Спосіб обробки даних у приймальному вузлі системи зв’язку з багатьма входами/виходами, сама система такого зв’язку та приймальний вузол такої системи
Номер патенту: 75133
Опубліковано: 15.03.2006
Автори: Говард Стівен Дж., Волтон Джей Р., Волліс Марк, Кетчем Джон В.
Формула / Реферат
1. Спосіб обробки даних у приймальному вузлі системи зв'язку з багатьма входами-виходами (БВВ), який включає:
обробку сукупності вхідних сигналів, які включають один або більше потоків символів, що відповідають одному або більше потокам даних, для формування потоку декодованих даних для одного з одного або декількох потоків символів,
породження сукупності модифікованих сигналів, базуючись на вхідних сигналах, і отримання компонентів завдяки апроксимативно видаленому потоку декодованих даних,
виконання обробки і селективне виконання цього породження у кожній з однієї або декількох ітерацій, по одній ітерації для кожного потоку даних, що підлягає декодуванню, причому вхідними сигналами для кожної ітерації, яка прямує за першою ітерацією, є модифіковані сигнали від попередньої ітерації, і
визначення інформації про стан каналу (ІСК), яка вказує характеристики каналу БВВ, використаного для передачі потоків даних, які адаптивно обробляються у передавачі, базуючись частково на цій ІСК.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у останній ітерації це породження опускається.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що обробка включає:
обробку вхідних сигналів, згідно з певною схемою приймальної обробки, для одержання одного або більше потоків символів, і
обробку одного, вибраного серед одного або декількох потоків символів для одержання потоку декодованих даних.
4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що для кожної ітерації додатково включає:
оцінювання якості кожного з одного або більше потоків необроблених символів, що містяться у вхідних сигналах, і
вибрання одного потоку необроблених символів для обробки, базуючись на оцінках якостей цих одного або більше потоків необроблених символів.
5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що оцінка якості кожного потоку необроблених символів базується на відношенні "сигнал/шум плюс інтерференція" (ВСШ).
6. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що для обробки вибирається потік необроблених символів з найкращою оцінкою якості.
7. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що схема приймальної обробки виконує лінійну просторову обробку вхідних сигналів.
8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що схема приймальної обробки реалізує метод обернення кореляційної матриці каналу (ОКМК).
9. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що схема приймальної обробки реалізує метод мінімальної середньоквадратичної помилки (МСКП).
10. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що схема приймальної обробки реалізує метод обробки повної ІСК.
11. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що схема приймальної обробки виконує просторово-часову обробку вхідних сигналів.
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що схема приймальної обробки реалізує лінійний просторово-часовий коректор мінімальної середньоквадратичної помилки (ЛК МСКВ).
13. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що схема приймальної обробки реалізує просторово-часовий коректор з розв'язувальним зворотним зв'язком (КРЗЗ).
14. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що схема приймальної обробки реалізує блок оцінки послідовності, яка використовує метод максимальної правдоподібності (БОПМП).
15. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що породження включає:
генерування потоку ремодульованих символів, базованого на потоці декодованих даних,
формування сукупності інтерференційних сигналів, базуючись на потоці ремодульованих символів, і
усунення інтерференційних сигналів з вхідних сигналів для одержання модифікованих сигналів, які слугують вхідними сигналами для наступної ітерації.
16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що інтерференційні сигнали формуються з використанням матриці коефіцієнтів каналу 
, яка визначає характеристики каналу БВВ.
17. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає передачу ІСК від приймального вузла до передавального вузла.
18. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає оцінки відношення "сигнал/шум плюс інтерференція" (ВСШ) для кожного з одного або більше каналів передачі, які складають канал БВВ.
19. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає зняття характеристик для одного або більше каналів передачі, які складають канал БВВ.
20. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає індикацію певної швидкості передачі даних, що підтримується кожним з одного або більше каналів передачі, які використовуються для передачі даних.
21. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає індикацію певної схеми обробки, що має бути використана для кожного з одного або більше каналів передачі.
22. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає вимірювання сигналів і вимірювання шуму плюс інтерференції для одного або більше каналів передачі.
23. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає вимірювання сигналів, вимірювання шуму і вимірювання інтерференції для одного або більше каналів передачі.
24. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає сигнал для вимірювання коефіцієнту шуму і інтерференції для одного або більше каналів передачі.
25. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає компоненти сигналу і компоненти шуму плюс інтерференції для одного або більше каналів передачі.
26. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК включає індикацію змін у характеристиках одного або більше каналів передачі.
27. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК визначається у приймальному вузлі і повідомляється передавальному вузлу.
28. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ІСК визначається у передавальному вузлі, базуючись на одному або більше сигналах, переданих приймальним вузлом.
29. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кожний потік даних кодується у передавальному вузлі згідно з схемою кодування, базованою на ІСК для каналу передачі, що використовується для передачі потоку даних.
30. Спосіб за п. 29, який відрізняється тим, що кожний потік даних незалежно кодується згідно з схемою кодування, вибраною, базуючись на ІСК для каналу передачі, що використовується для передачі потоку даних.
31. Спосіб за п. 29, який відрізняється тим, що кожний потік даних, крім того, модулюється згідно з схемою модуляції, вибраною, базуючись на ІСК для каналу передачі, що використовується для передачі потоку даних.
32. Спосіб за п. 31, який відрізняється тим, що схеми кодування і модуляції вибираються у передавальному вузлі, базуючись на ІСК.
33. Спосіб за п. 32, який відрізняється тим, що схеми кодування і модуляції вказуються у ІСК.
34. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що обробка вибраного потоку символів включає:
демодуляцію потоку символів для одержання демодульованих символів і
декодування демодульованих символів для формування потоку декодованих даних.
35. Спосіб за п. 34, який відрізняється тим, що обробка вибраного потоку символів додатково включає депереміження демодульованих символів, а декодування для формування потоку декодованих даних виконується на депереміжених символах.
36. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у системі з БВВ реалізовано модуляцію з ортогональним частотним розділенням (МОЧР).
37. Спосіб за п. 36, який відрізняється тим, що обробка у приймальному вузлі виконується незалежно для кожного з сукупності частотних субканалів.
38. Спосіб обробки даних у приймальному вузлі системи зв'язку з багатьма входами-виходами (БВВ), який включає:
прийом сукупності сигналів сукупністю приймальних антен,
обробку прийнятих сигналів згідно з певною схемою приймальної обробки для формування сукупності потоків символів, що відповідає сукупності потоків переданих даних,
обробку одного вибраного потоку символів для формування потоку декодованих даних,
формування сукупності інтерференційних сигналів, базуючись на потоці декодованих даних,
породження сукупності модифікованих сигналів, базуючись на прийнятих сигналах і інтерференційних сигналах,
виконання обробки прийнятих сигналів і вибраного потоку символів і селективне виконання формування і породження для однієї або більше ітерацій, однієї ітерації для кожного потоку переданих даних, які будуть декодовані, причому перша ітерація виконується на прийнятих сигналах, а кожна наступна ітерація виконується на модифікованих сигналах від попередньої ітерації, і
визначення інформації про стан каналу (ІСК), яка вказує характеристики каналу БВВ, використаного для передачі потоків даних, які адаптивно обробляються у передавальному вузлі, базуючись частково на ІСК.
39. Спосіб передачі даних від передавального вузла до приймального вузла у системі зв'язку з багатьма входами-виходами (БВВ), який включає:
у приймальному вузлі:
прийом сукупності сигналів сукупністю приймальних антен, причому кожний прийнятий сигнал включає комбінацію одного або більше сигналів, переданих від передавального вузла,
обробку прийнятих сигналів згідно з процедурою обробки послідовною компенсацією у приймачі для формування сукупності потоків декодованих даних, переданих від передавального вузла,
визначення інформації про стан каналу (ІСК), яка вказує характеристики каналу БВВ, використаного для передачі потоків даних, і
передачу ІСК назад до передавального вузла; і у передавальному вузлі:
адаптивну обробку кожного потоку даних перед передачею через канал БВВ згідно з прийнятою ІСК.
40. Спосіб за п. 39, який відрізняється тим, що схема обробки послідовною компенсацією у приймачі передбачає виконання сукупності ітерацій для одержання потоків декодованих даних, по одній ітерації для кожного потоку декодованих даних.
41. Спосіб за п. 40, який відрізняється тим, що кожна ітерація включає:
обробку сукупності вхідних сигналів згідно з певною лінійною або нелінійною схемою обробки для одержання одного або більше потоків символів,
обробку вибраного одного серед одного або більше потоків символів для формування потоку декодованих даних і
породження сукупності модифікованих сигналів, базованих на вхідних сигналах, і має компоненти, що відповідають апроксимативно видаленому потоку декодованих даних, причому вхідними сигналами для першої ітерації є прийняті сигнали, а вхідними сигналами для кожної наступної ітерації є модифіковані сигнали від попередньої ітерації.
42. Спосіб за п. 39, який відрізняється тим, що ІСК включає відношення "сигнал/шум плюс інтерференція" (ВСШ) для кожного з одного або більше каналів передачі, які складають канал БВВ.
43. Спосіб за п. 39, який відрізняється тим, що ІСК включає індикацію певної швидкості передачі даних, що підтримується кожним з одного або більше каналів передачі, які складають канал БВВ.
44. Спосіб за п. 39, який відрізняється тим, що ІСК включає індикацію певної схеми обробки, що має бути використана для кожного з одного або більше каналів передачі, які складають канал БВВ.
45. Спосіб за п. 39, який відрізняється тим, що адаптивна обробка у передавальному вузлі включає кодування потоку даних згідно із схемою кодування, вибраною, базуючись на ІСК, пов'язаною з потоком даних.
46. Спосіб за п. 45, який відрізняється тим, що адаптивна обробка у передавальному вузлі включає, крім того, модуляцію потоку кодованих даних згідно з певною схемою модуляції, вибраною, базуючись на ІСК, пов'язаною з потоком даних.
47. Система зв'язку з багатьма входами-виходами (БВВ), яка має:
приймальний вузол, що включає:
сукупність препроцесорів, конфігурація яких дозволяє обробляти сукупність прийнятих сигналів для формування сукупності потоків символів,
щонайменше один приймальний процесор, з'єднаний з препроцесорами, конфігурація якого дозволяє обробляти потоки символів згідно з схемою обробки послідовною компенсацією у приймачі для формування сукупності потоків декодованих даних і, крім того, породжувати інформацію про стан каналу (ІСК), яка вказує характеристики каналу БВВ, використаного для передачі потоків даних, і
передавальний процесор даних, оперативно з'єднаний з приймальним процесором, конфігурація якого дозволяє обробляти ІСК для передачі назад до передавального вузла; і передавальний вузол, що включає:
щонайменше один демодулятор, конфігурація якого дозволяє приймати і обробляти один або більше сигналів від приймального вузла для відновлення переданої ІСК, і
передавальний процесор даних, конфігурація якого дозволяє адаптивно обробляти дані для передачі до приймального вузла, базуючись на відновленій ІСК.
48. Приймальний вузол у системі зв'язку з багатьма входами-виходами (БВВ), який включає:
сукупність препроцесорів, конфігурація яких дозволяє обробляти сукупність прийнятих сигналів для формування сукупності потоків прийнятих символів,
щонайменше один приймальний процесор, з'єднаний з препроцесорами, конфігурація якого дозволяє обробляти потоки прийнятих символів для формування сукупності потоків декодованих даних, причому кожний приймальний процесор включає сукупність стадій обробки, кожна з яких має конфігурацію, що дозволяє обробляти потоки вхідних символів для формування відповідного потоку декодованих даних і інформацію про стан каналу (ІСК), пов'язану з потоком декодованих даних, і селективно формувати потоки модифікованих символів для наступної стадії, причому потоками вхідних символів для кожної стадії є або потоки прийнятих символів, або потоки модифікованих символів від попередньої стадії, і
передавальний процесор даних, який має конфігурацію, що дозволяє приймати і обробляти ІСК, пов'язану з потоками декодованих даних, для передачі від приймального вузла, причому потоки даних перед передачею адаптивно обробляються, базуючись частково на ІСК.
49. Приймальний вузол за п. 48, який відрізняється тим, що кожна стадія обробки, за винятком останньої стадії, включає:
канальний процесор, конфігурація якого дозволяє обробляти потоки вхідних символів для формування потоків декодованих даних, і
заглушувач перешкод, конфігурація якого дозволяє формувати потоки модифікованих символів, базуючись на потоці декодованих даних і потоках вхідних символів.
