на яких:
приймають інформацію про стан каналу щонайменше для однієї віртуальної антени, вибраної з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен; і
відправляють передачу даних щонайменше через одну вибрану віртуальну антену.
37. Спосіб за п. 36, який додатково включає етапи, на яких:
розподіляють сумарну потужність передачі щонайменше по одній вибраній віртуальній антені.
38. Спосіб за п. 36, в якому етап відправлення передачі даних включає етапи, на яких:
вибирають щонайменше одну швидкість щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени, виходячи з інформації про стан каналу, і
відправляють передачу даних щонайменше з однією вибраною швидкістю.
39. Пристрій вибору віртуальних антен у безпровідній системі зв'язку, який містить:
засіб прийому інформації про стан каналу щонайменше для однієї віртуальної антени, вибраної з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен; і
засіб відправлення передачі даних щонайменше через одну вибрану віртуальну антену.
40. Пристрій за п. 39, який додатково містить засіб розподілу сумарної потужності передачі щонайменше по одній вибраній віртуальній антені.
41. Пристрій за п. 39, в якому засіб відправлення передачі даних містить:
засіб вибору щонайменше однієї швидкості щонайменше для однієї вибраної віртуальної антени, виходячи з інформації про стан каналу, і
засіб відправлення передачі даних щонайменше з однією вибраною швидкістю.
42. Зчитувані процесором носії для зберігання інструкцій, придатних для: прийому інформації про стан каналу щонайменше для однієї віртуальної антени, вибраної з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен; і
відправлення передачі даних щонайменше через одну вибрану віртуальну антену.
Текст
1. Пристрій вибору віртуальних антен у безпровідній системі зв'язку, який містить: щонайменше один оброблювальний пристрій, виконаний з можливістю вибору щонайменше однієї віртуальної антени з множини віртуальних антен, сформованих множиною фізичних антен, і забезпечення індикації використання щонайменше однієї вибраної віртуальної антени для передачі даних; і пам'ять, сполучену щонайменше з одним оброблювальним пристроєм. 2. Пристрій за п. 1, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю здійснення оцінки множини гіпотез, причому кожна гіпотеза відповідає відмінному набору щонайменше з однієї віртуальної антени, і вибору гіпотези з множини гіпотез, при цьому щонайменше одна вибрана віртуальна антена відповідає вибраній гіпотезі. 3. Пристрій за п. 2, в якому щонайменше один оброблювальний пристрій виконаний з можливістю визначення характеристики кожної з множини гіпотез на основі щонайменше одного показника, і вибору гіпотези з найкращою характеристикою. 2 (19) 1 3 92361 4 13. Пристрій за п. 11, в якому інформація про стан 23. Пристрій за п. 22, в якому засіб вибору щонайканалу відображає якість сигналу або щонайменменше однієї віртуальної антени містить: ше одну швидкість щонайменше для однієї вибразасіб здійснення оцінки множини гіпотез, причому ної віртуальної антени. кожна гіпотеза відповідає відмінному набору що14. Пристрій за п. 11, в якому інформація про стан найменше з однієї віртуальної антени, і каналу відображає базову якість сигналу і щонайзасіб вибору гіпотези з множини гіпотез, причому менше одну зміну якості сигналу, причому базова щонайменше одна вибрана віртуальна антена якість сигналу відповідає одній вибраній віртуальвідповідає вибраній гіпотезі. ній антені або одному потоку даних, і при цьому 24. Пристрій за п. 23, в якому засіб здійснення оціщонайменше одна зміна якості сигналу відповідає нки множини гіпотез містить засіб визначення хавибраним віртуальним антенам, що залишилися, рактеристики кожної з множини гіпотез на основі або потокам даних, що залишилися. щонайменше одного показника, і при цьому засіб 15. Пристрій за п. 11, в якому інформація про стан вибору гіпотези містить засіб вибору гіпотези з каналу відображає щонайменше одну матрицю, найкращою характеристикою. використовувану для формування щонайменше 25. Пристрій за п. 22, який додатково містить: однієї вибраної віртуальної антени. засіб відправлення інформації про стан каналу 16. Пристрій за п. 1, в якому множина віртуальних щонайменше для однієї вибраної віртуальної анантен формується щонайменше з використанням тени на передавальний пристрій; і однієї матриці, яка відображає кожну віртуальну засіб прийому передачі даних від передавального антену на множину фізичних антен. пристрою щонайменше через одну вибрану вірту17. Спосіб вибору віртуальних антен у безпровідальну антену. ній системі зв'язку, який включає етапи, на яких: 26. Зчитувані процесором носії для зберігання вибирають щонайменше одну віртуальну антену з інструкцій, придатних для: множини віртуальних антен, сформованих множивибору щонайменше однієї віртуальної антени з ною фізичних антен; і множини віртуальних антен, сформованих множизабезпечують індикацію щонайменше однієї вибною фізичних антен; і раної віртуальної антени для використання для використання щонайменше однієї вибраної віртупередачі даних. альної антени для передачі даних. 18. Спосіб за п. 17, в якому етап, на якому виби27. Пристрій вибору віртуальних антен у безпровірають щонайменше одну віртуальну антену, вклюдній системі зв'язку, який містить: чає етапи, на яких: щонайменше один оброблювальний пристрій, виоцінюють множину гіпотез, причому кожна гіпотеза конаний з можливістю прийому інформації про відповідає відмінному набору щонайменше з одністан каналу щонайменше для однієї віртуальної єї віртуальної антени, і антени, вибраної з множини віртуальних антен, вибирають гіпотезу з множини гіпотез, причому сформованих множиною фізичних антен, і відпращонайменше одна вибрана віртуальна антена влення передачі даних щонайменше через одну відповідає вибраній гіпотезі. вибрану віртуальну антену; і 19. Спосіб за п. 18, в якому етап, на якому оцінюпам'ять, сполучену щонайменше з одним обробють множину гіпотез, включає етап, на якому вилювальним пристроєм. значають характеристику кожної з множини гіпотез 28. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один на основі щонайменше одного показника, і при оброблювальний пристрій виконаний з можливістю цьому етап, на якому вибирають гіпотезу, включає рівномірного розподілу сумарної потужності переетап, на якому вибирають гіпотезу з найкращою дачі щонайменше по одній вибраній віртуальній характеристикою. антені. 20. Спосіб за п. 19, в якому етап, на якому оціню29. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один ють множину гіпотез, включає етап, на якому рівоброблювальний пристрій виконаний з можливістю номірно розподіляють сумарну потужність передавибору щонайменше однієї швидкості щонайменчі щонайменше по одній віртуальній антені для ше для однієї вибраної віртуальної антени, вихокожної з множини гіпотез. дячи з інформації про стан каналу, і відправлення 21. Спосіб за п. 17, який додатково включає етапи, передачі даних щонайменше з однією вибраною на яких: швидкістю. відправляють інформацію про стан каналу щонай30. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один менше для однієї вибраної віртуальної антени на оброблювальний пристрій виконаний з можливістю передавальний пристрій; і відправлення щонайменше одного потоку даних приймають передачу даних від передавального для передачі даних, і відображення кожного потоку пристрою щонайменше через одну вибрану віртуданих на всі з щонайменше однієї вибраної віртуальну антену. альної антени. 22. Пристрій вибору віртуальних антен у безпрові31. Пристрій за п. 30, в якому щонайменше один дній системі зв'язку, який містить: оброблювальний пристрій виконаний з можливістю засіб вибору щонайменше однієї віртуальної антевідображення кожного потоку даних на всі з щони з множини віртуальних антен, сформованих найменше однієї вибраної віртуальної антени на множиною фізичних антен; і основі попередньо заданої перестановки потоку. засіб забезпечення індикації щонайменше однієї 32. Пристрій за п. 30, в якому щонайменше один вибраної віртуальної антени для використання для оброблювальний пристрій виконаний з можливістю передачі даних. відображення кожного потоку даних на всі з щонайменше однієї вибраної віртуальної антени, ци 5 92361 6 клічно проходячи щонайменше через одну вибра38. Спосіб за п. 36, в якому етап відправлення пену віртуальну антену, по множині піднесучих. редачі даних включає етапи, на яких: 33. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один вибирають щонайменше одну швидкість щонайоброблювальний пристрій виконаний з можливістю менше для однієї вибраної віртуальної антени, відправлення щонайменше одного потоку даних виходячи з інформації про стан каналу, і для передачі даних, і відображення кожного потоку відправляють передачу даних щонайменше з одданих на відповідну вибрану віртуальну антену. нією вибраною швидкістю. 34. Пристрій за п. 27, в якому щонайменше один 39. Пристрій вибору віртуальних антен у безпровіоброблювальний пристрій виконаний з можливістю дній системі зв'язку, який містить: прийому інформації про стан каналу, яка відобразасіб прийому інформації про стан каналу щонайжає щонайменше одну матрицю для використання менше для однієї віртуальної антени, вибраної з при формуванні щонайменше однієї вибраної вірмножини віртуальних антен, сформованих множитуальної антени, і обробки передачі даних з виконою фізичних антен; і ристанням цієї щонайменше однієї матриці. засіб відправлення передачі даних щонайменше 35. Пристрій за п. 34, в якому щонайменше один через одну вибрану віртуальну антену. оброблювальний пристрій виконаний з можливістю 40. Пристрій за п. 39, який додатково містить засіб відправлення щонайменше одного потоку даних розподілу сумарної потужності передачі щонаймедля передачі даних, і відображення кожного потоку нше по одній вибраній віртуальній антені. даних на всі з щонайменше однієї вибраної вірту41. Пристрій за п. 39, в якому засіб відправлення альної антени. передачі даних містить: 36. Спосіб вибору віртуальних антен у безпровідзасіб вибору щонайменше однієї швидкості щоній системі зв'язку, який включає етапи, на яких: найменше для однієї вибраної віртуальної антени, приймають інформацію про стан каналу щонаймевиходячи з інформації про стан каналу, і нше для однієї віртуальної антени, вибраної з засіб відправлення передачі даних щонайменше з множини віртуальних антен, сформованих множиоднією вибраною швидкістю. ною фізичних антен; і 42. Зчитувані процесором носії для зберігання відправляють передачу даних щонайменше через інструкцій, придатних для: прийому інформації про одну вибрану віртуальну антену. стан каналу щонайменше для однієї віртуальної 37. Спосіб за п. 36, який додатково включає етапи, антени, вибраної з множини віртуальних антен, на яких: сформованих множиною фізичних антен; і розподіляють сумарну потужність передачі щовідправлення передачі даних щонайменше через найменше по одній вибраній віртуальній антені. одну вибрану віртуальну антену. Дана заявка на патент вимагає пріоритет попередніх заявок США №60/710,371 на "СПОСІБ ВИБІРКОВОЇ ПСЕВДОВИПАДКОВОЇ ПЕРЕСТАНОВКИ ВІРТУАЛЬНИХ АНТЕН", поданої 22 серпня 2005 року, і №60/711,144 на "СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ РОЗНЕСЕННЯ АНТЕН В СИСТЕМАХ ЗВ'ЯЗКУ З БАГАТЬМА ВХОДАМИ І БАГАТЬМА ВИХОДАМИ", поданої 24 серпня 2005 року, і заявки США №11/261,823 на "СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РОЗНЕСЕННЯ АНТЕН В БЕЗПРОВІДНІЙ СИСТЕМІ ЗВ'ЯЗКУ", поданої 27 жовтня 2005 року, і переуступлених правонаступнику даної заявки і включених в неї за допомогою посилання. Дане розкриття загалом стосується засобів зв'язку, і, більш конкретно, до технологій для передачі даних в безпровідній системі зв'язку. У безпровідній системі зв'язку, передавальний пристрій (наприклад, базова станція або термінал) може використовувати множину (Т) передавальних антен для передачі даних на приймальний пристрій, обладнаний множиною (R) приймальних антен. Множина передавальних і приймальних антен може використовуватися для збільшення пропускної здатності і/або поліпшення надійності. Наприклад, передавальний пристрій може передавати Τ символів одночасно від Τ передавальних антен, щоб поліпшити пропускну здатність. З іншого боку, передавальний пристрій може передавати один і той же символ з надмірністю від всіх Τ передавальних антен, щоб поліпшити прийом приймальним пристроєм. Передача від кожної передавальної антени викликає перешкоди передачам від інших передавальних антен. У деяких випадках можна одержати поліпшені характеристики, передаючи менше, ніж Τ символів одночасно від Τ передавальних антен. Це може бути досягнуто шляхом вибору підмножини з Τ передавальних антен і передачі менше, ніж Τ символів від вибраної підмножини передавальних антен. Передавальна антена(и), яка не використовується для передачі, не викликає перешкоди в передавальній антені (антенах), яка використовується для передачі. Отже, можуть бути одержані поліпшені характеристики для вибраної підмножини передавальних антен. Кожна передавальна антена звичайно зіставляється з визначеною піковою потужністю передачі, яка може використовуватися для цієї антени. Пікова потужність передачі може визначатися підсилювачем потужності, що використовується для передавальної антени, регулювальними обмежувальними умовами і/або іншими факторами. Для кожної передавальної антени, яка не використовується для передачі, потужність передачі для цієї антени по суті розтрачується даремно. Таким чином, в даній галузі техніки існує потреба в технологіях для більш ефективного викори 7 92361 8 стання потужності передачі, доступної для переФіг.6 показує приклад розподілу потужності за давальних антен. принципом «заповнення водою». У даному описі викладаються технології для Фіг.7 показує технологічний процес для вибору передачі даних від віртуальних антен замість фіі використання віртуальних антен. зичних антен. Фізична антена є антеною, застосоФіг.8 показує пристрій для вибору і викорисвуваною для випромінювання сигналу. Звичайно тання віртуальних антен. фізична антена має обмежену максимальну потуФіг.9 показує технологічний процес для пережність передачі, яка часто визначається співвіднедачі даних від віртуальних антен. сеним підсилювачем потужності. Віртуальна антеФіг.10 показує пристрій для передачі даних від на є антеною, від якої можуть бути передані дані. віртуальних антен. Віртуальна антена може відповідати променю, Слово "ілюстративний" використовується в сформованому за допомогою об'єднання множини даному описі, щоб визначити "слугує прикладом, фізичних антен за допомогою вектора коефіцієнтів варіантом або ілюстрацією". Будь-який варіант або ваги. Множина віртуальних антен може бути здійснення або зразок, охарактеризований в дасформована множиною фізичних антен так, що ному описі як "ілюстративний", не повинен обов'якожна віртуальна антена відображається на деякі зково тлумачитися як переважний або вигідний або на всі фізичні антени за допомогою різних віперед іншими варіантами здійснення або зразкадображень, які описані нижче. Віртуальні антени ми. забезпечують можливість ефективного викорисФіг.1 показує структурну схему варіанта здійстання наявної потужності передачі фізичних антен. нення передавального пристрою 110 і приймальЗгідно з одним аспектом, оцінюється характеного пристрою 150 в системі 100 зв'язку. Передаристика різних наборів щонайменше з однієї віртувальний пристрій 110 обладнаний множиною (Т) альної антени, і вибирається для використання антен, а приймальний пристрій 150 обладнаний набір з віртуальної антени (антен) з найкращою множиною (R) антен. Кожна передавальна антена і характеристикою. Характеристика може кількісно кожна приймальна антена може бути фізичною визначатися різними показниками, такими як якість антеною або антенною решіткою. Для передачі по сигналу, пропускна здатність, загальна швидкість, і низхідній лінії зв'язку (або прямій лінії зв'язку), петак далі. У варіанті здійснення, оцінюється множиредавальний пристрій 110 може бути частиною на гіпотез на основі щонайменше одного показнибазової станції, вузла доступу, Вузла В і/або будька. Кожна гіпотеза відповідає відмінному набору якого іншого мережного об'єкта, і може містити щонайменше з однієї віртуальної антени. Гіпотеза деякі або всі їх функціональні засоби. Приймальз найкращою характеристикою (наприклад, з саний пристрій 150 може бути частиною мобільної мими високими якістю сигналу, пропускною здатністанції, користувацького термінала, користувацьстю або загальною швидкістю) вибирається з чиского обладнання і/або будь-якого іншого пристрою, ла всіх оцінюваних гіпотез. Якщо вибір віртуальної і може містити деякі або всі їх функціональні засоантени виконується приймальним пристроєм, то би. Для передачі по висхідній лінії зв'язку (або інформація про стан каналу для вибраної віртуазворотній лінії зв'язку), передавальний пристрій льної антени (антен) може бути передана на пере110 може бути частиною мобільної станції, корисдавальний пристрій. Інформація про стан каналу тувацького термінала, користувацького обладнанможе переносити різні види інформації, наприня і так далі, а приймальний пристрій 150 може клад, про вибрану віртуальну антену (антени), бути частиною базової станції, вузла доступу, Вузякість сигналу або швидкість (швидкості) для вибла В і так далі. раної віртуальної антени (антен), одну або більше У передавальному пристрої 110, пристрій 120 матриць, що використовуються для формування обробки даних передачі приймає дані трафіку від вибраної віртуальної антени (антен), і так далі. джерела 112 даних і обробляє (наприклад, форПередавальний пристрій і/або приймальний приматує, кодує, виконує перемежовування і відобрастрій можуть використовувати вибрану віртуальну ження символів) дані трафіку, щоб згенерувати антену (антени) для передачі даних. символи даних. У тому значенні, в якому це викоНижче більш детально описуються різні аспекристовується в даному описі, символ даних являє ти і варіанти здійснення даного винаходу. собою модуляційний символ для даних, нілотний Ознаки і суть даного винаходу стануть більш символ є модуляційним символом для пілотного наочними з детального опису, що викладається сигналу, модуляційний символ є комплексним знанижче, при розгляді в поєднанні з кресленнями, на ченням для точки в сигнальному сузір'ї (наприяких однакові посилальні позиції використовуютьклад, для М-ФМ (М-чна фазова маніпуляція) або ся для позначення однакових елементів на всіх М-КАМ (М-чна квадратурна амплітудна модулякресленнях. ція)), і символ звичайно є комплексною величиФіг.1 показує структурну схему передавальноною. Пілотний сигнал являє собою дані, які попего пристрою і приймального пристрою. редньо відомі і передавальному пристрою і Фіг.2 показує структурну схему пристрою просприймальному пристрою, і можуть також іменуваторової обробки передачі. тися як навчальний, опорний сигнал, преамбула і Фіг.3 показує модель передачі для віртуальної так далі. Пристрій 130 просторової обробки переантени. дачі мультиплексує символи даних з пілотними Фіг.4А і 4В показують дві ілюстративні передасимволами, виконує просторову обробку на мульчі від віртуальних антен. типлексованих даних і пілотних символах, і надає Фіг.5 показує вибір віртуальної антени для чоΤ потоків символів передачі для Τ передавальних тирьох віртуальних антен. модулів 132a-132t. Кожний передавальний модуль 9 92361 10 132 обробляє (наприклад, модулює, перетворює в з інформації про стан каналу. Канальний обробаналогове представлення, фільтрує, посилює і лювальний пристрій 144 може оцінювати відгук перетворює з підвищенням частоти) свій потік сиМІМО-каналу від приймального пристрою 150 на мволів передачі