50. Приймальний вузол за п. 49, який відрізняється тим, що кожний канальний процесор включає:
вхідний процесор, конфігурація якого дозволяє обробляти потоки вхідних символів для формування потоків відновлених символів, і
процесор даних, конфігурація якого дозволяє обробляти потік відновлених символів для формування потоку декодованих даних.
51. Приймальний вузол за п. 50, який відрізняється тим, що кожний вхідний процесор включає:
перший процесор, конфігурація якого дозволяє обробляти потоки вхідних символів згідно з лінійною або нелінійною схемою приймальної обробки для формування потоку відновлених символів, і
блок оцінки якості каналу, конфігурація якого дозволяє оцінювати якість потоку відновлених символів.
52. Приймальний вузол за п. 51, який відрізняється тим, що оцінка якості включає відношення "сигнал/шум плюс інтерференція" (ВСШ).
53. Приймальний вузол за п. 51, який відрізняється тим, що конфігурація блока оцінки якості каналу дозволяє, крім того, забезпечувати індикацію швидкості передачі даних, що підтримується для потоку відновлених символів, базуючись на оцінці якості.
54. Приймальний вузол за п. 51, який відрізняється тим, що конфігурація блока оцінки якості каналу дозволяє, крім того, забезпечувати індикацію певної схеми обробки, що має бути використана у передавальному вузлі для потоку відновлених символів, базуючись на оцінці якості.
55. Приймальний вузол за п. 51, який відрізняється тим, що оцінка якості включає сигнал помилки, який вказує виявлений рівень шуму плюс інтерференції на виході приймального вузла.
56. Приймальний вузол за п. 51, який відрізняється тим, що перший процесор виконує лінійну просторову обробку потоків вхідних символів.
57. Приймальний вузол за п. 51, який відрізняється тим, що перший процесор виконує просторово-часову обробку потоків вхідних символів.
Текст
1. Спосіб обробки даних у приймальному вузлі системи зв'язку з багатьма входами-виходами (БВВ), який включає: обробку сукупності вхідних сигналів, які включають один або більше потоків символів, що відповідають одному або більше потокам даних, для формування потоку декодованих даних для одного з одного або декількох потоків символів, породження сукупності модифікованих сигналів, базуючись на вхідних сигналах, і отримання компонентів завдяки апроксимативно видаленому потоку декодованих даних, виконання обробки і селективне виконання цього породження у кожній з однієї або декількох ітерацій, по одній ітерації для кожного потоку даних, що підлягає декодуванню, причому вхідними сигналами для кожної ітерації, яка прямує за першою ітерацією, є модифіковані сигнали від попередньої ітерації, і визначення інформації про стан каналу (ІСК), яка вказує характеристики каналу БВВ, використаного для передачі потоків даних, які адаптивно обробляються у передавачі, базуючись частково на цій ІСК. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що у останній ітерації це породження опускається. 3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що обробка включає: 2 (19) 1 3 75133 4 14. Спосіб за п.11, який відрізняється тим, що злі згідно з схемою кодування, базованою на ІСК схема приймальної обробки реалізує блок оцінки для каналу передачі, що використовується для послідовності, яка використовує метод максимапередачі потоку даних. 30. Спосіб за п.29, який відрізняється тим, що льної правдоподібності (БОПМП). 15. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що покожний потік даних незалежно кодується згідно з родження включає: схемою кодування, вибраною, базуючись на ІСК генерування потоку ремодульованих символів, для каналу передачі, що використовується для базованого на потоці декодованих даних, передачі потоку даних. 31. Спосіб за п.29, який відрізняється тим, що формування сукупності інтерференційних сигналів, базуючись на потоці ремодульованих симкожний потік даних, крім того, модулюється згідно волів, і з схемою модуляції, вибраною, базуючись на ІСК усунення інтерференційних сигналів з вхідних сигдля каналу передачі, що використовується для налів для одержання модифікованих сигналів, які передачі потоку даних. 32. Спосіб за п.31, який відрізняється тим, що слугують вхідними сигналами для наступної ітерації. схеми кодування і модуляції вибираються у пере16. Спосіб за п.15, який відрізняється тим, що давальному вузлі, базуючись на ІСК. 33. Спосіб за п.32, який відрізняється тим, що інтерференційні сигнали формуються з викориссхеми кодування і модуляції вказуються у ІСК. танням матриці коефіцієнтів каналу H , яка визна34. Спосіб за п.3, який відрізняється тим, що обчає характеристики каналу БВВ. робка вибраного потоку символів включає: 17. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що додемодуляцію потоку символів для одержання дедатково включає передачу ІСК від приймального модульованих символів і вузла до передавального вузла. декодування демодульованих символів для фор18. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК мування потоку декодованих даних. включає оцінки відношення "сигнал/шум плюс ін35. Спосіб за п.34, який відрізняється тим, що терференція" (ВСШ) для кожного з одного або обробка вибраного потоку символів додатково більше каналів передачі, які складають канал БВВ. включає депереміження демодульованих симво19. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК лів, а декодування для формування потоку дековключає зняття характеристик для одного або бідованих даних виконується на депереміжених сильше каналів передачі, які складають канал БВВ. мволах. 20. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК 36. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що у включає індикацію певної швидкості передачі дасистемі з БВВ реалізовано модуляцію з ортогонаних, що підтримується кожним з одного або більше льним частотним розділенням (МОЧР). каналів передачі, які використовуються для пере37. Спосіб за п.36, який відрізняється тим, що дачі даних. обробка у приймальному вузлі виконується неза21. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК лежно для кожного з сукупності частотних субкавключає індикацію певної схеми обробки, що має налів. бути використана для кожного з одного або більше 38. Спосіб обробки даних у приймальному вузлі каналів передачі. системи зв'язку з багатьма входами-виходами 22. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК (БВВ), який включає: включає вимірювання сигналів і вимірювання шуприйом сукупності сигналів сукупністю приймальму плюс інтерференції для одного або більше каних антен, налів передачі. обробку прийнятих сигналів згідно з певною схе23. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК мою приймальної обробки для формування сукупвключає вимірювання сигналів, вимірювання шуму ності потоків символів, що відповідає сукупності і вимірювання інтерференції для одного або більпотоків переданих даних, ше каналів передачі. обробку одного вибраного потоку символів для 24. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК формування потоку декодованих даних, включає сигнал для вимірювання коефіцієнту шуформування сукупності інтерференційних сигнаму і інтерференції для одного або більше каналів лів, базуючись на потоці декодованих даних, передачі. породження сукупності модифікованих сигналів, 25. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК базуючись на прийнятих сигналах і інтерференвключає компоненти сигналу і компоненти шуму ційних сигналах, плюс інтерференції для одного або більше каналів виконання обробки прийнятих сигналів і вибраного передачі. потоку символів і селективне виконання форму26. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК вання і породження для однієї або більше ітерацій, включає індикацію змін у характеристиках одного однієї ітерації для кожного потоку переданих даабо більше каналів передачі. них, які будуть декодовані, причому перша ітерація 27. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК виконується на прийнятих сигналах, а кожна навизначається у приймальному вузлі і повідомляступна ітерація виконується на модифікованих ється передавальному вузлу. сигналах від попередньої ітерації, і 28. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що ІСК визначення інформації про стан каналу (ІСК), яка визначається у передавальному вузлі, базуючись вказує характеристики каналу БВВ, використаного на одному або більше сигналах, переданих прийдля передачі потоків даних, які адаптивно обробмальним вузлом. ляються у передавальному вузлі, базуючись част29. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що коково на ІСК. жний потік даних кодується у передавальному ву 5 75133 6 39. Спосіб передачі даних від передавального вусукупність препроцесорів, конфігурація яких дозла до приймального вузла у системі зв'язку з базволяє обробляти сукупність прийнятих сигналів гатьма входами-виходами (БВВ), який включає: для формування сукупності потоків символів, у приймальному вузлі: щонайменше один приймальний процесор, з'єднаприйом сукупності сигналів сукупністю приймальний з препроцесорами, конфігурація якого дозвоних антен, причому кожний прийнятий сигнал ляє обробляти потоки символів згідно з схемою включає комбінацію одного або більше сигналів, обробки послідовною компенсацією у приймачі переданих від передавального вузла, для формування сукупності потоків декодованих обробку прийнятих сигналів згідно з процедурою даних і, крім того, породжувати інформацію про обробки послідовною компенсацією у приймачі стан каналу (ІСК), яка вказує характеристики канадля формування сукупності потоків декодованих лу БВВ, використаного для передачі потоків даних, даних, переданих від передавального вузла, і визначення інформації про стан каналу (ІСК), яка передавальний процесор даних, оперативно з'єдвказує характеристики каналу БВВ, використаного наний з приймальним процесором, конфігурація для передачі потоків даних, і якого дозволяє обробляти ІСК для передачі назад передачу ІСК назад до передавального вузла; і у до передавального вузла; і передавальний вузол, передавальному вузлі: що включає: адаптивну обробку у кожного потоку даних перед щонайменше один демодулятор, конфігурація якопередачею через канал БВВ згідно з прийнятою го дозволяє приймати і обробляти один або більІСК. ше сигналів від приймального вузла для віднов40. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що лення переданої ІСК, і схема обробки послідовною компенсацією у прийпередавальний процесор даних, конфігурація якомачі передбачає виконання сукупності ітерацій для го дозволяє адаптивно обробляти дані для переодержання потоків декодованих даних, по одній дачі до приймального вузла, базуючись на відновітерації для кожного потоку декодованих даних. леній ІСК. 41. Спосіб за п.40, який відрізняється тим, що 48. Приймальний вузол у системі зв'язку з багатькожна ітерація включає: ма входами-виходами (БВВ), який включає: обробку сукупності вхідних сигналів згідно з певсукупність препроцесорів, конфігурація яких доною лінійною або нелінійною схемою обробки для зволяє обробляти сукупність прийнятих сигналів одержання одного або більше потоків символів, для формування сукупності потоків прийнятих сиобробку вибраного одного серед одного або більмволів, ше потоків символів для формування потоку декощонайменше один приймальний процесор, з'єднадованих даних і ний з препроцесорами, конфігурація якого дозвопородження сукупності модифікованих сигналів, ляє обробляти потоки прийнятих символів для базованих на вхідних сигналах, і має компоненти, формування сукупності потоків декодованих дащо відповідають апроксимативно видаленому поних, причому кожний приймальний процесор току декодованих даних, причому вхідними сигнавключає сукупність стадій обробки, кожна з яких лами для першої ітерації є прийняті сигнали, а має конфігурацію, що дозволяє обробляти потоки вхідними сигналами для кожної наступної ітерації вхідних символів для формування відповідного є модифіковані сигнали від попередньої ітерації. потоку декодованих даних і інформацію про стан 42. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що ІСК каналу (ІСК), пов'язану з потоком декодованих включає відношення "сигнал/шум плюс інтерфеданих, і селективно формувати потоки модифікоренція" (ВСШ) для кожного з одного або більше ваних символів для наступної стадії, причому поканалів передачі, які складають канал БВВ. токами вхідних символів для кожної стадії є або 43. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що ІСК потоки прийнятих символів, або потоки модифіковключає індикацію певної швидкості передачі даваних символів від попередньої стадії, і них, що підтримується кожним з одного або більше передавальний процесор даних, який має конфігуканалів передачі, які складають канал БВВ. рацію, що дозволяє приймати і обробляти ІСК, 44. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що ІСК пов'язану з потоками декодованих даних, для певключає індикацію певної схеми обробки, що має редачі від приймального вузла, причому потоки бути використана для кожного з одного або більше даних перед передачею адаптивно обробляються, каналів передачі, які складають канал БВВ. базуючись частково на ІСК. 45. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що 49. Приймальний вузол за п.48, який відрізняється тим, що кожна стадія обробки, за винятком адаптивна обробка у передавальному вузлі включає кодування потоку даних згідно із схемою кодуостанньої стадії, включає: вання, вибраною, базуючись на ІСК, пов'язаною з канальний процесор, конфігурація якого дозволяє потоком даних. обробляти потоки вхідних символів для форму46. Спосіб за п.45, який відрізняється тим, що вання потоків декодованих даних, і адаптивна обробка у передавальному вузлі вклюзаглушувач перешкод, конфігурація якого дозвочає, крім того, модуляцію потоку кодованих даних ляє формувати потоки модифікованих символів, згідно з певною схемою модуляції, вибраною, бабазуючись на потоці декодованих даних і потоках зуючись на ІСК, пов'язаною з потоком даних. вхідних символів. 50. Приймальний вузол за п.49, який відрізняєть47. Система зв'язку з багатьма входами-виходами ся тим, що кожний канальний процесор включає: (БВВ), яка має: приймальний вузол, що включає: 7 75133 8 вхідний процесор, конфігурація якого дозволяє дозволяє, крім того, забезпечувати індикацію швиобробляти потоки вхідних символів для формудкості передачі даних, що підтримується для потовання потоків відновлених символів, і ку відновлених символів, базуючись на оцінці якопроцесор даних, конфігурація якого дозволяє обсті. 54. Приймальний вузол за п.51, який відрізняєтьробляти потік відновлених символів для формуся тим, що конфігурація блока оцінки якості каналу вання потоку декодованих даних. 51. Приймальний вузол за п.50, який відрізняєтьдозволяє, крім того, забезпечувати індикацію певся тим, що кожний вхідний процесор включає: ної схеми обробки, що має бути використана у перший процесор, конфігурація якого дозволяє передавальному вузлі для потоку відновлених обробляти потоки вхідних символів згідно з лінійсимволів, базуючись на оцінці якості. 55. Приймальний вузол за п.51, який відрізняєтьною або нелінійною схемою приймальної обробки ся тим, що оцінка якості включає сигнал помилки, для формування потоку відновлених символів, і блок оцінки якості каналу, конфігурація якого доякий вказує виявлений рівень шуму плюс інтерфезволяє оцінювати якість потоку відновлених симренції на виході приймального вузла. 56. Приймальний вузол за п.51, який відрізняєтьволів. 52. Приймальний вузол за п.51, який відрізняється тим, що перший процесор виконує лінійну просся тим, що оцінка якості включає відношення "сигторову обробку потоків вхідних символів. 57. Приймальний вузол за п.51, який відрізняєтьнал/шум плюс інтерференція" (ВСШ). 53. Приймальний вузол за п.51, який відрізняється тим, що перший процесор виконує просторовося тим, що конфігурація блока оцінки якості каналу часову обробку потоків вхідних символів. Винахід стосується взагалі передачі даних, зокрема, нових удосконалених способу і пристрою для обробки даних у системі зв'язку з множинними входами і множинними виходами (МВМВ) з використанням інформації про стан каналу для підвищення ефективності роботи системи. Системи безпровідного зв'язку широко використовуються для передачі голосу, даних тощо. Ці системи можуть базуватись на паралельному доступі з кодовим розділенням (CDMA), з розділенням часу (TDMA), з ортогональним розділенням частот (OFDM) і на інших принципах мультиплексування. Системи OFDM можуть показувати високу ефективність у певних умовах у каналі. У наземних системах зв'язку (наприклад, стільникових або широкомовних системах, багатоканальних багатовузлових розподілених системах (MMDS) тощо радіочастотний (РЧ) модульований сигнал від передавача може проходити до приймача багатьма шляхами проходження. Характеристики цих шляхів звичайно змінюються з часом внаслідок впливу різних факторів, наприклад завмирання і багатошляховості. Щоб забезпечити диверсифікацію для захисту від шкідливого впливу шляхових факторів і поліпшити якість, для передачі даних використовують множинні передавальні і приймальні антени. Якщо шляхи проходження між передавальними і приймальними антенами є лінійно незалежними (тобто передача одним шляхом не є лінійною комбінацією передач через інші шляхи), що до певної міри звичайно має місце, то імовірність коректного прийому переданих даних зростає з збільшенням кількості антен. Взагалі диверсифікація підвищується з збільшенням кількості передавальних і приймальних антен. Система зв'язку з множинними входами і множинними виходами (МВМВ) використовує для передачі даних множинні (ΝT) передавальні і множинні (NR) приймальні антени. Канал МВМВ, утворений ΝT передавальними і NR приймальними антенами може бути декомпонований на NC незалежних каналів, NC min {NT, NR}. Кожний з цих NC незалежних каналів називають також просторовим субканалом каналу МВМВ і характеризують розмірністю. Система МВМВ може підвищити ефективність (наприклад, місткість передачі), якщо використовувати додаткові розмірності, створені множинними передавальними і приймальними антенами. Отже, існує потреба у способі обробки передачі даних у передавальному і приймальному вузлах з використанням додаткових розмірностей, створених системою МВМВ для поліпшення ефективності системи. Об'єктом винаходу є створення способів обробки прийнятих сигналів у приймальному вузлі системи МВМВ для відтворення переданих даних і коригування обробки даних у передавальному вузлі, базованих на оцінках характеристик каналу МВМВ, що використовується для передачі даних. Згідно з одним з аспектів, для обробки прийнятих сигналів у приймачі використовується процедура "послідовної компенсації" (див. нижче). У іншому варіанті характеристики каналу оцінюються і передаються назад до передавальної системи, де використовуються для корекції (тобто адаптації) обробки (наприклад, кодування, модуляції тощо) даних перед передачею. Комбінування послідовної компенсації у приймачі і адаптивної обробки у передавачі дозволяє досягти високого рівня ефективності системи МВМВ. Одним з втілень винаходу є спосіб надсилання даних від передавального вузла до приймального у системі зв'язку МВМВ. Згідно з цим способом, приймальний вузол через кілька приймальних антен спочатку приймає певну кількість сигналів, кожний з яких включає комбінацію одного або декількох сигналів, переданих передавальним вузлом. Прийняті сигнали обробляються згідно з процедурою послідовної компенсації, і цим породжуються декілька потоків декодованих даних, які є оцінками потоків даних, переданих передавальним вузлом. Інформація про стан каналу (ІСК), яка вказує характеристики каналу МВМВ передачі потоку даних, також визначається і пере 9 75133 10 дається назад до передавального вузла. У перецесора даних, давальному вузлі кожний потік даних адаптивно Фіг.8 - блок-схема нейтралізатора інтерфереобробляється згідно з прийнятою ІСК перед перенції і дачею через канал МВМО. Фіг.9А, 9В, 9С - графіки, що ілюструють роботу Обробка згідно з процедурою послідовної комрізних схем обробки у приймачі і передавачі. пенсації звичайно полягає у певній кількості ітераФіг.1 містить схему системи 100 зв'язку з мноцій для формування потоків декодованих даних, жинними входами і множинними виходами причому одна ітерація виконується для кожного (МВМВ), придатної для застосування різних аспектакого потоку. При кожній ітерації декілька вхідних тів і втілень винаходу. Система 100 включає персигналів для ітерації обробляються згідно з певшу систему 110 яка має зв'язок з другою системою ною лінійною або нелінійною схемою обробки для 150. Система 100 працює, використовуючи певні одержання одного або більше потоків символів. антену, частоту і часову диверсифікацію (описану Після цього вибирається один з потоків символів і нижче) для кращого використання спектра, поліпобробляється для формування потоку декодовашення ефективності і підвищення гнучкості. Сисних даних. З вхідних сигналів формуються декільтема 150 може визначати характеристики каналу ка модифікованих сигналів, які містять компоненМВМВ і надавати системі 110 ІСК, що вказує вити, зумовлені апроксимативним видаленням значені характеристики каналу, а система 110 мо(тобто компенсацією) потоків декодованих даних. же коригувати обробку (наприклад, кодування і Вхідними сигналами для першої ітерації є прийняті модуляцію) даних перед передачею, базуючись на сигнали, а вхідними сигналами для кожної подацій ІСК. Згідно з іншим аспектом, систему 150 мольшої ітерації є модифіковані сигнали від попережна використовувати для обробки даних передачі дньої ітерації. від системи 110 для підвищення ефективності, як Для обробки вхідних сигналів можуть бути вице описано нижче. користані різні лінійні і нелінійні схеми. Для недисУ системі 110 джерело 112 даних надсилає персного каналу ( з плоским завмиранням) можуть дані (інформаційні біти) до передавального процебути використані інверсія кореляційної матриці сора 114 даних, який кодує ці дані згідно з певною каналу (ІКМК), спосіб мінімуму середньоквадратисхемою кодування, переміжує (тобто переупорядчної помилки (МСКП) або ін. Для дисперсного у ковує) кодовані дані згідно з певною схемою перечасі каналу (з частотно селективним завмиранням) міження і відображає переміжені дані у модуляційможуть бути використані лінійний еквалайзер ні символи для одного або декількох каналів МСКП (ЛЕ-МСКП), еквалайзер рішень зворотного передачі даних. Кодування підвищує надійність зв'язку (ЕРЗЗ), оцінка послідовності максимуму передачі. Переміження дає часову диверсифікацію правдоподібності або ін. для кодованих біт, дозволяє передавати дані, баНаявна ІСК може включати, наприклад, віднозуючись на середньому ВСШ для каналів передашення "сигнал/шум плюс інтерференція" (ВСШ) у чі, і усуває кореляцію між кодованими бітами, викожному каналі, що має бути використаний для користаними для формування модуляційного передачі даних. У передавальному вузлі дані для символа. Переміження, крім того, може забезпечикожної передачі можуть кодуватись, базуючись на ти частотну диверсіфікацію, якщо кодовані біти ІСК для цього каналу, а кодовані дані для кожного передаються через декілька частотних субканалів. каналу передачі можуть бути модульовані згідно з Згідно з одним з аспектів, кодування, переміження схемою модуляції, обраною згідно з ІСК. і відображення символів (або їх комбінація) викоДалі наведено детальний опис варіантів і втінуються з урахуванням ІСК, доступної для системи лень способів, систем і пристрою винаходу. Пода110. льший опис з посиланнями на креслення зробить Кодування, переміження і відображення симбільш зрозумілим особливості, природу і переваги волів можна виконувати згідно з різними схемами. винаходу. У кресленнях: Опис одної з таких схем можна знайти [у заявці Фіг.1 - схема системи зв'язку з множинними 09/776 075 на патент США від 1/02/2001], включевходами і множинними виходами (МВМВ), придатній у цей опис посиланням. Далі розглядається ної для застосування різних аспектів і втілень виінша схема. находу, Система 100 МВМВ працює з множинними анФіг.2 - блок-схема втілення передавальної ситенами на передавальному і приймальному кінцях стеми МВМВ, здатної обробляти дані для передаканалу зв'язку. Ці приймальні і передавальні антечі, базуючись на наявній ІСК, ни можуть бути використані для створення просФіг.3 - блок-схема втілення передавальної ситорової (тобто антенної) диверсифікації, включаюстеми МВМВ, у якій використовується модуляція з чи диверсифікацію