і генерує модульований сигнал. Τ передавальний пристрій 110 і може надавати сутмодульованих сигналів від передавальних модулів тєву інформацію, що використовується для пере132а-132t передаються від антен 134a-134t, відподачі даних на приймальний пристрій 150. відно. Керуючі/оброблювальні пристрої 140 і 190 кеУ приймальному пристрої 150, R антен 152арують операціями в передавальному пристрої 110 152r приймають Τ модульованих сигналів, і кожна і приймальному пристрої 150, відповідно. Запам'яантена 152 надає прийнятий сигнал на відповідний товуючі пристрої 142 і 192 зберігають дані і проприймальний модуль 154. Кожний приймальний грамні коди для передавального пристрою 110 і модуль 154 обробляє свій прийнятий сигнал метоприймального пристрою 150, відповідно. дом, що є компліментарним до обробки, виконаної Технології, викладені в даному описі, можуть передавальними модулями 132, щоб одержати використовуватися для різних безпровідних сисприйняті символи, надає прийняті символи для тем зв'язку, таких як система Множинного Доступу даних трафіку на пристрій 160 просторової обробз Частотним Розділенням (FDMA), система Мноки прийому, і надає прийняті символи для пілотножинного Доступу з Кодовим Розділенням (CDMA), го сигналу на канальний оброблювальний пристрій система Множинного Доступу з Часовим Розді194 Канальний оброблювальний пристрій 194 оціленням (TDMA), система Множинного Доступу з нює відгук МІМО-каналу від передавального приПросторовим Розділенням (SDMA), система Мнострою 110 до приймального пристрою 150 на осжинного Доступу з Ортогональним Частотним Рознові прийнятих символів для пілотного сигналу (і, діленням (OFDMA), система Множинного Доступу можливо, прийнятих символів для даних графіку) і з Частотним Розділенням і Однією Несучою (SCнадає оцінки каналу на пристрій 160 просторової FDMA), і гак далі. Система OFDMA використовує обробки прийому. Пристрій 160 просторової оброМультиплексування з Ортогональним Розділенням бки прийому виконує виявлення на прийнятих сиЧастот (OFDM). OFDM і SC-FDMA розділяють повмволах для даних трафіку, використовуючи оцінки ну ширину смуги системи на множину (K) ортогоканалу, і надає оцінки символів даних. Пристрій нальних піднесучих, які також іменуються тонами, 170 обробки даних прийому додатково обробляє елементами дискретизації, і так далі. Кожна підне(наприклад, виконує зворотне перемежовування і суча може модулюватися даними. Звичайно модудекодує) оцінки символів даних і надає декодовані ляційні символи передаються в частотній області у дані на накопичувач 172 даних. випадку OFDM і у часовій області у випадку SCПриймальний пристрій 150 може оцінювати FDMA. умови каналу і може передавати інформацію про 1. Обробка в Передавальному Пристрої стан каналу на передавальний пристрій 110. ІнфоПередавальний пристрій може передавати рмація про стан каналу може вказувати, наприодин або більше вихідних символів одночасно від клад, конкретний набір щонайменше з однієї вірΤ передавальних антен на кожній піднесучій в котуальної ангени для використання при передачі, жному періоді символу. Кожний вихідний символ одну або більше матриць, що використовуються може бути модуляційним символом для OFDM, для формування вибраної віртуальної антени (анчастотно-часовим символом для SC-FDMA, або тен), одну або більше швидкостей або форматів будь-якою іншою комплексною величиною. Перепакета для використання при передачі, якість сигдавальний пристрій може передавати вихідні симналу для вибраної віртуальної антени (антен), сиволи, використовуючи різні схеми передачі. мволи квітирування (АСK) і/або символи негативУ варіанті здійснення, передавальний пристрій ного квітирування (ΝΑΚ) для пакетів, декодованих обробляє вихідні символи для передачі таким чиприймальним пристроєм 150, інші види інформаном: ції, або будь-яку їх комбінацію. Інформація про x(k)=U·P(k)·G·s(k) (1) стан каналу обробляється (наприклад, кодується, де піддається перемежовуванню і відображенню сиs(k)=[s1(k)s2(k) ... sv(k)]T є V 1 вектором, що мволів) пристроєм 180 обробки сигналізації перескладається з V вихідних символів, для передачі дачі, піддається просторовій обробці пристроєм на піднесучій k в одному періоді символу, 182 просторової обробки передачі, і додатково G є діагональною V V матрицею, що складаобробляється передавальними модулями 154ається з коефіцієнтів посилення для V вихідних си154r для і енерування R модульованих сигналів, мволів, які передаються через антени 152а-152r. Р(k) є T V матрицею перестановок для піднеУ передавальному пристрої 110, R модульосучої k, ваних сигналів приймаються антенами 134a-134t, U=[u1u2 ... uT] є ортонормованою Т Т матриобробляються приймальними модулями 132aцею, 132t, піддаються просторовій обробці пристроєм х(k)=[х1(k) х2(k) ... xT(k)]Т є Т 1 вектором, що 136 просторової обробки прийому, і додатково складається з Τ символів передачі, для передачі обробляються (наприклад, піддаються зворотному від Τ передавальних антен на піднесучій k в одноперемежовуванню і декодуються) пристроєм 138 му періоді символу, і обробки сигналізації прийому для відновлення "T" означає транспонування. інформації про стан каналу. КеруюДля спрощення, в даному описі передбачаєтьчий/оброблювальний пристрій 140 керує передася, що середня потужність кожного елемента si(k) чею даних на приймальний пристрій 150, виходячи у векторі s(k) дорівнює одиниці. Рівняння (1) за 11 92361 12 стосовується для однієї піднесучої k. Передавальортогональними один до одного, і кожний стовпець ний пристрій може виконувати таку ж обробку для має одиничну потужність. У варіанті здійснення, кожної піднесучої, використовуваної для передачі. матриця U задається так, що сума квадратів ампΤ являє собою число передавальних антен. літуд Τ елементів в кожному рядку дорівнює посКрім того, Τ також є числом віртуальних антен, тійній величині. Ця властивість приводить до рівдоступних для використання і сформованих Τ стоної потужності передачі, що використовується для впцями ортонормованої матриці U. Віртуальні анвсіх Τ передавальних антен. Крім того, матриця U тени також можуть називатися ефективними антеможе бути унітарною матрицею, яка характеризунами або з використанням якої-небудь іншої ється властивістю UH·U=U·UH=I. термінології. V є числом вихідних символів, що Для формування віртуальних антен можуть передаються одночасно на одній піднесучій в одвикористовуватися різні ортонормовані і унітарні ному періоді символу. Крім того, V є числом віртуматриці. У варіанті здійснення, для матриці U виальних антен, використовуваних для передачі. У користовується ТхТ матриця W Уолша/Адамара. У іншому варіанті здійснення, для матриці U викоризагальному випадку, 1 V min{T,R}. V може бути стовується ТхТ матриця F Фур'є. У ще одному вапараметром, що конфігурується, який може вибиріанті здійснення, матриця U утворена як U=Λ·F, ратися, як описано нижче. де Λ є діагональною матрицею, складеною з Τ Хоч це не показано в рівнянні (1), передавальмасштабованих значень для Τ рядків матриці F. ний пристрій може застосовувати рознесення з Наприклад, Λ може бути задана у вигляді циклічними затримками, щоб поліпшити вибірковість по частоті віртуальних антен. Рознесення з Λ=diag 1e j 1 ...e j T 1 , де θt для t=1, ..., Т-1 моциклічними затримками може бути реалізоване (1) в частотній області, шляхом застосування різних жуть бути випадковими фазами, які змінюють пролінійних змін фази на K піднесучих кожної передасторові напрями, що описуються стовпцями матвальної антени, або (2) у часовій області, шляхом риці F. В ще одному варіанті здійснення, матриця застосування Τ різних циклічних затримок для Τ U є ортонормованою матрицею з псевдовипадкопередавальних антен. Для спрощення, нижче навими елементами. Також для матриці U можуть водиться опис для варіанта здійснення, показановикористовуватися різні інші матриці. го в рівнянні (1), без рознесення з циклічними заУ варіанті здійснення, єдина ортонормована тримками. матриця U використовується для всіх K піднесучих У рівнянні (1), матриця G коефіцієнтів посиу всіх періодах символу. У цьому варіанті здійслення визначає величину потужності передачі для нення, U не є функцією індексу k піднесучої або використання відносно кожного з V вихідних симіндексу n символу. У іншому варіанті здійснення, волів, що передаються одночасно. У варіанті здійрізні ортонормовані матриці використовуються для снення, задається така матриця коефіцієнтів порізних піднесучих. У ще одному варіанті здійсненсилення, що сумарна потужність передачі Рtotal для ня, різні ортонормовані матриці використовуються Τ передавальних антен використовується для педля різних наборів піднесучих, які можуть признаредачі незалежно від числа вихідних символів, що чатися різним користувачам. У ще одному варіанті передаються, тобто незалежно від величини V. У здійснення, різні ортонормовані матриці викорисваріанті здійснення, сумарна потужність передачі товуються для різних часових інтервалів, причому рівномірно або нарівно розподіляється по V вихідкожний часовий інтервал може охоплювати єдиний них символах, а матриця коефіцієнтів посилення або множину періодів символів. У ще одному варіможе бути задана таким чином: анті здійснення, для використання вибираються T Ptx (2) I V K де І є одиничною матрицею, а Ρtx є максимальною енергією передачі для кожної передавальної антени. Рівняння (2) передбачає, що всі K піднесучі використовуються для передачі. У цьому варіанті здійснення, для кожного вихідного символу може використовуватися велика потужність передачі, якщо передається менше вихідних символів. У інших варіантах здійснення, сумарна потужність передачі може розподілятися нерівномірно або нерівно по V вихідних символах. Матриця Р(k) перестановок вибирає V конкретних віртуальних антен (або V конкретних стовпців матриці U), щоб використовувати для піднесучої k з числа Τ доступних віртуальних антен. Матриця перестановок може задаватися різними способами, що описано нижче. Такі ж або відмінні матриці перестановок можуть використовуватися для K піднесучих. Ортонормована матриця U характеризується властивістю UH·U=I, де UH являє собою спряжене транспонування матриці U. Τ стовпців матриці U є G одна або більше ортонормованих матриць з набору ортонормованих матриць, доступних для використання. У загальному випадку, дані і пілотний сигнал можуть передаватися, використовуючи одну або більше ортонормованих матриць так, що приймальний пристрій здатний оцінювати відгук каналу на основі пілотного сигналу і використовувати оцінку каналу для відновлення даних, переданих на приймальний пристрій. Ортонормована матриця (наприклад, матриця Уолша/Адамара або матриця Фур'є) може бути вибрана для використання без знання відгуку МІМО-каналу. Також ортонормована матриця може бути вибрана на основі знання відгуку МІМОканалу і в цьому випадку може іменуватися як матриця попереднього кодування. Матриця попереднього кодування може вибиратися приймальним пристроєм і вказуватися передавальному пристрою або може вибиратися передавальним пристроєм в системі дуплексного зв'язку з часовим розділенням. Фіг.2 показує варіант здійснення пристрою 130 просторової обробки передачі, який виконує обробку, показану в рівнянні (1). Пристрій 130 просто 13 92361 14 рової обробки передачі включає в себе модуль сумовуються для генерування вектора х(k) симво210 масштабування потужності, модуль 220 відолу передачі. браження символу на віртуальну антенe, і модуль Фіг.3 показує модель 300 для схеми передачі, 230 просторового відображення. У модулі 210, V що задається рівнянням (1). Пристрій 130 простомножних пристроїв 212a-212v приймають V вихідрової обробки передачі в приймальному пристрої них символів s1(k)-sv(k), відповідно, у вектор s(k), приймає вектор s(k) вихідного символу для кожних множать ці вихідні символи на коефіцієнти посипіднесучої і періоду символу. У пристрої 130 прослення g1-gv, відповідно, з матриці G коефіцієнтів торової обробки передачі, модуль 210 масштабупосилення, і надають V масштабованих символів. вання потужності множить вектор s(k) вихідного Множні пристрої 212a-212v виконують матричне символу на матрицю G коефіцієнтів посилення. множення G·s(k). Модуль 220 відображення символу на віртуальну У варіанті здійснення, показаному на Фіг.2, коантену зменшує вектор масштабованого символу жний масштабований символ відображається на на матрицю Р(k) перестановок і генерує Тх1 векодну віртуальну антену модулем 220. V віртуальні тор, складений з V відображених символів, які буантени a1-av вибираються для використання з чисдуть передані через V вибраних віртуальних анла Τ доступних віртуальних антен 1-Т, де а1, а2, ... тен, і T-V нульових символів, які не враховуються. Модуль 230 просторового відображення множить av {1, ..., Т}. Модуль 220 включає в себе V припідданий перестановці вектор символів на ортоностроїв 222a-222v мультиплексування. Кожний прирмовану матрицю U і генерує вектор х(k) символів стрій 222 мультиплексування приймає V масштапередачі. Вектор х(k) символів передачі передабованих символів від множних пристроїв 212aється від Τ передавальних антен і через МІМО212v і надає один з V масштабованих символів на канал 250 на R приймальних антен в приймальносвоєму виході. Пристрої 222a-222v мультиплексуму пристрої. вання виконують матричне множення на TxV матПрийняті символи в приймальному пристрої рицю Р(k) перестановок і надають V відображених можуть бути виражені як: символів s a (k ) s a (k ) для V вибраних віртуа1 v r(k)=H(k)·x(k)+n(k), льних антен і T-V нульових символів, які не врахо=H(k)·U·P(k)·G·s(k)+n(k), (3) вуються. У інших варіантах здійснення, масштабо=Hvirtual(k)·P(k)·G·s(k)+n(k), ваний вихідний символ може відображатися на =Hused(k)·s(k)+n(k) множину віртуальних антен. де Модуль 230 множить кожний відображений H(k) є RxT матрицею фактичних відгуків МІМОсимвол на відповідний стовпець матриці U і генеканалів для піднесучої k, рує вектор для цього символу. Модуль 230 вклюHvirtual(k) є RxT матрицею віртуальних відгуків чає в себе V набори 232a-232v множних пристроїв МІМО-каналів для піднесучої k, для V віртуальних антен, і Τ підсумовуючих приHused(k) є RxV матрицею використовуваних відстроїв 236a-236t для Τ передавальних антен. Кожгуків МІМО-каналів для піднесучої k, ний набір 232 множних пристроїв включає в себе Τ r(k) є Rx1 вектором, складеним з R символів, множних пристроїв 234 для Τ передавальних анприйнятих від R приймальних антен на піднесучій тен. Відображений символ s a (k ) для віртуальної k в одному періоді символу, і 1 n(k) є Rx1 вектором перешкод для піднесучої антени а{ множиться на Τ елементів стовпця u k. Для спрощення, можна припустити, що перешa1 коди являють собою адитивний білий гаусів шум матриці U за допомогою Τ множних пристроїв (AWGN) з нульовим вектором середніх значень і 234aa-234at, щоб згенерувати вектор з Τ елементами. Ці Τ елементів вказують компоненти цього 2 коваріаційною матрицею вектора n(k)= n I , де відображеного символу для Τ передавальних ан2 тен. Відображений символ для кожної віртуальної n є дисперсією перешкоди. антени, що залишається, множиться на відповідМатриці віртуальних і використовуваних відгуний стовпець матриці U, щоб згенерувати вектор ків МІМО-каналів можуть бути задані як: для цього відображеного символу. Підсумовуючий Hvirtual(k)=H(k)·U, пристрій 236а підсумовує вихідні дані V множних (4) = H(k)·u1H(k)·u2…H(k)·uT , пристроїв 234aa-234va і генерує символ передачі Hused(k)=Hvirtual(k)·P(k)·G, x1(k) для передавальної антени 1. Кожний з інших (5) підсумовуючих пристроїв 236 підсумовує вихідні = H(k ) u a1 g1H(k ) ua 2 g2 ...H(k ) ua v g v дані відповідного набору V множних пристроїв 234 де і генерує символ передачі для своєї передавальut, для t=1,..., m, є t-м стовпцем матриці U для ної антени. Підсумовуючі пристрої 236a-236t наt-οϊ доступної віртуальної антени, дають Τ символів передачі x1(k)xT(k) у векторі х(k) для Τ передавальних антен. Множні пристрої 234 і u a , для v=1,..., V, є стовпцем матриці U для v підсумовуючі пристрої 236 виконують матричне ν-οϊ використовуваної множення на матрицю U. віртуальної антени, Як показано на Фіг.2, кожний відображений diag{G}={g1 g2 ... gv} є коефіцієнтами посилення символ передається від однієї віртуальної антени, V потоків даних, відправлених від V використовуале від всіх Τ передавальних антен. Одержують V ваних віртуальних антен, і векторів для передачі V відображених символів на ua ua ...ua u1u 2 ...u T V вибраних віртуальних антен. Ці V векторів під1 2 v 15 92361 16 Τ передавальних антен співвідносяться з Τ веФіг.4А показує варіант здійснення передачі кторами h1(k)-hT(k) фактичних відгуків каналів. Τ двох потоків даних від двох віртуальних антен. У доступних віртуальних антен співвідносяться з Τ цьому варіанті здійснення доступні чотири віртуавекторами hvirtual,l(k)=H(k)·u-hvirtual,T(k)=H(k)·uT віртульні антени, віртуальні антени 2 і 4 вибираються альних відгуків каналів. Кожний вектор hvirtual,t(k) для використання, а віртуальні антени 1 і 3 не виформується повною матрицею H(k) фактичнихвідкористовується. Вихідні символи для потоку 1 дагуків МІМО-каналів. них передаються від віртуальної антени 2 на всіх K Як показано в рівнянні (4) і проілюстровано на піднесучих. Вихідні символи для потоку 2 даних Фіг.3, віртуальний МІМО-канал з Τ віртуальними передаються від віртуальної антени 4 на всіх K антенами формується ортонормованою матрицею піднесучих. U. Використовуваний МІМО-канал формується за У варіанті здійснення, показаному на Фіг.4А, допомогою V віртуальних антен, які використовуможе використовуватися єдина матриця перестаються для передачі. Множення H(k) на матрицю U новок для всіх K піднесучих, яка може бути визнане змінює статистичні властивості H(k). Отже, факчена таким чином: тичний МІМО-канал H(k) і віртуальний МІМО-канал 0 0 Hvirtual(k) мають подібні характеристики. Однак, 1 0 множення на матрицю U враховує повне викорисP(k ) , для k 1 K ,..., (6) 0 0 тання сумарної потужності передачі для всіх Τ передавальних антен. Пікова потужність передачі 0 1 для кожної передавальної антени може бути позКожний рядок матриці Р(k) перестановок відначена як Ptx, і сумарна потужність передачі для Τ повідає одній доступній віртуальній антені, і кожпередавальних антен може бути позначена як ний стовпець матриці Р(k) відповідає одному потоРtotal=Τ·Ρtx. Якщо V вихідних символів передаються ку даних. Для кожної віртуальної антени, яка не від V передавальних антен без множення на матвикористовується для передачі, відповідний рядок рицю U, то кожна передавальна антена, яка вимкматриці Р(k) складається тільки з нулів. Для кожнена, приводить до того, що потужність передачі ного потоку даних, відповідний стовпець матриці Рtx для цієї передавальної антени витрачається Р(k) містить елемент Τ для віртуальної антени, що даремно. Однак, якщо V вихідних символів перевикористовується для цього потоку даних. даються від V віртуальних антен з множенням на Фіг.4В показує варіант здійснення циклічної матрицю U, то кожний вихідний символ передапередачі трьох потоків даних через K піднесучих ється від всіх Τ передавальних антен, при цьому трьох віртуальних антен. У цьому варіанті здійсможе використовуватися повна потужність перенення, доступні чотири віртуальні антени, причому дачі Ptx для кожної передавальної антени незалевіртуальні антени 1, 3 і 4 вибираються для викорижно від числа віртуальних антен, вибраних для стання, а віртуальна антена 2 не використовуєтьвикористання, і сумарна потужність передачі Ρtotal ся. Вихідні символи для потоку 1 даних передадля всіх Τ передавальних антен може бути розпоються від віртуальної антени 1 на піднесучих 1, 4, ділена по V віртуальних антенах. 