передачі і диверсифікацію розділенням на ортогональні частоти (МРОЧ), прийому. Просторова диверсифікація характериФіг.4 - схема операцій, що ілюструє процедуру зується використанням множинних передавальних послідовної компенсації у приймачі для NR прийнантен і однієї або декількох приймальних антен. ятих і ΝТ переданих сигналів, Передавальна диверсифікація характеризується Фіг.5 - блок-схема приймальної системи, припередачею даних декількома передавальними датної для застосування різних аспектів і втілень антенами. Звичайно для одержання бажаної дивинаходу, версифікації дані, що передаються передавальФіг.6А, 6В, 6С - блок-схеми трьох каналів ними антенами, піддають додатковій обробці. НаМВМВ/процесорів даних, здатних для застосуванприклад, дані, що передаються від різних ня ІКМК, МСКП і ЕРЗЗ, відповідно, передавальних антен, можуть бути затримані або Фіг.7 - блок-схема втілення приймального пропереупорядковані у часі, кодовані і переміжені між 11 75133 12 цими антенами і т. д. Приймальна диверсифікація сує модуляційні символи від процесора 114 даних характеризується прийомом переданих сигналів і формує потік модуляційних символів для кожної множинними приймальними антенами і диферсипередавальної антени, по одному модуляційному фікація досягається завдяки прийому сигналів чесимволу на часову щілину. У системі МВМВ з рез різні шляхи проходження. МРОЧ процесор 120 МВМВ формує потік векторів Система 100 може мати декілька різних режимодуляційних символів для кожної передавальної мів зв'язку, кожний з яких використовує антену, антени, причому кожний вектор включає NL модучастоту або часову диверсифікацію, або їх комбіляційних символів для ΝL частотних субканалів у націю. Ці режими можуть включати, наприклад, даній часовій щілині. Кожний потік модуляційних режим "диверсифікації" і режим зв'язку МВМВ. символів або векторів модуляційних символів Режим диверсифікації передбачає диверсифікацію приймається і модулюється відповідним модулядля підвищення надійності каналу зв'язку. У звитором 122 і передається відповідною антеною 124. чайному випадку у режимі диверсифікації, який У приймальній системі 150 декілька прийманазивають також режимом "чистої" диверсифікації, льних антен 152 приймають передані сигнали і дані передаються від всіх наявних передавальних надсилають їх до відповідних демодуляторів 154, антен до приймальної антени-адресата. Режим кожний з яких виконує обробку, комплементарну чистої диверсифікації може бути використаний у тій, яку виконує модулятор 122. Модуляційні симвипадку, коли вимоги до швидкості передачі даних воли від всіх демодуляторів 154 надходять до є низькими або коли низьким є ВСШ, або має місприймального (RX) процесора 156 МВМВ/даних, це і те і друге. Режим зв'язку МВМВ передбачає який виконує обробку, комплементарну тій, яку використання антенної диверсифікації на обох виконують передавальний процесор 114 даних і кінцях каналу зв'язку (тобто використання мнопередавальний процесор 120 МВМВ, і надсилає жинних передавальних і множинних приймальних декодовані дані до споживача даних 160. Обробка антен) і звичайно його використовують для підвиприймальною системою детально розглядається щення надійності і місткості каналу зв'язку. У ренижче. жимі МВМВ може додатково використовуватись Просторові субканали системи МВМВ (взагалі частотна і/або часова диверсифікація разом з анпередавальні канали системи МВМВ з або без тенною диверсифікацією. МРОЧ) звичайно мають різні канальні умови (наСистема 100 може використовувати МРОЧ, приклад, різні завмирання і впливи багатошляхояке ефективно розділяє робочу смугу частот на вості) і можуть мати різні ВСШ. Внаслідок цього певну кількість (NL) частотних субканалів. У кожній місткість каналів передачі можуть бути різними. Ця часовій щілині (тобто, часовому інтервалі, який місткість визначається бітовою швидкістю інформоже залежати від ширини смуги частотного субмації (тобто кількістю інформаційних біт на модуканалу) у кожному з NL частотних субканалів можляційний символ), з якою вони можуть бути перена передавати один модуляційний символ. дані у кожному каналі передачі з певним рівнем Система 100 може вести передачу у декількох якості (наприклад, з певною частотою бітових поканалах передачі. Як уже відзначалось, канал милок (ЧБП) або пакетних помилок (ЧПП)). Крім МВМВ можна декомпонувати на NC незалежних того, умови у каналі змінюються з часом. Тому бітова швидкість інформації також змінюється з каналів (NC min {NT, NR}). Кожний з цих незалежчасом. Для більш повного використання місткості них каналів називають просторовим субканалом каналів передачі у приймальному вузлі можна виканалу МВМВ. У системі МВМВ без МРОЧ звичайзначати ІСК, що описує умови у каналі, і передавано використовується лише один частотний субкати до передавача для відповідної корекції (або нал і кожний просторовий субканал називають адаптації) обробки. ІСК може включати інформа"каналом передачі". У системі МВМВ з МРОЧ кацію будь-якого типу, яка вказує характеристики налом передачі називають кожний просторовий каналу зв'язку і можуть бути передані через різні субканал кожного частотного субканалу. механізми, як це описано нижче. Для спрощення Використання додаткових розмірностей, стводалі розглядаються різні аспекти і втілення винарених використанням множинних передавальних і ходу, у яких ІСК включає ВСШ. Нижче розглядаприймальних антен, дозволяє поліпшити ефективються способи визначення і використання ІСК для ність системи МВМВ. Хоча цього можна досягти поліпшення роботи системи. без ІСК для передавача, наявність ІСК підвищує Передавальна система МВМВ з обробкою ІСК ефективність роботи, оскільки надає характерисФіг.2 містить блок-схему втілення передавальтики передач від передавальних антен до прийманої системи 110а МВМВ, яка не використовує льних Обробка даних у передавачі перед передаМРОЧ, але здатна коригувати обробку, базуючись чею залежить від наявності або відсутності ІСК. на наявній ІСК для передавальної системи (тобто ІСК може включати, наприклад, ВСШ кожного надісланої приймальною системою 150). Передаканалу передачі (тобто ВСШ для кожного простовальна система 110а є одним з втілень передаварового субканалу системи МВМВ без МРОЧ або льної частини системи 110 Фіг.1. Система 110а ВСШ для кожного просторового субканалу кожного включає (І) передавальний (ТХ) процесор 114 дачастотного субканалу системи МВМВ з МРОЧ). У них, який приймає і обробляє інформаційні біти цьому випадку дані можуть оброблятись у передадля формування модуляційних символів, і (2) певачі адаптивно (наприклад, з вибором належних редавальний процесор 120а МВМВ, який демульсхем кодування і модуляції) для кожного каналу типлексує модуляційні символи для Ντ передавапередачі залежно від ВСШ каналу. льних антен. У системі МВМВ без МРОЧ передавальний У втіленні, показаному на Фіг.2, передаваль(ТХ) процесор 120 МВМВ приймає і демультиплек 13 75133 14 ний процесор 114а даних включає демультиплеккодування 1/3 і модуляцією 8-PSK, (3) швидкістю сор 208, з'єднаний з декількома канальними прокодування 1/4 і модуляцією 16-QAM або іншими цесорами 210 даних, по одному для кожного з NС комбінаціями швидкості кодування схеми модуляканалів передачі. Демультиплексор 208 приймає і ції. У таблиці 1 для наведених значень ВСШ викодемультиплексує агреговані інформаційні біти у ристовуються схеми QPSK, 16-QAM і 64-QAM. Випевну кількість (до NС) потоків даних, по одному нахід включає і інші схеми модуляції, наприклад, потоку даних для кожного каналу передачі даних. 8-PSK, 32-QAM, 128-QAM. Кожний потік даних надходить до відповідного канального процесора 210 даних. Таблиця 1 У втілення, ілюстрованому Фіг.2, кожний канальний процесор 210 даних включає кодер 212, Інформа- Моду- КодоШвидканальний переміжувач 214 і елемент 216 відоційних ляцій- ваних Межі ВСШ кість кображення символів. Кодер 212 приймає і кодує біт на ний біт на дування інформаційні біти прийнятого потоку даних згідно з символ символ символ певною схемою кодування і формує кодовані біти. 1,5-4,4 1 QPSK 2 1/2 Канальний переміжувач 214 переміжує кодовані 4,4-6,4 1,5 QPSK 2 3/4 біти, базуючись на певній схемі переміження для 6,4-8,35 2 16-QAM 4 1/2 створення диверсифікації. Елемент 216 відобра8,35-10,4 2,5 16-QAM 4 5/8 ження символів відображає переміжені біти у мо10,4-12,3 3 16-QAM 4 3/4 дуляційні символи для каналу передачі, що вико12,3-14,15 3,5 64-QAM 6 7/12 ристовується для передачі потоку даних. 14,15-15,55 4 64-QAM 6 2/3 Кодування даних, переміження і модуляція 15,55-17,35 4,5 64-QAM 6 3/4 (або комбінація цих операцій) можуть бути кориго> 17,35 5 64-QAM 6 5/6 вані, базуючись на наявній ІСК (наприклад, одержаної від системи 150). У одній з схем кодування і Модуляційні символи від передавального (ТХ) модуляції адаптивне кодування здійснюється з процесора 114а даних надходять до передавальвикористанням фіксованого базового коду (наприного процесора 120 МВМВ (Фіг.1). У передавальклад, турбокоду швидкості 1/3) і з коригуванням ному процесорі 120а МВМВ демультиплексор 222 виколювання для одержання бажаної швидкості приймає до NС потоків модуляційних символів від коду, що відповідає ВСШ каналу передачі даних. канальних процесорів 210 даних і демультиплекЗгідно з цією схемою, виколювання може бути висує прийняті від NС канальних процесорів 210 моконане після канального переміження. Згідно здуляційні символи у певну кількість (ΝТ) потоків іншою схемою кодування і модуляції, можуть бути модуляційних символів, по одному потоку для ковикористані інші схеми кодування, базовані на жної антени, призначеної передавати ці модуляодержаному ВСШ. Наприклад, кожний з потоків ційні символи. Кожний потік модуляційних симводаних може бути кодований незалежним кодом. У лів надходить до відповідного модулятора 122. цій схемі у приймачі може бути використана "посКожний модулятор 122 перетворює модуляційні лідовна компенсація" для виявлення і декодування символи у аналоговий сигнал і потім підсилює, потоків даних і одержання завдяки цьому більш фільтрує, квадратурно модулює і підвищує частоту надійної оцінки переданих потоків даних (див. нисигналу для створення модульованого сигналу, жче). придатного для передачі у безпровідному каналі. Елемент 216 відображення символів може буПередавальна система МВМВ з МРОЧ ти пристосований групувати набори переміжених Фіг.3 містить блок-схему втілення передавальбіт для формування небінарних символів і відоної системи 110с МВМВ з МРОЧ, яка здатна корибражати кожний небінарний символ у точку у консгувати обробку, базуючись на наявній ІСК. У перетеляції сигналів, що відповідає схемі модуляції давальному (ТХ) процесорі 114с даних (наприклад, QPSK, M-PSK, М-QAM тощо), обраній інформаційні біти, що підлягають передачі, дедля каналу передачі. Кожна відображена сигнальмультиплексуються у певну кількість (до NL) потона точка відповідає модуляційному символу. ків даних частотних субканалів, по одному потоку Кількість інформаційних біт, що можуть бути на кожний субканал, для використання для перепередані для кожного модуляційного символа для дачі даних. Кожний потік даних частотного субкапевного рівня якості (наприклад, 1%-ій ЧПП), заналу надсилається до відповідного процесора 310 лежить від ВСШ каналу передачі. Отже, схему даних субканалу. кодування і модуляції для кожного каналу передачі Кожний процесор 310 обробляє дані для відможна вибирати, базуючись на наявній ІСК. На цій повідного частотного субканалу системи МРОЧ і ІСК можна також базувати корекцію канального може бути втілений, як передавальний процесор переміження. 114а даних (Фіг.2). У такій схемі процесор 310 даТаблиця 1 містить різні комбінації швидкості них включає демультиплексор, який демультиплекодування і схем модуляції для деяких значень ксує потік даних частотного субканалу у декілька ВСШ. Відповідна бітова швидкість для кожного субканалів, по одному для кожного просторового каналу передачі може бути досягнута через викосубканалу, що використовується для цього частористання певної кількості комбінацій швидкості тного субканалу. Кожний субпотік даних далі кодукодування і схем модуляції. Наприклад, співвідноється і переміжується, і відповідний канальний шення один інформаційний біт на модуляційний процесор даних відображає символи для одерсимвол може бути забезпечене (1) швидкістю кожання модуляційних символів для даного каналу дування 1/2 і модуляцією QPSK, (2) швидкістю 15 75133 16 передачі (тобто просторового субканалу даного гатоносійна модуляція для передачі даних: ідея, частотного субканалу). Кодування і модуляція для час якої прийшов)", IEEE Communications кожного каналу передачі можуть базуватись на Magazine, May 1990], включеній посиланням. наявній ІСК (наприклад, одержаної від приймальФіг.2, 3 ілюструють два варіанти передавача ної системи). Кожний процесор 310 даних частотМВМВ, у яких можуть бути втілені різні аспекти ного субканалу створює до NС потоків модуляційвинаходу. Інші варіанти передавача також входять них символів для (до) NС просторових субканалів. в об'єм винаходу. Деякі з цих варіантів були [опиДля системи МВМВ з МРОЧ модуляційні симсані у заявках 09/532 492 від 22/03/2000 і 09/776 воли можуть бути передані у декількох частотних 075 і 09/826 481 від 23/03/2001 на патент США], субканалах декількома передавальними антенавключених посиланням. В цих заявках більш детами. У процесорі 120с МВМВ NС модуляційних симльно описано обробку МВМВ і ІСК. волів від кожного процесора 310 даних надсилаВзагалі передавальна система 110 кодує і моються до відповідного процесора 322 МВМВ дулює дані для кожного каналу передачі, базуюканалу, який обробляє одержані модуляційні симчись на інформації про пропускну здатність цього воли, базуючись на наявній ІСК. каналу, яка має форму ІСК. ІСК, яка використовуКожний процесор 322 МВМВ каналу демульється для передачі даних через канали передачі, типлексує NС модуляційних символів для кожної звичайно визначається у приймальній системі і часової щілини у ΝТ модуляційних символів для ΝТ передається назад до передавальної системи, яка передавальних антен. Кожний об'єднувач 324 використовує цю інформацію для відповідної кореприймає модуляційні символи для (до) NL частоткції кодування і модуляції. Описані процедури моних субканалів, комбінує ці символи для кожної жуть бути застосовані для паралельних каналів часової щілини у вектор V модуляційних символів і передачі з МВМВ, МРОЧ або іншою схемою (нанадсилає цей вектор до наступної стадії обробки приклад, CDMA), здатною підтримувати множинні (тобто до відповідного модулятора 122). паралельні канали передачі. Отже, процесор 120с МВМВ приймає і обробПриймальна система МВМВ ляє модуляційні символи для формування ΝТ векАспектами винаходу є (1) обробка прийнятих торів (V1-VNт) модуляційних символів, по одному сигналів у приймальній системі системи МВМВ, вектору на кожну передавальну антену. Кожний базована на схемі послідовної компенсації у прийтакий вектор покриває одну часову щілину і кожмачі, для одержання переданих даних і (2) корекний елемент цього вектора відповідає конкретному ція обробки даних у передавальній системі, базочастотному субканалу, що має власний підносій, вана на оцінці характеристик каналу МВМВ. Згідно який несе модуляційні символи. з одним з аспектів, для обробки прийнятих сигнаФіг.3 містить також втілення модулятора 122 лів виконується послідовна компенсація (описана для МРОЧ. Вектори (V1-VNт) модуляційних симвонижче). Згідно з іншим аспектом, приймальна сислів від процесор 120с МВМВ надсилаються до тема оцінює характеристики каналу і надсилає ці модуляторів 122а - 122t, відповідно. У цьому втіоцінки назад до передавальної системи, яка виколенні кожний модулятор 122 включає обернене ристовує цю інформацію для корекції (тобто адапшвидке перетворення Фур'є (ЗШПФ) 320, генератації) обробки даних (наприклад, кодування, модутор 322 циклічного префікса і підвищувач 324 часляції тощо). Сполучаючи спосіб обробки тоти. послідовною компенсацією у приймачі і адаптивну ЗШПФ 320 перетворює кожний вектор модуобробку у передавачі, можна значно підвищити ляційних символів у його репрезентацію у часі ефективність системи МВМВ. (який називають символом МРОЧ) і може бути Фіг.4 містить схему операцій, що ілюструють пристосований виконувати це перетворення на процедуру обробки послідовною компенсацією у будь-якій кількості частотних субканалів (наприприймачі для обробки NR прийнятих сигналів і виклад, 8, 16, 32, ...). У одному з втілень для кожного явлення, таким чином, ΝT переданих сигналів. Для вектора модуляційних символів, перетвореного у спрощення у наведеній далі схемі вважається, що символ МРОЧ, генератор 322 циклічного префікса (1) кількість каналів передачі (тобто просторових повторю частину часової репрезентації символа субканалів для системи МВМВ без МРОЧ) дорівМРОЧ для утворення "символа для передачі" коннює кількості передавальних антен (тобто NС=ΝТ), і кретною передавальною антеною. Циклічний пре(2) кожною передавальною антеною передається фікс забезпечує збереження ортогональності в один незалежний потік даних. умовах затримок, викликаних багатошляховістю, і Спочатку приймальна система виконує лінійну цим підвищує якість роботи в умовах багатошляі/або нелінійну просторову обробку ΝТ прийнятих ховості. Реалізації ЗШПФ 320 і генератора 322 сигналів, намагаючись розділити передані сигнавідомі фахівцям і тут не розглядаються. ли, включені у прийнятому сигналі (операція 412). Часові репрезентації (тобто символи для пеЛінійна просторова обробка може бути виконана редачі) від генератора 322 обробляються (наприна прийнятих сигналах, якщо канал МВМВ є "неклад, перетворюються у аналоговий сигнал, модудисперсним" (тобто зазнає частотно неселективлюються, підсилюються і фільтруються) ного, або плоского завмирання). Може виявитись підвищувачем 324 частоти для формування модунеобхідним або бажаним виконати додаткову лільованого сигналу і передаються відповідною аннійну або нелінійну часову обробку (тобто еквалітеною 124. зацію) прийнятих сигналів, якщо канал МВМВ є Опис модуляції МРОЧ можна знайти [у роботі "дисперсійним у часі" (тобто зазнає частотно селеJohn A.C. Bingham "Multicarrier Modulation for Data ктивного завмирання). Просторова обробка може Transmissions: An Idea Whose Time Has Come (Бабазуватись на інверсії кореляційної матриці каналу 17 75133 18 (ІКМК), на методі мінімуму середньоквадратичної модифікованих сигналів (замість NR прийнятих помилки (МСКП) та ін. Просторово-часова обробка сигналів) для відтворення іншого переданого сигможе базуватись на лінійному еквалайзері МСКП налу. Отже, операції 412-416 повторюються для (ЛЕ МСКП), на ЕРЗЗ, на оцінці послідовності маккожного переданого сигналу, що має бути відтвосимальної правдоподібності (ОПМП) та ін. Деякі з рений) і виконуються, коли є у наявності інший методів просторової і просторово-часової обробки переданий сигнал, що підлягає відтворенню. описано нижче. Рівень відокремлення сигналу заОтже процедура обробки послідовною компележить від рівня кореляції між переданими сигнансацією полягає у ряді ітерацій, по одній для кожлами і менша кореляція між переданими сигналаного переданого сигналу. У кожній ітерації (виклюми дає краще відокремлення. чаючи останню) виконується двостадійна обробка Початкова просторова або просторово-часова для відтворення одного з переданих сигналів і обробка дає ΝТ "післяобробних" сигналів, що є генерування модифікованого сигналу для наступоцінками ΝТ переданих сигналів. Далі визначаютьної ітерації. У першій стадії виконується просторося ВСШ для ΝТ післяобробних сигналів (опер. 414), ва або просторово-часова обробка NR прийнятих як це описано нижче. У одному з втілень ВСШ сигналів з одержанням NR післяобробних сигналів і призначаються ранги, починаючи з найвищого і до обирається один з післяобробних сигналів для найнижчого ВСШ, для подальшої обробки (детеквідтворення потоку даних, відповідного переданотування) обирається післяобробний сигнал з найму сигналу. У другій стадії (яка не виконується у вищим ВСШ для одержання потоку декодованих останній ітерації) з прийнятих сигналів виключаданих (опер. 416). Звичайно така обробка включає ється інтерференція, породжена потоком декододемодуляцію, зворотне переміження і декодуванваних даних для генерування для одержання моня. Потік декодованих даних є оцінкою потоку дадифікованих сигналів з видаленими відтвореними них, переданих у переданому сигналі, одержаною компонентами. цією ітерацією. Вибір післяобробного сигналу для Спочатку вхідними сигналами для першої ітедетектування може базуватись на іншій схемі (нарації є прийняті сигнали, які можуть бути репрезеприклад, цей сигнал може бути особливо ідентинтовані як: фікований передавальною системою). r1 Операцією 418 виконується перевірка, чи всі r2 (або ні) передані сигнали були відтворені. Якщо r1 r M (1) так, обробка у приймачі припиняється, якщо ні, з прийнятих сигналів видаляється інтерференція, породжена потоком декодованих даних, для генерування "модифікованих" сигналів для наступної ітерації для відтворення наступного переданого сигналу. Операцією 420 з потоку декодованих даних формується оцінка інтерференції, створеної переданим сигналом, відповідним потоку декодованих даних у прийнятому сигналі. Цю інтерференцію можна оцінити спочатку через рекодування потоку декодованих даних, переміження рекодованих даних і відображенням символів переміжених даних (з використанням схем кодування, переміження і відображення, подібних застосованим у передавачі для цього потоку даних) для одержання потоку "ремодульованих" символів. Потік ремодульованих символів є оцінкою потоку модульованих символів, переданих однією з ΝТ передавальних антен і прийнятих NR приймальними антенами. Отже, потік ремодульованих символів згортається кожним з NR елементів у оцінці вектора hі характеристики каналу для одержання NR інтерференційних сигналів, зумовлених відтвореним переданим сигналом. Вектор hі є стовпцем матриці Η коефіцієнтів каналу (NR ΝТ), яка репрезентує оцінку характеристики каналу МВМВ для NR приймальних і ΝТ передавальних антен у даний момент і може бути побудована на пілот-сигналах, переданих разом з даними. Далі NR інтерференційних сигналів віднімаються від NR відповідних прийнятих сигналів з одержанням NR модифікованих сигналів (опер. 422). Ці модифіковані сигнали репрезентують сигнали у приймальних антенах, якщо компоненти потоку декодованих даних не були передані (тобто якщо виключення інтерференції було успішним). Далі операції 412-416 повторюються для NR rNR 1 де r - вектор NR прийнятих сигналів, a r - вектор NR вхідних сигналів для першої ітерації схеми обробки послідовною компенсацією у приймачі. Ці вхідні сигнали лінійно або нелінійно обробляються для одержання післяобробних сигналів, які можна репрезентувати як r11 1 x r12 M (2) r1NR де x - вектор NR післяобробних сигналів від першої ітерації. ВСШ для цих сигналів можна оцінити як: 1 (3) =[ 11, 21,..., Ντ1] Один з післяобробних сигналів (наприклад, з найвищим ВСШ) обирається для подальшої обробки для відтворення потоку декодованих даних, який потім використовується для оцінювання інтерференції i1, створеної відтвореним сигналом, яку можна репрезентувати як i11 1 i i12 M (4) i1NR Далі інтерференція віднімається від вектора 19 75133 20 r1 вхідного сигналу для цієї ітерації для одержання випадку лінійна просторова обробка буде малоемодифікованого сигналу, що включає вектор r2 фективною при розділенні чотирьох незалежних вхідного сигналу для наступної ітерації. Видалення потоків даних, переданих вертикальними і горизоінтерференції можна подати як нтальними компонентами пари кросполяризованих антен. Зокрема вертикальний компонент кожної крос-поляризованої передавальної r11 i11 антени інтерферує з вертикальним компонентом r12 i12 другої крос-поляризованої передавальної антени, і такої ж інтерференції зазнають горизонтальні комr 2 r1 i1 M (5) поненти. Отже, ВСШ для кожного з чотирьох переданих сигналів буде низьким внаслідок кореляційної інтерференції з боку іншої антени з такою ж поляризацією. В результаті місткість переданого r1NR i1NR сигналу при застосування лише лінійної простороДалі цей процес повторюється у наступній ітевої обробки буде суттєво обмежена корельованим 2 рації для вектора r , який включає вхідні сигнали інтерференційним сигналом. для цієї ітерації. Аналіз власних мод для цього каналу МВМВ Згідно з схемою обробки послідовною компенпоказує, що існують лише дві ненульові власні сацією у приймачі для кожної ітерації відтворюєтьмоди (тобто вертикальна і горизонтальна полярися один переданий сигнал і ВСШ ik для і-го перезації). Схема обробки для "повної ІСК" забезпеданого сигналу, відтвореного у k-ій ітерації, може чить передачу лише двох незалежних потоків дабути надіслане як ІСК для каналу передачі цього них з використанням цих двох власних мод. відтвореного сигналу. Наприклад, якщо у першій Місткість у цьому випадку становитиме ітерації одержано перший післяобробний сигнал Місткість =2log2(1+ / 2), 1 х1 у другій ітерації одержано другий післяобробде / 2 - відношення енергії прийнятого сигнаний сигнал х22 і т.