7, ..., від віртуальної антени 3 на піднесучих 2, 5, 8, Для схеми передачі, показаної в рівнянні (1), ..., і від віртуальної антени 4 на піднесучих 3, 6, RxT МІМО-система ефективно приводиться до 9.... Вихідні символи для кожного з інших двох поRxV МІМО-системи. Передавальний пристрій токів даних також передаються через K піднесучих представляється, ніби він має V віртуальних анвсіх трьох вибраних віртуальних антен, як показатен, а не Τ передавальних антен, де 1 V T. но на Фіг.4В. Передавальний пристрій може передавати V У варіанті здійснення, показаному на Фіг.4В, потоків даних по V вибраних віртуальних антенах. матриці перестановок можуть бути задані таким V вибрані віртуальні антени можуть зіставлятися з чином: різними значеннями якості сигналів і можуть мати 10 0 001 0 10 різні потужності передачі. У варіанті здійснення, 000 000 000 кожний потік даних передається від відповідної P(1) , P(2) , P(3) , і т.д. (7) віртуальної антени. Для кожного потоку даних мо0 10 10 0 001 же бути вибрана відповідна швидкість, виходячи з 001 0 10 10 0 пропускної здатності віртуальної антени, що викоПотоки 1, 2 і 3 даних ставляться відповідно до ристовується для цього потоку даних. У іншому стовпців 1, 2 і 3, відповідно, кожної матриці пересваріанті здійснення, кожний потік даних передатановок. Для кожного потоку даних, віртуальна ється через всі V вибрані віртуальні антени для антена, що використовується для потоку даних, досягнення схожої характеристики для всіх V попозначається елементом Τ в рядку, відповідному токів даних. Якщо для передачі доступна єдина віртуальній антені. Як показано на Фіг.4В і указано піднесуча, то кожний потік даних може бути перев рівнянні (7), кожний потік даних переходить від даний від V вибраних віртуальних антен в різні однієї вибраної віртуальної антени на наступну періоди символу. Якщо для передачі доступна вибрану віртуальну антену через K піднесучих і множина піднесучих, то кожний потік даних може здійснює циклічний перехід на першу вибрану вірбути переданий від V вибраних віртуальних антен туальну антену після досягнення останньої вибрана різних піднесучих. Якщо кожний потік даних ної віртуальної антени. передається від всіх V вибраних віртуальних анФіг.4А і 4В показують конкретні варіанти здійстен, то може бути вибрана єдина швидкість для нення відображення потоків даних на віртуальні всіх V потоків даних, виходячи з середньої пропусантени. У загальному випадку, будь-яке число покної здатності для V вибраних віртуальних антен. 17 92361 18 токів даних може передаватися від будь-якого чиний пристрій може вивести, М(k), виходячи з сла віртуальних антен. Потоки даних можуть відоHused(k), для V вибраних віртуальних антен. Розмібражатися на вибрані віртуальні антени детермірність М(k) залежить від числа віртуальних антен, нованим способом (наприклад, циклічно або що використовуються для передачі. Оцінки симвопослідовно використовуючи всі можливі перестаˆ лу в s(k ) є оцінками вихідних символів в s(k). новки) або псевдовипадковим способом, засноваПриймальний пристрій може виконувати виявним на послідовності псевдовипадкових чисел лення, як показано в рівнянні (11). для кожної під(ПЧ), яка відома і передавальному пристрою і несучої k в кожному періоді символу n, щоб одерприймальному пристрою. Даний потік даних може жати оцінки символів для цих піднесучої і періоду бути відображений на всі вибрані віртуальні антесимволу. Приймальний пристрій може виконати ни, використовуючи будь-яку перестановку потоку зворотне відображення оцінок символів для всіх або схему відображення, один приклад якої покапіднесучих і періодів символу на потоки способом, заний на Фіг.4В. компліментарним відображенню символу на вірту2. Обробка в Приймальному Пристрої альну антену, виконаному передавальним приПриймальний пристрій може використовувати строєм. Потім приймальний пристрій може виконарізні технології виявлення для відновлення вихідти обробку (наприклад, демодулювати, виконати них символів, переданих передавальним пристрозворотне перемежовування і декодувати) потоків єм. Ці технології виявлення включають в себе меоцінок символів, щоб одержати декодований пототод мінімальної середньоквадратичної помилки ки даних. (MMSE), метод обернення в нуль незначущих коЯкість оцінок символів залежить від технології ефіцієнтів (ZF), максимальне відношення, метод виявлення, що використовується приймальним підсумовування диференціально зважених сигнапристроєм. У загальному випадку, якість сигналу лів кожного каналу (MRC), і метод послідовного може бути кількісно визначено через відношення приглушення перешкод (SIC). Приймальний присигнал-шум (SNR), відношення сигнал-суміш пестрій може виводити матрицю просторового фільрешкоди з шумом (SINR), відношення енергія симтра, засновуючись на методі MMSE, ZF або MRC, вол-шум (Es/No), і так далі. Для ясності, в подальтаким чином: шому описі для представлення якості сигналу Mmmse (k ) Dmmse (k ) використовується відношення SNR. Відношення SNR для методу MMSE може бути (8) 1 2 виражене як: HH (k ) Hused (k ) HH (k ) nI used used q v (k ) , для v=1, …, Т mmse,v(k)= (12) 1 H H 1 q v (k ) (9) M zf (k ) H (k ) Hused (k ) H (k ) used used де H qv(k) є v-м діагональним елементом матриці (10) Mmrc (k ) Dmrc (k ) H (k ) used Q(k) для піднесучої k, і де mmse,v(k) є відношенням SNR піднесучої k вір1 туальної антени ν з MMSE-виявленням. 2I H Q(k ) Hused (k ) Hused (k ) n Відношення SNR для технології ZF може бути виражене як: HH (k ) Hused (k ), used 1 2 zf,v(k)= (k ) n , для v=1, …, Т (13) Dmmse (k ) diag Q(k ) 1, rv 1 де Dmrc (k ) diag HH (k ) Hused (k ) rv(k) є v-м діагональним елементом матриці used 1 У рівняннях (8) і (10), Dmmse(k) і Dmrc(k) є діагоdiag HH для піднесучої k, і (k ) Hused (k ) used нальними VxV матрицями масштабованих величин, що використовуються для одержання нормоzf,v(k) є відношенням SNR піднесучої k віртуаваних оцінок вихідних символів. льної антени ν з ZF-виявленням. Приймальний пристрій може виконувати виявРівняння (12) і (13) передбачають, що середня лення таким чином: потужність кожного елемента вектора s(k) симвоˆ ˆ (11) s(k ) M(k ) r(k ) s(k ) n(k ) лів передачі дорівнює одиниці. Відношення SNR де для інших технологій виявлення відомі в даній М(k) є VxR матрицею просторових фільтрів, галузі техніки і не наводяться в даному описі. яка може бути Мmmse(k), Мzf(k) або Мmrc(k), Рівняння (12) і (13) задають відношення SNR в ˆ лінійних одиницях. Крім того, відношення SNR s(k ) є Vx1 вектором з V оцінками символів, і може бути задане в децибелах (дБ), таким чином: ˆ n(k ) є вектором перешкод після виявлення. (14) SNRv(k)=10 log10 { v(k)} Приймальний пристрій може одержувати оцінде v(k) є відношенням SNR в лінійних одинику H(k), Hvirtual(k) і/або Hused(k), виходячи з пілотного цях, і SNRV(k) є відповідним відношенням SNR в сигналу, прийнятого від передавального пристрою. дБ. Для спрощення, в даному описі передбачається, Для методу SIC, те, приймальний пристрій віщо немає похибки оцінки каналу. Приймальний дновлює V потоків даних на V етапах або рівнях, пристрій може вивести Hused(k), виходячи з Н(k) один потік даних на кожний етап, і усуває перешабо Hvirtual(k) і відомих U, Р(k) і G. Потім приймалькоди з кожного декодованого потоку даних до від 19 92361 20 новлення наступного потоку даних. Для першого 1 V T, сумарна потужність передачі може бути етапу, приймальний пристрій виконує виявлення розподілена таким чином: на прийнятих символах (наприклад, використовуT Ptx Pm,v(k)= (15) , для v Am ючи методи MMSE, ZF або MRC, як показано в V K рівнянні (11)) і одержує оцінки символів для одного де Pm,v(k) є потужністю передачі для піднесучої потоку даних. Потім приймальний пристрій обробk віртуальної антени ν в гіпотезі m. В рівнянні (15), ляє (наприклад, демодулює, виконує зворотне сумарна потужність передачі Ρtotal=Τ·Ρtx рівномірно перемежовування і декодує) оцінки символів для розподіляється по V віртуальних антенах, і кожній одержання декодованого потоку даних. Після цьовіртуальній антені призначається Pva=T·Ptx/V. Пого приймальний пристрій оцінює перешкоди, витім призначена потужність передачі Рvа для кожної кликані цим потоком даних за допомогою (1) перевіртуальної антени рівномірно розподіляється на K кодування, перемежовування і символьного піднесучих цієї віртуальної антени. Pva і Pm,v(k) є відображення декодованого потоку даних таким більшими для гіпотез з меншою кількістю віртуаже чином, як це виконувалося передавальним льних антен. Рівняння (15) також відображає, що пристроєм для цього потоку і (2) множення реконстільки віртуальній антені (антенам) в наборі призтруйованих вихідних символів на вектори відгуків начається потужність передачі, і всім іншим віртувикористовуваних МІМО-каналів, щоб одержати альним антенам призначається нульова потужскладові перешкод, викликаних цим потоком. Поність передачі (за винятком можливого тім приймальний пристрій віднімає складові перепризначення для передач пілотних сигналів). шкод з прийнятих символів для одержання модиДля кожної гіпотези m, може бути обчислене фікованих прийнятих символів. Для кожного відношення SNR кожної піднесучої кожної віртуаподальшого етапу приймальний пристрій обробльної антени в гіпотезі, наприклад, як показано в ляє модифіковані прийняті символи від попередрівняннях (12)-(14). Треба зазначити, що qv(k) і нього етапу таким же чином, як в першому етапі, rу(k) залежать від потужності Pm,v(k), що викорисщоб відновити один потік даних. товується для обчислення Hused(k). Отже, відноДля методу SIC, відношення SNR кожного дешення SNR залежить від числа віртуальних антен кодованого потоку даних залежить від (1) методу в гіпотезі і є більшим, якщо гіпотеза має менше виявлення (наприклад, MMSE, ZF або MRC), що віртуальних антен через більше значення Pm,v(k). використовується для потоку, (2) конкретного етаУ варіанті здійснення, характеристика кількісно