д., і у NT-ій ітерації одержано Νт лу до енергії теплового шуму для і-ї власної моди. післяобробний сигнал xΝт , то ІСК для цих відтвоОтже, місткість, що забезпечується схемою обробрених сигналів матиме вигляд: 1=[ 11, 21,..., ΝτNт] ки для повної ІСК для цього каналу МВМВ, є іденЗастосування обробки послідовною компенсатичною місткості двох паралельних каналів з адицією дозволяє успішно обробити NR первісних тивним білим Гаусівським шумом (АБГШ) з ВСШ, прийнятих сигналів і відтворити один переданий що дорівнює / 2. сигнал за один раз. Крім того, кожний відтворений При застосуванні обробки послідовною компесигнал видаляється (тобто скасовується) з прийннсацією лінійна просторова обробка (опер. 412) ятого сигналу перед обробкою для відтворення дає ВСШ для кожного з чотирьох переданих сигнаступного переданого сигналу. Якщо потоки пеналів 0 дБ або менше (внаслідок шуму і інтерфереданих даних можуть бути декодовані без помиренції від інших переданих сигналів з такою ж полок (або з мінімальними помилками) і якщо оцінка ляризацією). Загальна місткість буде низькою, характеристик каналу є достатньо точною, то виякщо не виконувати додаткової обробки у прийключення інтерференції, створеної попереднім мачі. відтвореним переданим сигналом, з прийнятих Однак, можна поліпшити ВСШ послідовно відсигналів є ефективним. Усунення інтерференції творених переданих сигналів застосуванням посзвичайно поліпшує ВСШ кожного переданого сиглідовно просторової обробки і виключення інтерналу (можливо виключаючи перший). ференції. Наприклад, перший прийнятий сигнал, Поліпшення ВСШ для відтвореного переданощо має бути відтворений, може мати вертикальну го сигналу обробкою з послідовною компенсацією поляризацію від першої крос-поляризованої переу приймачі може бути ілюстроване прикладом. У давальної антени. Якщо вважати, що послідовна цьому прикладі пара крос-поляризованих антен компенсація є ефективною (тобто відсутність або використовується і у приймачі і у передавачі, камінімальна кількість помилкових рішень і точне нал МВМВ є каналом прямою видимості і чотири оцінювання каналу), то цей сигнал створюватиме незалежні потоки даних передаються вертикальнульову або мінімальну інтерференцію для інших ними і горизонтальними компонентами цієї пари трьох сигналів (ще не відтворених). Усунення цієї антен. Для спрощення вважатимемо, що кросвертикально поляризованої інтерференції поліпполяризаційна ізоляція є повною, тобто вертикашує ВСШ для інших, ще не відтворених сигналів, з льна і горизонтальна компоненти не впливають вертикальною поляризацією. У цьому прикладі одна на одну у приймачі. вважається, що крос-поляризаційна ізоляція є поСпочатку приймач приймає чотири сигнали вною, і сигнали з вертикальною поляризацією не вертикальними і горизонтальними компонентами інтерферують з сигналами з горизонтальною попари крос-поляризованих приймальних антен і ляризацією. Отже, при ефективній послідовній обробляє ці сигнали. Сигнали, прийняті вертикакомпенсації сигнал, переданий з вертикальною льними компонентами цих антен, є сильно кореполяризацією другою крос-поляризованою антельованими, як і сигнали, прийняті горизонтальниною, може бути відтворений з ВСШ, обмеженим ми компонентами антен. (теоретично) енергією теплового шуму. Коли існує сильна лінійна залежність між двоУ наведеному прикладі видалення інтерферема або більше парами приймально-передавальних нції з вертикальної поляризації не впливає на ВСШ антен, що утворюють канал МВМВ, здатність комдвох сигналів, переданих з горизонтальною поляпенсувати інтерференцію погіршується. У цьому ризацією. Отже, послідовні просторова обробка і 21 75133 22 компенсація інтерференції подібним чином застому, подібну до просторової обробки вузькосмугосовуються до двох сигналів, переданих з горизонвого каналу. Однак, "відвід фільтра" у просторотальною поляризацією. Це дає перший відтворевому процесорі включає декілька відводів для виний сигнал з горизонтальною поляризацією з користання у просторово-часовій обробці, коли низьким ВСШ і другий відтворений сигнал з гориоцінки каналу (тобто матриця Η коефіцієнтів каназонтальною поляризацією з ВСШ, обмеженим (телу) є точною. оретично) енергією теплового шуму. У іншому втіленні для просторово-часової обВ результаті застосування послідовних просробки у широкосмуговому приймачі може бути торової обробки і компенсації інтерференції два застосований ЕРЗЗ, який є нелінійним еквалайзепередані сигнали з низьким ВСШ дають малий ром, ефективним у каналах з значними амплітудвнесок у повну місткість, але значний внесок у поними спотвореннями, і використовує зворотний вну місткість забезпечують два передані сигнали з зв'язок для рішень для видалення інтерференції з високим ВСШ. символів, що були детектовані. Якщо потік даних Недисперсні і дисперсні канали може бути декодований без помилок (або з мініРізні передавальні і приймальні схеми обробки мальними помилками), то міжсимвольна інтерфеможуть бути застосовані до характеристик каналу ренція між модуляційними символами, що відповіМВМВ, який можна характеризувати як недиспердають бітам декодованих даних, може бути сний або дисперсний. Недисперсний канал МВМВ ефективно видалена. зазнає плоского завмирання (тобто частотно неУ ще одному втіленні для просторово-часової селективного), яке зустрічається частіше у вузькообробки може бути застосований ОПМП. смугових системах. Дисперсний канал МВМВ заВикористання ЕРЗЗ і ОПМП може знизити або знає частотно селективного завмирання (тобто усунути деградацію якості, коли оцінки каналу не є різного послаблення у межах смуги частот), яке точними. Опис ЕРЗЗ і ОПМП можна знайти у рочастіше має місце у широкосмугових системах за боті S.L. Ariyavistakul et al., "Optimum Space-Time певних умов роботи і довкілля. Обробка послідовProcessors with Dispersive Interference: Unified ною компенсацією у приймачі може бути успішно Analisis and Required Filter Span (Оптимальні просзастосована як для дисперсних, так і для недиспеторово-часові процесори з дисперсною інтерферсних каналів. ренцією: уніфікований аналіз і необхідна смуга Для недисперсного каналу МВМВ лінійна профільтра)", [IEEE Trans, on Communication, Vol.7, сторова обробка, наприклад, ІКМК і МСКП може No. 7, July 1999], включеній посиланням. бути застосована до прийнятих сигналів перед Для дисперсних каналів МВМВ може бути тадемодуляцією і декодуванням. Така лінійна проскож застосована адаптивна обробка у передавачі, торова обробка може бути застосована у приймачі базована на наявній ІСК і обробці послідовною для видалення небажаних сигналів або для маккомпенсацією у приймачі. ВСШ для відтвореного симізації ВСШ кожного з складових сигналів при переданого сигналу на виході кожного етапу проснаявності шуму і інтерференції від інших сигналів. торово-часової обробки може включати ІСК для Здатність ефективно анулювати небажані сигнали цього сигналу. Ця інформація може бути передана або оптимізувати ВСШ залежить від кореляції у назад до передавача і допомогти у виборі належматриці Η коефіцієнтів каналу, яка описує харакних схем кодування і модуляції потоку даних, потеристики каналу між передавальними і приймав'язаних з переданим сигналом. льними антенами. Обробка послідовною компенСтруктура приймача сацією у приймачі (наприклад, з ІКМК або МСКП) Фіг.5 містить блок-схему приймальної системи може бути успішно застосована для недисперсно150а, придатної для застосування різних аспектів і го каналу МВМВ. втілень винаходу. Система 150а дозволяє реаліДля дисперсного каналу МВМВ часова диспезувати обробку послідовною компенсацією у рсія у каналі створює міжсимвольну інтерференприймачі для прийому і відтворення переданих цію (МСІ). Для поліпшення роботи широкосмугосигналів. Сигнали, передані від (до) ΝT передававий приймач, намагаючись відтворити певний льних антен, приймаються кожною з NR антен потік переданих даних, має послабити як вплив 152а-152r і спрямовуються до відповідного демоінших переданих сигналів, так і міжсимвольну індулятора 154 (який називають також переднім терференцію від всіх переданих сигналів. Обробка процесором). Наприклад, приймальна антена 152а послідовною компенсацією у приймачі може бути може приймати багато сигналів, переданих багапоширена на дисперсні канали МВМВ. Для послатьма передавальними антенами, і антена 152r блення впливу інших сигналів і міжсимвольної інтакож може приймати багато переданих сигналів. терференції просторова обробка у вузькосмуговоКожний демодулятор 154 попередньо обробляє му приймачі (яка добре вирішує проблему цього (наприклад, фільтрує і підсилює) відповідний привпливу, але є неефективною проти міжсимвольної йнятий сигнал, знижує частоту попередньо обробінтерференції) може бути замінена простороволеного сигналу до проміжної або модуляційної і часовою обробкою у широкосмуговому приймачі. У цифрує сигнал, формуючи зразки. Кожний демотакому приймачі обробка послідовною компенсадулятор 154 може демодулювати зразки з пілотцією у приймачі може бути застосована, як це описигналом і генерувати потік прийнятих модуляційсано для Фіг.4, але з заміною просторової обробки них символів, який надходить до приймального (опер. 412) просторово-часовою. процесора 156 МВМВ/даних. У одному з втілень для просторово-часової Якщо для передачі даних використовується обробки може бути використаний ЛЕ МСКП.У цьоМРОЧ, кожний демодулятор 154 додатково викому випадку просторово-часова обробка має форнує обробку комплементарну тій, що виконується 23 75133 24 модулятором 122 (Фіг.3). У цьому випадку кожний ків модифікованих символів від компенсатора індемодулятор має процесор ШПФ (не показаний), терференції попереднього ступеня. Кожний комякий генерує перетворені репрезентації зразків і пенсатор 530 інтерференції приймає також потік формує потік векторів модуляційних символів. декодованих даних від канального процесора 520 Кожний вектор включає NL символів для NL частоМВМВ/даних цього ж ступеня і виконує обробку тних субканалів по одному вектору для кожної ча(наприклад, кодування, переміження, модуляцію, сової щілини. Потоки векторів модуляційних симхарактеристики каналу тощо) для формування NR волів від процесора ШПФ всіх NR демодуляторів потоків ремодульованих символів, що є оцінками надсилаються до демультиплексора (не показаноінтерференційних компонентів прийнятих потоків го), який "каналізує" потік векторів модуляційних модуляційних символів, що відповідають цьому символів від кожного процесора ШПФ у декілька потоку декодованих даних. Потоки ремодульова(до NL) потоків модуляційних символів. У схемі них символів віднімаються від прийнятих потоків передавальної обробки, у якій кожний частотний модуляційних символів, що дає NR потоків модисубканал обробляється незалежно (Фіг.3), демульфікованих символів, які включають всі компоненти типлексор надсилає кожний з (до) NL потоків моза винятком компенсованих інтерференційних. Ці дуляційних символів до відповідного приймальноNR потоків модифікованих символів надходять до го (RX) процесора 156 МВМВ/даних. наступного ступеня. Для системи МВМВ з МРОЧ для обробки NR Контролер, з'єднаний з приймальним процепотоків модуляційних символів від NR приймальсором 156 МВМВ/даних може бути використаний них антен для кожного з NL частотних субканалів для керування операціями обробки послідовною передачі даних може бути використаний один прокомпенсацією у приймачі, які виконує процесор цесор 156 МВМВ/даних. Для систем МВМВ без 156. МРОЧ один процесор 156 МВМВ/даних може обСтруктура приймача, ілюстрована Фіг.5 може робляти NR потоків модуляційних символів від NR бути використана безпосередньо, коли кожний приймальних антен. потік даних передається відповідною