пу, на якому потік даних відновлюється, і (3) веливизначається середнім відношенням SNR, яке мочини перешкод, викликаних потоком даних, що же бути обчислене таким чином: відновлюються на більш пізніх етапах. У загальK ному випадку, відношення SNR поліпшується для 1 SNRavg,v= SNR m, v (k ) (16) потоків даних, що відновлюються на більш пізніх V K v Am k 1 етапах, тому що перешкоди від потоків даних, відде новлених на попередніх етапах, усуваються. Це SNRm,v(k) є відношенням SNR піднесучої k вірможе забезпечити більш високі швидкості, які витуальної антени ν в гіпотезі m, і користовуються для потоків даних, що відновлюSNRavg,v є середнім відношенням SNR для гіються на більш пізніх етапах. потези m. Згідно з одним аспектом, оцінюється характеSNRm,v(k) і SNRavg,v виражаються в одиницях ристика різних наборів або комбінацій з віртуальдБ. ної антени (антен), і для використання вибираєтьУ іншому варіанті здійснення, характеристика ся набір з віртуальної антени (антен) з найкращою кількісно визначається пропускною здатністю, яка характеристикою. Характеристика може кількісно також іменується як спектральна ефективність, визначатися різними показниками, такими як якість місткість, і так далі. Пропускна здатність для гіпосигналу (наприклад, відношення SNR), пропускна тези m може бути визначена на основі функції нездатність, загальна швидкість і так далі. Вибір віробмеженої місткості (пропускної здатності) таким туальної антени може виконуватися різними спочином: собами. У варіанті здійснення, оцінюються всі можливі K набори з однієї або більше віртуальних антен. КоTPm= log 2 1 m, v (k ) (17) жний можливий набір віртуальних антен також v Am k 1 іменується як гіпотеза. Для Τ доступних віртуальде них антен є всього 2T-1 гіпотез - одна гіпотеза для m,v(k) є відношенням SNR піднесучої k віртуаΤ віртуальних антен, Τ гіпотез для Т-1 віртуальних льної антени ν в гіпотезі m, і антен, і так далі, і Τ гіпотез для однієї віртуальної ТРm являє собою пропускну здатність для гіпоантени можуть бути визначені Μ гіпотез, де М=2Ттези m. 1, якщо всі можливі гіпотези визначені. Гіпотеза m, У рівнянні (17), m,v(k) виражається в лінійних для m=1,..., M, припадає на конкретний набір з одиницях, а пропускна здатність кожної піднесучої віртуальної антени (антен), який позначається як кожної віртуальної антени задається як Аm. Μ гіпотез припадає на Μ різних наборів віртуаlog2[1+ m,v(k)]. Пропускна здатність для всіх піднельних антен. сучих всіх віртуальних антен в гіпотезі m підсумоУ варіанті здійснення, характеристика визнавується наростаючим підсумком для одержання чається рівномірним розподілом сумарної потужзагальної пропускної здатності для гіпотези. Функності передачі по вибраних віртуальних антенах. ція необмеженої місткості в рівнянні (17) передбаДля гіпотези з V віртуальними антенами, де 21 92361 22 чає, що дані можуть бути надійно передані при цій TR 2 m, v 1 місткості МІМО-каналу. SNReq,m,v= 10 log10 , для v Am (21b) Крім того, пропускна здатність для гіпотези m Q може бути визначена на основі функції з обмежеде ною місткістю таким чином: ТРm,v є середньою пропускною здатністю для K кожної піднесучої віртуальної антени ν в гіпотезі m, TPm= log 2 1 Q m, v (k ) (18) і v Am k 1 SNReq,m,v є еквівалентним відношенням SNR де Q є поправкою на втрати, використовувадля віртуальної антени ν в гіпотезі m. ною для врахування різних факторів, таких як схеРівняння (21а) обчислює середню пропускну ма модулювання, схема кодування, кодова швидздатність для кожної піднесучої, виходячи з віднокість, розмір пакета, похибки оцінки каналу, і так шень SNR для всіх K піднесучих. Рівняння (21b) далі. Пропускна здатність також може бути обчисзадає відношення SNR, яке забезпечує середню лена на основі інших функцій місткості. пропускну здатність з рівняння (21а). У ще одному варіанті здійснення, продуктивSNRavg,m,v, SNReff,m,v або SNReq,m,v для кожної ність (ефективність) кількісно визначається загавіртуальної антени можуть бути надані в таблиці льною швидкістю. Система може підтримувати відповідності швидкостей в зіставленні з необхіднабір швидкостей. Кожна швидкість може бути ними відношеннями SNR. Тоді таблиця відповідзіставлена з конкретною схемою кодування і моності може надавати саму високу швидкість, яка дулювання, конкретною кодовою швидкістю, конкможе використовуватися для кожної віртуальної ретною спектральною ефективністю, і конкретним антени. Вибрані швидкості для всіх віртуальних мінімальним відношенням SNR, необхідними для антен в гіпотезі m можуть підсумовуватися наросдосягнення заданого рівня характеристики, напритаючим підсумком для одержання загальної швидклад, 1%-ої імовірності спотворення пакета (PER). кості для гіпотези m. Для кожної гіпотези m, може бути вибрана швидКрім того, ефективність може кількісно визнакість для кожної віртуальної антени в гіпотезі, вичатися іншими показниками, і це знаходиться в ходячи з відношень SNR для цієї віртуальної антемежах об'єму даного винаходу. Μ значень показни. Вибір швидкості може бути виконаний різними ників застосовуються для Μ оцінюваних гіпотез. Ці способами. значення показників можуть наводитися для сереДля гіпотези m, середнє відношення SNR моднього відношення SNR, пропускної здатності, же бути обчислене для кожної віртуальної антени загальної швидкості, і так далі. Може бути ідентитаким чином: фікована гіпотеза з найкращим значенням показника (наприклад, з самим високим середнім від1 K SNRavg,m,v= (19) SNR m, v (k ), для v Am ношенням SNR, самою високою пропускною K k 1 здатністю або самою високою загальною швидкісде SNRavg,m,v є середнім відношенням SNR для тю) серед Μ гіпотез. Набір з віртуальної антени віртуальної антени ν в гіпотезі m. (антен) для гіпотези з найкращим значенням покаКрім того, ефективне відношення SNR для козника може бути вибраний для використання. жної віртуальної антени може бути обчислене таФіг.5 показує вибір віртуальної антени для виким чином: падку з чотирма доступними віртуальними анте(20) SNReff,m,v=SNRavg,m,v-SNRbo,m,v, для v Am нами. При Т=4, є всього 2Т-1=15 гіпотез, які познаде чені як гіпотези 1-15. Чотири гіпотези 1-4 належать SNRbo,m,v є коефіцієнтом втрати потужності для до однієї віртуальної антени, шість гіпотез 5-10 віртуальної антени ν в гіпотезі m, і належать до двох віртуальних антен, чотири гіпоSNReff,m,v є ефективним відношенням SNR для тези 11-14 належать до трьох віртуальних антен, і віртуальної антени ν в гіпотезі m. одна гіпотеза 15 належить до чотирьох віртуальКоефіцієнт втрати потужності може використоних антен. Набір з віртуальної антени (антен) для вуватися для врахування змінності відношень SNR кожної гіпотези показується на Фіг.5. Наприклад, по K піднесучим віртуальної антени ν і може задагіпотеза 2 належить до однієї віртуальної антени 2 (а1=2), гіпотеза 6 належить до двох віртуальних 2 ватися у вигляді SNRbo,m,v= K snr snr ,m, v , де антен 1 і 3 (a1=1 і а2=3), гіпотеза 12 належить до трьох віртуальних антен 1, 2 і 4 (a1=1, а2=2 і а3=4), і 2 snr ,m, v є дисперсією відношень SNR для віртугіпотеза 15 належить до всіх чотирьох віртуальних альної антени, Ksnr є постійною величиною. Коефіантен 1-4 (а1=1, а2=2, а3=3 і a4=4). цієнт втрати потужності також може використовуСумарна потужність передачі 4Ptx може бути ватися для врахування інших факторів, таких, рівномірно розподілена по всіх віртуальних антенаприклад, як кодування і модуляція, використонах в кожній гіпотезі. Для кожної гіпотези з однією вувані для віртуальної антени ν, поточної PER, і віртуальною антеною цій єдиній віртуальній антені так далі. призначається 4Ptx. Для кожної гіпотези з двома Крім того, еквівалентне відношення SNR для віртуальними антенами кожній віртуальній антені кожної віртуальної антени може бути обчислене призначається 2Ptx. Для кожної гіпотези з трьома таким чином: віртуальними антенами кожній віртуальній антені призначається 2Ptx/3. Для гіпотези з чотирма вірK 1 TPm,v= (21a) туальними антенами кожній віртуальній антені log 2 1 Q m, v (k ) K призначається Рtх. Ефективність кожної гіпотези k 1 23 92361 24 може визначатися на основі будь-яких показників, може бути оцінена, виходячи з потужності передаописаних вище. Може бути ідентифікована гіпотечі, призначеної кожній віртуальній антені. Можуть за з самим високим значенням показника, і може бути визначені відношення SNR кожної піднесучої бути вибраний для використання набір з віртуалькожної віртуальної антени в гіпотезі. Потім може ної антени (антен) для цієї гіпотези. бути обчислене значення показника для гіпотези, У іншому варіанті здійснення, сумарна потужвиходячи з відношень SNR для всіх піднесучих і ність передачі Ptotal нерівномірно розподіляється віртуальних антен в гіпотезі. Гіпотеза з кращим по віртуальних антенах, засновуючись на принципі значенням показника може бути вибрана для ви«заповнення водою» або «заливання». Для кожної користання. гіпотези m, відношення SNR кожної піднесучої коУ ще одному варіанті здійснення, сумарна пожної віртуальної антени може бути спочатку витужність передачі Ptotas нерівномірно розподіляєтьзначене, виходячи з припущення, цій віртуальній ся по віртуальних антенах, засновуючись на інверантені призначається Pfx. Тоді може бути визначесії каналу. Для кожної гіпотези m середнє не середнє відношення SNR для кожної віртуальвідношення SNR для кожної віртуальної антени в ної антени, наприклад, як показано в рівнянні (19). гіпотезі може бути визначене на основі припущенПотім сумарна потужність передачі Vtotal може бути ня про призначення Ptx віртуальній антені. Тоді розподілена по віртуальних антенах в гіпотезі так, сумарна потужність передачі Ptotal може бути розщо віртуальній антені з самим високим середнім поділена по віртуальних антенах в гіпотезі так, що відношенням SNR призначається найбільша потудля цих віртуальних антен досягається схоже сежність передачі, а віртуальній антені з самим низьреднє відношення SNR. Методи виконання інверсії ким середнім відношенням SNR призначається каналу описані в заявці на патент США того ж заянайменша величина потужності передачі. У загавника №10/179,442, озаглавленій "ОБРОБКА СИльному випадку, нерівномірний розподіл потужноГНАЛІВ З РОЗКЛАДАННЯМ ПО ВЛАСНИХ МОДАХ сті більш доцільний в системі дуплексного зв'язку з КАНАЛУ І ІНВЕРСІЯ КАНАЛУ ДЛЯ МІМОчасовим розділенням, в якій передавальний приСИСТЕМ", поданій 24 червня 2002 року. Інверсія стрій може легко одержати повні відомості про каналу може дати можливість використовувати безпровідний канал через взаємність каналу. У одну і ту ж швидкість для всіх віртуальних антен і системі дуплексного зв'язку з частотним розділенможе спростити обробку і в передавальному приням нерівномірний розподіл потужності звичайно строї і в приймальному пристрої. вимагає великого обсягу інформації зворотного Ефективність може бути також визначена, зазв'язку, такої, наприклад, як краща матриця попесновуючись на інших схемах для нерівномірного реднього кодування для розкладання за власними розподілу сумарної потужності передачі Ptotal по модами безпровідного каналу. Як альтернатива, віртуальних антенах. для кожної гіпотези, приймальний пристрій може 3. Зворотний зв'язок оцінювати множину попередньо заданих нерівних У варіанті здійснення, приймальний пристрій розподілів потужності по віртуальних антенах і виконує вибір віртуальної антени, оцінює різні наможе передавати кращий розподіл потужності і бори з віртуальної антени (антен), і вибирає набір кращу підмножину віртуальних антен передавальз віртуальної антени (антен) з найкращою ефектиному пристрою. вністю. Потім приймальний пристрій передає інФіг.6 показує приклад розподілу потужності по формацію про стан каналу для вибраного набору з трьох віртуальних антенах а1, а2 і а3 за принципом віртуальної антени (антен) на передавальний при«заповнення водою». Середнє відношення SNR стрій. Інформація про стан каналу може містити різні види інформації. для кожної віртуальної антени av, SNR a для v=1, v У варіанті здійснення, інформація про стан ка2, 3, визначається при припущенні, що віртуальній налу відображає вибраний набір з V віртуальних антені призначається Ptx. Зворотна величина до антен, де V>1. Оскільки є 2Т-1 можливих гіпотез середнього відношення SNR, 1/ SNR a , для кождля Τ віртуальних антен, найкраща гіпотеза, а, v отже, і вибраний набір з V віртуальних антен, моної віртуальної антени обчислюється і представже бути передана за допомогою Τ бітів. Передалена на Фіг.6. Сумарна потужність передачі Ptotal вальний пристрій може виконати спрощену і кванрозподіляється по трьох віртуальних антенах так, товану процедуру «заливання» і може рівномірно що підсумковий рівень потужності Рtор є постійним розподілити сумарну потужність передачі Ptotal по V по трьох віртуальних антенах. Сумарна потужність вибраних віртуальних антенах. передачі представлена заштрихованою областю У варіанті здійснення, інформація про стан кана Фіг.6. Потужність передачі Pa , призначена налу відображає відношення SNR для кожної вибv кожній віртуальній антені, дорівнює підсумковому раної віртуальної антени, яке може бути обчислене, як показано в рівняннях (19)-(21). рівню потужності мінус зворотне до середнього відношення SNR для цієї віртуальної антени, або Передавальний пристрій може вибрати швидкість для кожної віртуальної антени, виходячи з її відPtop-1/ SNR a . Принцип «заповнення водою» опиv ношення SNR. Передавальний пристрій може розсаний в публікації Robert G. Gallager «Information поділити сумарну потужність передачі Ptotal (1) рівTheory and Reliable Communication», John Wiley номірно по V вибраних віртуальних антенах, або and Sons, 1968, яка є загальнодоступною. (2) нерівномірно по V вибраних віртуальних антеДля кожної гіпотези, сумарна потужність перенах (наприклад, використовуючи принцип «залидачі може бути розподілена по віртуальних антевання» або інверсію каналу), виходячи з віднонах в гіпотезі «заливання». Ефективність гіпотези шень SNR для цих V віртуальних антен. 25 92361 26 Нерівномірний розподіл потужності на основі відвати послідовне приглушення перешкод для досяношень SNR може бути особливо дієвим, коли гнення максимальної спектральної ефективності. інформація для найкращої матриці попереднього Однак, на практиці, матриця попереднього кодукодування доступна на передавальному пристрої. вання звичайно не цілком узгоджується з матриЦей варіант здійснення може використовуватися, цею сингулярного розкладання, і приймальний наприклад, для схеми передачі, показаної на пристрій може виконувати послідовне приглушенФіг.4А, коли від кожної вибраної віртуальної антеня перешкод, щоб максимізувати пропускну здатни передається один потік даних. ність. Якщо потоки даних, які дотримуються подібУ іншому варіанті здійснення, інформація про них відношень SNR з лінійним детектуванням, стан каналу відображає середнє відношення SNR відновлюються за допомогою методу SIC, то базодля всіх V вибраних віртуальних антен, яке може ве відношення SNR може відображати відношення бути обчислене, як показано в рівнянні (16). ПереSNR потоку даних, який відновлений першим, і давальний пристрій може вибрати швидкість для зміна відношення SNR для кожного подальшого всіх V віртуальних антен, виходячи з середнього відновлюваного потоку даних може відображати відношення SNR. Цей варіант здійснення може поліпшення відносно SNR в порівнянні з попередвикористовуватися, наприклад, для схеми переданім відновленим потоком даних. чі, показаної на Фіг.4В, коли кожний потік даних У варіанті здійснення, може використовуватипередається від всіх V вибраних віртуальних антен ся тільки одна зміна відношення SNR, і відношені V потоків даних одержують подібні відношення ня SNR для кожної віртуальної антени або потоку SNR. даних може бути задане як: У ще одному варіанті здійснення, інформація SNRv=SNRbase+(v-1)·SNRdelta, для v=1, …, V (22) про стан каналу відображає базове відношення де SNRV є відношенням SNR для віртуальної SNR і достатній ряд змін відношень SNR для V антени av або потоку ν даних. Варіант здійснення, вибраних віртуальних антен. Цей варіант здійспоказаний в рівнянні (22), передбачає, що віднонення особливо ефективний для схеми передачі, шення SNR підвищується на однакову величину по показаної на Фіг.4В, коли кожний потік даних переV вибраних віртуальних антенах або V потоках дається через всі V вибрані віртуальні антена і даних, і що посилення послідовного приглушення коли для відновлення потоків даних використовуперешкод між етапами або рівнями, що ідуть один ється приймальний пристрій з підтримкою методу за одним, є майже постійним. SIC. Базове відношення SNR може бути найУ іншому варіанті здійснення, інформація про меншим відношенням SNR для V вибраних віртуастан каналу відображає швидкість для кожної вибльних антен, найменшим відношенням SNR для V раної віртуальної антени. Система може підтримупотоків даних, відношенням SNR для потоку давати набір швидкостей, як описано вище, і швидних, який виявлений першим із застосуванням кість для кожної віртуальної антени може методу SIC, і так далі. Кожна зміна відношення вибиратися, виходячи з відношення SNR для цієї SNR може вказувати різницю відношень SNR для віртуальної антени. У ще одному варіанті здійсдвох віртуальних антен, для двох потоків даних, і нення, інформація про стан каналу відображає так далі. єдину швидкість для всіх V вибраних віртуальних У варіанті здійснення, відношення SNR для V антен, яка може бути вибрана, виходячи з середвіртуальних антен можуть бути впорядковані від нього відношення SNR для цих віртуальних антен. найменшого до найбільшого, базове відношення У ще одному варіанті здійснення, інформація про SNR може бути найменшим відношенням SNR, стан каналу відображає базову швидкість і одну перша зміна відношення SNR може бути різницею або більше змін швидкості для вибраних віртуальміж найменшим відношенням SNR і другим найних антен. Цей варіант здійснення може бути коменшим відношенням SNR, друга зміна відношенрисний для схеми передачі, показаної на Фіг.4В, у ня SNR може бути різницею між другим найвипадку приймального пристрою з підтримкою меншим відношенням SNR і третім найменшим методу SIC. У ще одному варіанті здійснення, інвідношенням SNR, і так далі. У іншому варіанті формація про стан каналу відображає комбінацію здійснення, відношення SNR для V потоків даних швидкостей для V вибраних віртуальних антен. можуть бути впорядковані від найменшого до найСистема може підтримувати квантований по векбільшого, а базове відношення SNR і зміна відноторах набір швидкостей, який складений з деякої шень SNR можуть задаватися, як описано вище. кількості допустимих комбінацій швидкостей, що Якщо V потоків даних передаються так, що вони також іменується модуляційними схемами кодудотримуються подібних відношень SNR з лінійним вання (MCS). Кожна допустима комбінація швиддетектуванням (наприклад, як показано на Фіг.4В), костей ставиться у відповідність з визначеним чито базове відношення SNR може відображати сеслом потоків даних для передачі і визначеною реднє відношення SNR для V потоків даних, і змішвидкістю для кожного потоку даних. Комбінація ни SNR можуть дорівнювати нулю. Це також може швидкостей може вибиратися для V вибраних вірмати місце, коли передавальний пристрій виконує туальних антен, виходячи з відношень SNR для попереднє кодування і переставляє потоки даних цих віртуальних антен. по векторах стовпцях матриці попереднього кодуУ ще одному варіанті здійснення, інформація вання. У ідеальному випадку, якщо множина потопро стан каналу відображає одну або більше орків даних розділяється за допомогою попередньотонормованих матриць (або матриць попереднього кодування на передавальному пристрої, що має го кодування), вибраних для