передавальУ втіленні Фіг.5 процесор 156 МВМВ/даних ною антеною (тобто один потік даних відповідає включає ряд послідовних (тобто каскадом) ступекожному переданому сигналу). У цьому випадку нів 510 приймальної обробки, по одному ступеню кожний ступінь 510 обробки може відтворювати для кожного з каналів передачі даних. У одній пеодин з переданих сигналів і формувати потік декоредавальній схемі обробки один потік даних передованих даних, що відповідає цьому відтвореному дається через кожний канал передачі і кожний посигналу. тік даних обробляється незалежно (наприклад, У інших схемах передавальної обробки потік згідно з власними схемами кодування і модуляції) і даних може передаватися через декілька передапередається відповідною передавальною антевальних антен, частотних субканалів і/або у різних ною. У такій схемі обробки кількість потоків даних часових інтервалах для створення просторової, дорівнює кількості каналів передачі, яка дорівнює частотної і часової диверсифікації, відповідно. У кількості передавальних антен для передачі даних таких схемах приймальною обробкою спочатку (які можуть бути підмножиною наявних передаваформується потік прийнятих модуляційних символьних антен). Опис приймального процесора 156 лів для переданого сигналу для кожної передаваМВМВ/даних відповідає саме такій схемі передальної антени і кожного частотного субканалу. Мовальної обробки. дуляційні символи для декількох передавальних Кожний ступінь 510 приймальної обробки (за антен, частотних субканалів і/або часових інтервинятком останнього ступеня 510n) включає канавалів можуть комбінуватись комплементарно до льний процесор 520 МВМВ/даних, з'єднаний з демультиплексування у передавальній системі. компенсатором 530 інтерференції, а останній стуПотік комбінованих модуляційних символів потім пінь 510n має лише канальний процесор 520n обробляється для одержання відповідного потоку МВМВ/даних. У першому ступені 510а обробки декодованих даних. канальний процесор 520а МВМВ/даних приймає і Просторова обробка для недисперсних каобробляє NR потоків модуляційних символів від налів демодуляторів 154а-154r для формування потоку Як уже відзначалось, для обробки сигналів, декодованих даних для першого каналу передачі прийнятих через недисперсний канал, можуть бути (або для першого переданого сигналу). У кожній з застосовані різні способи лінійної просторової обрешти ступенів 510b-510n канальний процесор 520 робки для відтворення кожного переданого потоку МВМВ/даних приймає і обробляє NR потоків мосигналів в умовах інтерференції, породженої індифікованих символів від компенсатора інтерфешими такими потоками. Ці способи включають ренції попереднього ступеня і формує потік декоІКМК, МСКП і, можливо, інші. Лінійна просторова дованих даних для каналу передачі, що обробка виконується кожним канальним процесообробляється цим ступенем. Крім того, кожний ром 520 МВМВ/даних на NR вхідних сигналів. Для канальний процесор 520 МВМВ/даних забезпечує першого ступеня приймальної обробки вхідними ІСК (наприклад ВСШ) для відповідного каналу песигналами є NR прийнятих сигналів від NR приймаредачі. льних антен. Для кожного подальшого ступеня У першому ступені 510а приймальної обробки вхідними є NR модифікованих сигналів від компенкомпенсатор 530а інтерференції приймає NR потосатора інтерференції попереднього ступеня. Далі ків модуляційних символів від всіх NR демодуляторозглядаються ІКМК і МСКП для першого ступеня. рів 154. Для кожного з решти ступенів 510b-510n Обробка у решті ступенів виконується у такий же компенсатор 530 інтерференції приймає NR потоспосіб, але з іншими вхідними сигналами. Зокре 25 75133 26 ма, у кожному подальшому ступені сигнали, детекх'=R-1Hнr=x+R-1Hнn=x+n' (8) товані у попередньому ступені, розглядаються як З цього рівняння можна бачити, що вектор x скасовані, і тому розмірність матриці коефіцієнтів переданих символів може бути відтворений узгоканалу знижується з кожним ступенем. дженим фільтруванням (тобто множенням на матУ системі МВМВ з ΝТ передавальними і NR рицю Нн) прийнятого векторах символів і множенприймальними антенами прийняті сигнали на виням результату на обернену квадратну матрицю ході приймальних антен: R-1). r=Hx+n (6) Згідно з методом ІКМК ВСШ вектора прийнятих символів після обробки (тобто і-й елемент х) де r - вектор прийнятих символів (тобто (NR 1) матиме вигляд: - векторний вихід каналу МВМВ, одержаний від приймальних антен), Η - матриця коефіцієнтів ка(9) ВСШі= x i 2 / n 2 налу, х - вектор переданих символів (тобто (NT 1) векторний вхід каналу МВМВ) і n - вектор (NR 1), Якщо дисперсія xi 2 і-го переданого символу що репрезентує шум плюс інтерференцію. Вектор дорівнює 1,0 у середньому, ВСШ вектора прийняr прийнятих символів включає NR модуляційних тих символів після обробки становитиме символів з NR модуляційних символів, прийнятих NR приймальними антенами у певній часовій щілиВСШі= 1/(rii n 2 ) ні. Подібним чином вектор x переданих символів Дисперсія шуму може бути нормалізована мавключає ΝT модуляційних символів у ΝT модулясштабуванням і-го елемента вектора прийнятих ційних сигналах, переданих через ΝT передавальсимволів значенням 1/ rii . них антен у певній часовій щілині. Матриця Η коеЯкщо потік модуляційних символів був дубфіцієнтів каналу виглядатиме як: льований і переданий декількома передавальними (6а) Η=h1h2 hNт антенами, ці модуляційні символи можуть бути де вектори hі містять коефіцієнти каналу, попідсумовані з формуванням комбінованих модуляв'язані з і-ю передавальною антеною. У кожній ційних символів. Наприклад, якщо потік даних був послідовній операції процесу послідовної компенпереданий всіма антенами, то модуляційні симвосації вектори-стовпці у (6а), пов'язані з попередніли від всіх ΝT передавальних антен матимуть вими скасованими сигналами, видаляються. Вважагляд: ючи для спрощення, що передані сигнали NТ скасовуються у тому ж порядку, що і відповідні (10) x total ( xi / rii ) вектори коефіцієнтів каналу у (6а), одержимо у кi 1 му ступені процесу послідовної компенсації матУ іншому варіанті передавач може передавати рицю коефіцієнтів каналу: один або декілька потоків даних у декількох кана(6b) Η=hkhk+1 hNт лах передачі, використовуючи однакові схеми коПроцедура ІКМК дування і модуляції для деяких або всіх антен. У При обробці з використаннямм ІКМК приймацьому випадку лише одне ВСШ (наприклад, серельна система спочатку виконує операцію узгоджеднє) може бути потрібним для каналів передачі з ного фільтрування канапу над вектором r прийняоднаковими схемами кодування і модуляції. Якщо тих символів. Вихід узгодженого фільтра: схеми кодування і модуляції є однаковими для всіх Hнr=HнHxk+Hнn (7) н каналів передачі, може бути одержане ВСШtotal для де позначка " " означає транспонування і комкомбінованого модуляційного символа. Це ВСШtotal плексне спряження. Квадратна матриця R є добутбуде максимальним комбінованим ВСШ, яке доріком матриці коефіцієнтів каналу на спряжену тран н внює сумі ВСШ модуляційних символів від NT пенспоновану матрицю Н (тобто R=Н Н). редавальних антен. Комбіноване ВСШ дорівнюваМатрицю Н коефіцієнтів каналу можна одертиме жати, наприклад, з пілотних символів, переданих NТ NТ разом з даними. Для досягнення "оптимального" (11) ВСШtotal ВСШi 1/( n2 ) (1/ rii ) прийому і оцінки ВСШ каналів передачі часто є i 1 i 1 зручним введення деяких відомих символів у потік Фіг.6А містить блок-схему втілення канального переданих даних і передача цих відомих символів процесора 520х МВМВ/даних, здатного для втічерез один або більше каналів передачі. Такі вілення метода ІКМК, описаного вище. Процесор домі символи називають пілотними символами 520х МВМВ/даних включає процесор 610х (який або пілот-сигналами. Способи оцінювання одного виконує обробку ІКМК), з'єднаний з приймальним каналу передачі можуть бути знайдені у відомих (RX) процесором 620 даних. публікаціях, наприклад, у роботі F. Ling, "Optimal У процесорі 610х вектори r прийнятих модуліReception, Performance Bound and Cutoff-Rate ційних символів фільтруються узгодженим фільтAnalysis of References-Assisted Coherent CDMA ром 614, який перемножує кожний з цих векторів Communications with Applications", IEEE Transaction на спряжено-транспоновану матрицю Нн коефіцієon Communication, Oct. 1999. Цей або інші методи нтів каналу згідно з (7). Цю матрицю можна оціниоцінювання каналу, як відомо, можуть бути пошити через пілот-сигнали, як це виконується через рені до матричної форми для одержання матриці пілот-сигнал у звичайних багатоносійних системах. Η коефіцієнтів канапу. Матриця R обчислюється через співвідношення Оцінку вектора х' переданих символів можна R=НнН, як це було показано вище. Далі фільтроодержати множенням узгоджено-фільтрованого вані вектори множувачем 616 перемножуються з вектора Ннr на інверсну (або псевдоінверсну) матоберненою квадратною матрицею R-1 з формуванрицю R, що може бути репрезентовано як 27 75133 28 ням оцінки х' вектора х переданих модуляційних Оцінені модуляційні символи х' і/або модулясимволів (див. (8)). ційні символи х" (Фіг.6А) також надсилаються до У деяких схемах передавальної обробки оцінпроцесора 626 ІСК, який оцінює ВСШ для кожного ки потоків модуляційних символів, відповідних каналу передачі. Наприклад, процесор 626 може передавальним антенам, що використовуються оцінювати коваріаційну матрицю -nn шуму, базуюдля передачі даних, можуть надходити до об'єднучись на прийнятих пілот-сигналах, і обчислювати вача 618, який комбінує надлишкову інформацію ВСШ і-го каналу передачі згідно з рівняннями (9) за часом, простором і частотою. Комбіновані моабо (11). ВСШ може бути оцінене подібно до того, дуляційні символи х" надсилаються до приймальяк це виконується через пілот-сигнали у відомих ного (RX) процесора 620 даних. У інших схемах багатоносійних системах. ВСШ для всіх каналів передавальної обробки оцінки модуляційних симпередачі може включати ІСК, яка передається наволів х' можуть надсилатись до процесора 620. зад до передавальної системи для цього каналу Отже, процесор 610х генерує декілька незапередачі. Процесор 626 ІСК, крім того, формує для лежних потоків символів, що відповідають потокам приймального процесора 620 даних або об'єднуданих, переданих передавальною системою. Кожвача 616 контрольний сигнал, що ідентифікує вибний потік символів включає відтворені модуляційні раний канал передачі. символи, що відповідають оцінкам модуляційних Оцінені модуляційні символи х' надсилаються символів після відображення символів у передадо оцінювача 622 каналу і матричного процесора вальній системі. Потоки (відтворених) символів 624, які, відповідно, оцінюють матрицю Η коефіцінадсилаються до приймального процесора 620 єнтів каналу і формують квадратну матрицю R. даних. Оцінені модуляційні символи, що відповідають Як уже відзначалось, кожний ступінь у прийпілотним даним і/або даним графіка, можуть бути мальному процесорі 156 МВМВ/даних відтворює і використані для оцінювання матриці Η коефіцієндекодує один з переданих сигналів (наприклад, тів каналу. переданий сигнал з найкращим ВСШ), включених Вхідні сигнали першого ступеня 510а (Фіг.5) у вхідні сигнали ступеня. Оцінювання ВСШ для включають всі передані сигнали, а вхідні сигнали прийнятих сигналів виконується процесором 626 подальших ступенів включають один переданий ІСК згідно з рівняннями (9) і (11). Після цього просигнал (тобто один терм), скасований попереднім цесор 626 ІСК генерує ІСК (наприклад, ВСШ) для ступенем. Отже, канальний процесор 520а вибраного переданого сигналу ("найкращого") для МВМВ/даних першого ступеня 510а може оцінювавідтворення і декодування і потім формує контроти матрицю Η коефіцієнтів каналу і забезпечувати льний сигнал, що ідентифікує вибраний контрольцю матрицю для подальших ступенів. ний сигнал. ІСК, що має бути передана приймальною сисФіг.7 містить блок-схему втілення приймальнотемою 150 назад до передавальної системи 110 го (RX) процесора 620 даних. У цьому втіленні може включати ВСШ для всіх каналів передачі, селектор 710 у процесорі 620 приймає декілька визначені ступенями приймального процесора 156 потоків символів від попереднього лінійного просМВМВ/даних. торового процесора і видобуває потік символів, що Метод МСКП відповідає вибраному переданому сигналу, іденПри застосуванні