використання з набомісце при розкладанні по сингулярних значеннях, ру ортонормованих матриць, доступних для то приймальному пристрою не треба буде виконувикористання. Передавальний пристрій виконує 27 92361 28 попереднє кодування з використанням цих однієї з використанням сумарної потужності передачі, що або більше вибраних ортонормованих матриць. розподіляється рівномірно або нерівномірно по Характеристика для всіх гіпотез кожної ортонорвіртуальній антені (антенам) в гіпотезі. Гіпотези мованої матриці може бути оцінена, як описано можуть оцінюватися іншими способами. вище. Ортонормована матриця і набір з віртуальНа етапі 714 по суті вибирають щонайменше ної антени (антен) з найкращою ефективністю моодну віртуальну антену з множини віртуальних жуть бути забезпечені інформацією про стан канаантен. Якщо вибір віртуальних антен виконується лу. приймальним пристроєм, то інформація про стан У загальному випадку, інформація про стан каналу для вибраної віртуальної антени (антен) каналу може переносити різні види інформації, передається на передавальний пристрій (етап такі як вибраний набір з V віртуальних антен, 716). Інформація про стан каналу може переносиякість сигналу (наприклад, відношення SNR), швити різні види інформації, такі як вибрана віртуальдкості, потужність передачі, матриці, пілотний сигна антена (антени), якість сигналу або швидкість(і) нал, іншу інформацію, або їх комбінацію. для вибраної віртуальної антени (антен) і так далі. У іншому варіанті здійснення, передавальний Передавальний пристрій і/або приймальний припристрій виконує вибір віртуальних антен, напристрій можуть вибирати щонайменше одну швидклад, використовуючи інформацію про стан каналу кість для вибраної віртуальної антени (антен), вивід приймального пристрою. ходячи з якості сигналу. Вибрана віртуальна У варіанті здійснення, передавальний пристрій антена (антени) використовується для передачі передає пілотний сигнал таким чином, щоб дати даних (етап 718). можливість приймальному пристрою оцінювати Фіг.8 показує варіант здійснення пристрою 800 відношення SNR для всіх Τ доступних віртуальних для вибору і використання віртуальних антен. антен, навіть якщо дані передаються тільки на V Пристрій 800 включає в себе засіб для здійснення вибраних віртуальних антенах. Передавальний оцінки множини гіпотез для множини віртуальних пристрій може передавати пілотний сигнал, цикліантен, сформованих множиною фізичних антен чно проходячи через Τ віртуальних антен в різних (блок 812), засіб для вибору гіпотези з множини періодах символу, наприклад, віртуальна антена 1 гіпотез (блок 814), засіб для відправлення інфорв періоді n символу, потім віртуальна антена 2 в мації про стан каналу щонайменше для однієї виперіоді n+1 символу, і так далі. Передавальний браної віртуальної антени на передавальний припристрій також може передавати пілотний сигнал стрій (блок 816), і засіб для використання вибраної від Τ віртуальних антен на різних піднесучих, навіртуальної антени (антен) для передачі даних приклад, на піднесучій k1 віртуальної антени 1, (блок 818). піднесучій k2 віртуальної антени 2, і так далі. У Фіг.9 показує варіант здійснення технологічноіншому варіанті здійснення, передавальний приго процесу 900 для передачі даних від віртуальних стрій передає основний пілотний сигнал на V вибантен. Інформація про стан каналу приймається раних віртуальних антенах і передає допоміжний щонайменше для однієї віртуальної антени, вибпілотний сигнал на невибраних віртуальних антераної з множини віртуальних антен, сформованих нах. Основний пілотний сигнал може передаватимножиною фізичних антен (етап 912). Інформація ся частіше і/або на більшій кількості піднесучих, про стан каналу може переносити будь-яку інфорніж допоміжний пілотний сигнал. Передавальний мацію, описану вище. Сумарна потужність перепристрій також може передавати пілотний сигнал дачі може розподілятися (1) рівномірно по вибраіншими різними способами. ній віртуальній антені (антенам), або (2) Фіг.7 показує варіант здійснення технологічнонерівномірно по вибраній віртуальній антені (антего процесу 700 для вибору і використання віртуанам), виходячи з інформації про стан каналу (етап льних антен. Множина гіпотез для множини вірту914). Щонайменше одна швидкість для вибраної альних антен, сформованих множиною фізичних віртуальної антени (антен) вибирається, виходячи антен, оцінюється на основі щонайменше одного з інформації про стан каналу і розподілу потужноспоказника, наприклад, на якості сигналу, пропускті (етап 916). Передача даних відправляється від ної здатності, загальної швидкості, і так далі (етап вибраної віртуальної антени (антен) з вибраною 712). Кожна гіпотеза відповідає різному набору швидкістю (швидкостями) (етап 918). Передача щонайменше з однієї віртуальної антени. Множина даних може містити один або більше потоків дані. віртуальних антен формується однією або більше Кожний потік даних може відображатися на відпоматрицями, які відображають кожну віртуальну відну вибрану віртуальну антену (наприклад, як антену на деякі або на всі фізичні антени. Гіпотеза показано на Фіг.4А) або може відображатися на всі з найкращою ефективністю вибирається з числа з вибраних віртуальних антен (наприклад, як покамножини оцінюваних гіпотез (етап 714). зано на Фіг.4В). У варіанті здійснення, визначається якість сигФіг.10 показує варіант здійснення пристрою налу для кожної гіпотези, і вибирається гіпотеза з 1000 для передачі даних від віртуальної антени. самою високою якістю сигналу. У іншому варіанті Пристрій 1000 включає в себе засіб для прийому здійснення, визначається пропускна здатність для інформації про стан каналу щонайменше для однікожної гіпотези, і вибирається гіпотеза з самою єї віртуальної антени, вибраної з множини віртуависокою пропускною здатністю. У ще одному варільних антен, сформованих множиною фізичних анті здійснення, визначається загальна швидкість антен (блок 1012), засіб для рівномірного або недля кожної гіпотези, і вибирається гіпотеза з сарівномірного розподілу сумарної потужності перемою високою загальною швидкістю. Для всіх варідачі по вибраній віртуальній антені (антенам) антів здійснення, кожна гіпотеза може оцінюватися (блок 1014), засіб для вибору щонайменше однієї 29 92361 30 швидкості для вибраної віртуальної антени (ан(наприклад, процедур, функцій і так далі), які викотен), виходячи з інформації про стан каналу і рознують функції, викладені в даному описі. Коди проподілу потужності (блок 1016), і засіб для відправграмно-апаратного забезпечення і/або програмнолення передачі даних від вибраної віртуальної го забезпечення можуть зберігатися в пам'яті антени (антен) з вибраною швидкістю (швидкостя(наприклад, пам'яті 142 або 192 на Фіг.1) і виконуми) (блок 1018). ватися оброблювальним пристроєм (наприклад, Технології, викладені в даному описі, можуть оброблювальним пристроєм 140 або 190). Пам'ять бути реалізовані різними способами. Наприклад, ці може бути реалізована в оброблювальному притехнології можуть бути реалізовані в апаратному строї або бути зовнішньою для оброблювального забезпеченні, програмно-апаратному забезпеченпристрою. ні, програмному забезпеченні або їх комбінації. Заголовки включені в даний опис для посиДля реалізації в апаратному забезпеченні, оброблання і допомоги в пошуку визначених розділів. Ці лювальні пристрої, використовувані для вибору заголовки не призначені для обмеження об'єму віртуальних антен, передачі даних від вибраної понять, що описуються під ними, і ці поняття мовіртуальної антени (антен), і/або прийому даних жуть бути застосовні в інших розділах всюди в від вибраної віртуальної антени (антен), можуть даному технічному описі. бути реалізовані в одній або більше спеціалізоваПопередній опис варіантів здійснення, що розній інтегральній схемі (СІС), цифрових сигнальних криваються, надається, щоб дати можливість оброблювальних пристроях (ЦСОП), пристроях будь-якому фахівцеві в даній галузі техніки вигоцифрової обробки сигналу (ПЦОС), програмоватовити або використати даний винахід. Різні зміни них логічних пристроях (ПЛП), програмованих венв цих варіантах здійснення будуть легко видні фатильних матрицях (ПВМ), оброблювальних прихівцям в даній галузі техніки, і загальні принципи, строях, керуючих пристроях, мікроконтролерах, визначені в даному описі, можуть бути застосовані мікропроцесорах, електронних пристроях, інших до інших варіантів здійснення, без відхилення від електронних компонентах, виконаних з можливіссуті або об'єму даного винаходу. Таким чином, тю виконання функцій, викладених в даному описі, даний винахід не має на увазі обмеження варіанабо їх комбінації. тами здійснення, показаними в даному описі, але Для реалізації в програмно-апаратному забезповинен представляти самий широкий об'єм, суміпеченні і/або програмному забезпеченні, технології сний з принципами і новими ознаками, розкритими можуть бути реалізовані з використанням модулів в даному описі. 31 92361 32 33 92361 34 35 92361 36 37 92361 38 39 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 92361 Підписне 40 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod and apparatus for selection of virtual antennas
Автори англійськоюKim, Byoung-Hoon, Kadous Tamer
Назва патенту російськоюСпособ и устройство для выбора виртуальных антенн
Автори російськоюКим Биоунг-Хоон, Кадоус Тамер
МПК / Мітки
МПК: H04B 7/06
Мітки: пристрій, вибору, віртуальних, антен, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/20-92361-sposib-i-pristrijj-dlya-viboru-virtualnikh-anten.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і пристрій для вибору віртуальних антен</a>
Попередній патент: Похідні 5-піридазиніл-1-азабіцикло[3.2.1]октану, їх одержання і застосування в терапії
Наступний патент: Спосіб одержання водню з вугільного пласта
Випадковий патент: Спосіб оцінки якості сталевих виробів