просторової обробки метотифікованому контрольним сигналом від процесодом МСКП приймальна система спочатку виконує ра 626 ІСК. У іншому втіленні приймальний процеперемноження вектора r прийнятих символів на сор 620 даних одержує потік символів, що матрицю Μ вагових коефіцієнтів для одержання відповідає вибраному переданому сигналу, а випочаткової оцінки x МСКП для вектора x передадобування потоку виконується об'єднувачем 618 згідно з контрольним сигналом від процесора 626 них символів: ІСК. У будь-якому випадку цей потік модуляційних 1 (12) x Мг Нн (НнН символів надходить до демодуляційного елемента nn ) r 712. де У втіленні передавача (Фіг.7) потік даних для (13) Μ=Нн(НнН+ -nn)-1 кожного каналу передачі незалежно кодується і Матриця Μ будується таким чином, що вектор модулюється згідно з ВСШ каналу, відтворені мое середньоквадратичного відхилення між початкодуляційні символи для вибраного каналу передачі вою оцінкою x МСКП і вектором x переданих симдемодулюються згідно з схемою демодуляції (наприклад, M-PSK, M-QAM), комплементарною схемі волів (тобто e= x -х) є мінімальною. модуляції для цього каналу. Демодульовані дані від демодуляційного елемента 712 зворотно пеДля визначення ВСШ каналів передачі згідно з реміжуються зворотним переміжувачем 714 комМСКП сигнальний компонент спочатку може бути плементарно переміженню, виконаному канальвизначений згідно з середнім x даного х, усередним переміжувачем 214, і відновлені дані декодуються декодером 716 комплементарно до неного на адитивному шумі, тобто кодування кодером 212. Наприклад, декодер 716 Е[ x |x]=Е[Мr|х]= може бути турбодекодером або декодером Вітербі, якщо ці декодери були використані у передаван н 1 1 Нн (НнН nn ) E[r ] Н (Н Н nn ) Hx Vx чі. Потік декодованих даних від декодера 716 реде матриця V може бути репрезентована як презентує оцінку потоку переданих даних, що V=Нн( -nn+НнН)-1Н=Нн( -nn-1Н(І+HН -nn-1H)-1 відтворюється. 29 75133 30 вачі 636 з одержанням незсунутої оцінки х вектора Тут і-й елемент x i початкової оцінки x х переданих символів (див. (12). У деяких схемах передавальної обробки кільможе бути репрезентований як: кість потоків оцінок х модуляційних символів, від(14) x i = і1х1+...+ ііхі+...+ iNR x NR повідна кількості передавальних антен, що використовуються для передачі потоку даних, може Якщо всі елементи x є некорельваними і надходити до об'єднувача 638, який комбінує надлишкову інформацію за часом, простором і частомають нульове середнє, очікуване значення і-го ~ елемента x дорівнюватиме: тою. Комбіновані модуляційні символи x надси(15) Е[ x |x]= ііхі лаються до приймального (RX) процесора 620 даних. У інших схемах передавальної обробки З (15) можна бачити, що x i є зсунутою оцін~ оцінки модуляційних символів x можуть надсилакою хi і усунення цього зсуву поліпшить ефективтись до процесора 620, який демодулює, зворотно ність Незсунуту оцінку хi можна одержати діленпереміжує і декодує потік модуляційних символів, ~ ням хi на Отже, незсунуту оцінку x іі. що відповідає потоку даних, що відтворюється, як це було описано вище. середньоквадратичного відхилення x можна одерОцінені модуляційні символи x і/або комбіножати множенням зсунутої оцінки x на діагональну ~ вані модуляційні символи x надходять також до матрицю DV-1: процесора 626 ІСК, який оцінює ВСШ для кожного ~ -1 (16) x =DV x з переданих сигналів. Наприклад, процесор 626 може оцінювати ВСШ і-го переданого сигналу, де базуючись на рівнянні (18) або (20). ВСШ для вибDV-1=diag(1/ 11, 1/ 22,…, 1 / N N ) (17) R R раного переданого сигналу може бути передане a ii - діагональні елементи матриці V. назад до передавальної системи. Крім того, проДля визначення шуму з інтерференцією цесор 626 формує для передавального процесора 620 даних і об'єднувача 618 контрольний сигнал, обчислюється відхилення e між незсунутою оцінякий ідентифікує вибраний переданий сигнал. ~ Оцінені модуляційні символи х далі надходять кою x і вектором x переданих символів: до адаптивного процесора 642, який формує мат-1 -1 -1 н н -1 риці Μ і DV згідно з (13) і (17), відповідно. e =х-DV x =x-DV H (H H+ -nn) r Процедури просторово-часової обробки для Для МСКП ВСШ вектора прийнятих символів часово-дисперсних каналів ~ після обробки (тобто і-й елемент x ) становитиме ВСШі=E[ xi 2 ]/uii (18) де uii - дисперсія і-го елемента вектора e відхилення, а матриця U має вигляд: U=I-DV-1V-DV-1+DV-1VDV (19) Якщо дисперсія xi 2 і-го переданого символу xi дорівнює 1,0 у середньому, і з (19) uii=1/ ii-1, то ВСШ вектора прийнятих символів дорівнюватиме: (20) ВСШi= ii/(1- ii) ~ Оцінки x модуляційних символів можуть бути комбіновані для одержання комбінованих модуляційних символів, як це було описано для ІКМК. Фіг.6В містить блок-схему втілення канального процесора 520у МВМВ/даних, придатного для застосування процедури МСКП, описаної вище. Цей процесор включає процесор 610у (який виконує обробку згідно з МСКП), з'єднаний з передавальним процесором 620 даних. У процесорі 610у вектор r прийнятих модуляційних символів перемножується на матрицю Μ у перемножувачі 634 для одержання оцінки x вектора переданих символів (див. (8)). Як і для ІКМК, матриці Η і -nn можуть бути оцінені через прийняті пілот-сигнали і/або передані дані. Матриця М обчислюється згідно з (9). Оцінка х далі перемножується на діагональну матрицю DV-1 у перемножу Як уже відзначалось, для обробки сигналів, прийнятих через часово-дисперсний канал, можуть бути застосовані різні процедури просторовочасової обробки, включаючи використання таких процедур еквалізації каналів у часі, як ЛΕ МСКП, ЕРЗЗ, ОПМП та ін., разом з просторовою обробкою, описаною вище для недисперсного каналу. Просторово-часова обробка виконується кожним канальним процесором 520 МВМВ/даних над NR вхідними сигналами. Процедура ЛЕ МСКП За наявності часової дисперсії матриця Η коефіцієнтів каналу здобуває розмрність, що відповідає затримці і кожний елемент цієї матриці поводиться як лінійна передаточна функція, а не коефіцієнт. У цьому випадку матриця Η коефіцієнтів каналу може бути записана у формі матриції Η( ) передаточних функцій каналу у вигляді: (21) Η( )={hij( )} для 1 i NR і 1 j NR де hij( ) - лінійна передаточна функція від j-ϊ передавальної антени до і-ї приймальної антени. Завдяки цим функціям вектор r(t) прийнятих сигналів є згорткою матриції Η( ) передаточних функцій каналу з вектором x(t) переданих сигналів: (22) r(t)=∫Η( )=x(t- )d У процесі демодуляції (у демодуляторі 154, Фіг.5) з прийнятих сигналів формуються зразки. Взагалі часово-дисперсні канали і прийняті сигнали можуть мати дискретно-часову репрезентацію. По-перше, вектор hj(k), що відпоівідає j-й передавальній антені і затримці k, може бути репрезенто 31 75133 32 ваний як прийнятих сигналів з послідовністю 2К+1 матриць (23) hj(k)=[h1j(k)h2j(k) hNRj(k)]T для 0 k L ваги (NR ΝT): де hj(k) - вага k-го відводу передаточної функK (26) x(n) M(k )r(n k ) Mr (n) ції каналу, пов'язаного з шляхом між j-ю передаваk K льною антеною і і-ю приймальною антеною, a L максимальна тривалість (у інтервалах зразків) M M( K ) M(0) M(K ) де , K - параметр, що часової дисперсії каналу. Матриця (NR ΝT) перевизначає тривалість затримки фільтра еквалайзедаточної функції каналу з затримкою k матиме ра, і вигляд: T r(n K ) (24) Н(k)=[h1(к)h2(k) hNт(k)] для 0 k L M Вектор r(n) прийнятих сигналів для n-го (у часі) зразка: r(n) r(n) M r(n K ) L r(n)= H(k )x(n k ) n(n) (25) Hx (n) n(n) k 0 де Η - блочно структурована матриця (NR (L+1)NT), яка репрезентує матрицю передаточної функції каналу для зразків, яка може бути репрезентована як: H =[Н(0)Н(1) Н(L)] а x(n) - послідовність L+1 векторів прийнятих зразків для L+1 інтервалів зразків, причому кожний вектор включає NR зразків для NR приймальних антен і може бути репрезентований як: x(n) Послідовність матриць М(k) ваги обирають такою, щоб мінімізувати середньоквадратичне відхилення, яке можна репрезентувати як (27) =Е{ен(k)е(k)} де (28) е(k)= x (k)-х(k) Рішення МСКП може бути представлене як послідовність матриць М(k) ваги, яка задовольняє лінійним обмеженням: 0, -K -L k x(n) x(n 1) M x(n) x(n L ) Лінійний просторово-часовий процесор МСКП ) Hн ( 0, M(k )R(k k K ), -L 0 0 K (29) де R(k) - послідовність просторово-часових кореляційних матриць (NR NR), яка може бути репрезентована як обчислює оцінку вектора x(n) переданих символів у момент n згортанням послідовності векторів r(n) min(L,L -k) R(k ) н E{r(n k )r (n) H(m)Hн (m k ) zz (k ), де -zz(k) - шумова автокореляційна функція, яку можна репрезентувати як н (31) -zz(k)=Ε{z( -k)z ( ) Для білого (не корельованого у часі) шуму zz(k)= -zz (k), де -zz - лише просторову кореляційну матрицю. Для просторово і часово некорельованого шуму з однаковою потужністю на кожній приймальній антені -zz(k)= 2 (k). З (29) можна одержати: ~н H або M ~н H R 1 (32) де M - теплиц-блок з блоком j,k, визначений як R(j-k) і 0(K L )NR Nт k L (30) у іншому разі zz (k ), MR -L m max(0,-k) Як і у просторовій обробці МСКП, описаній вище, для визначення ВСШ, пов'язаного з оцінками символів, обчислюється незсунута оцінка мінімального середньоквадратичного відхилення. Спочатку, для одержаної вище оцінки ЛЕ МСКП: M r (n ) M Mx E[ x(n) |x(n)]= Е[ |x(n)]=[ (-K) (n+K)+ (33) M Hx M Hx + + (0) (n)+ + (K) (n-K)] де очікування береться по шуму. Вважаючи, що модуляційні символи є некорельованими у часі і очікування береться по усій міжсимвольній інтерференції (усі компоненти переданих сигналів не передаються у момент n), одержимо очікування: E[ x(n) |x(n)]= M Е[ r (n ) |x(n)]= M (0) H (0)+ H(L ) ~ H H(L 1) M H(0) 0K,NR Nт де 0mxn - нульова матриця m x n. ~ + M (-1) H (1)+ + M (-L) H (L)]= Де M H x(n) Vx(n) (34) 33 75133 34 канальним процесором 210х даних для відтворен~ (35) MH Hн R 1 H ня ремодульованих символів, які є оцінками модуV= ляційних символів у передавачі. Канальний процеНарешті після усереднення по інтерференції сор 210x даних виконує обробку (наприклад, від інших просторових субканалів середнє значенкодування, переміження і модуляцію), подібну тій, ня сигналу від і-ї передавальної антени у момент n що виконується у передавачі над потоком даних буде: (Фіг.2). Ремодульовані символи від процесора (35) 210х надходять до процесора 658 зворотного зв'яЕ[ x i (n) |xi(n)]= iixi(n) зку, який обробляє ці символи для одержання оціде νii - і-й діагональний елемент V ( ii - скаляр), нок спотворюючих компонентів. Процесор 658 моа xi(n) - i-й елемент оцінки ЛΕ МСКП. же бути лінійним просторовим еквалайзером За визначенням: (наприклад, лінійним трансверсальним еквалайзе-1 (36) DV =diag(1/ 11, ..., 1/ 22, 1/ NтNт) ром). і тоді незсунутою оцінкою ЛЕ МСКП вектора Оцінка вектора переданих символів для момепереданого сигналу у момент n буде: нту n може бути репрезентована як ~ -1 -1 K2 (37) 0 ~ x(n) =DV x(n)=DV Mr (n) x(n) Mf (k )r(n k ) Mb (k ) x(n k ) (40) Коваріантна матриця відхилень, пов'язана з k K1 k 1 незсунутою ЛЕ МСКП може бути репрезентована де r(n) - вектор прийнятих модуляційних симяк ~ волів (див. (25)), x (n) - ветор символьних рішень, rн -1 н D -1]} (38) (n) M V -zz=U=E{[x(n)-DV Mr (n) ][х(n)сформованих канальним процесором 210х даних, Mf(k) (-Κ1 k 0) - послідовність (K1+1)-(ΝT NR) матВСШ, пов'язане з оцінкою символа, переданориць коефіцієнтів прямого зв'язку, що використого і-ю передавальною антеною, може бути нарешті вується процесором 654 прямого прийому, і Мb(k) репрезентоване як: (1 k K2) - послідовність (K2-(NT NR)) матриць коеВСШі=1/uii=vii/(1-vii) (39) фіцієнтів зворотного зв'язку, що використовується Процедуру ЛЕ МСКП може виконувати канапроцесором 658 зворотного зв'язку. Рівняння (40) льний процесор 520у МВМВ/даних (Фіг.6). У цьому можна записати як випадку перемножувач 634 може виконувати згортання послідовності векторів r(n) прийнятих сигна~ (41) Mf r(n) Mb x(n) лів з послідовністю матриць М(k) ваги згідно з (26). x(n) = Перемножувач може виконувати множення оцінки де M f [M(-K1)M(-K1+1) VM(0)], ~ -1 x на діагональну матрицю DV для одержання Mb [M(1)M(2) M(K2), незсунутої оцінки x згідно з (37). Адаптивний процесор 642 може обчислювати послідовність мат~ риць М(k) ваги згідно з (32) і діагональну матрицю r (n K1) x(n 1) -1 DV згідно з (36). Подальша обробка є ідентичною ~ ~ описаній для МСКП.ВСШ потоку символів, переX(n) x(n 2) i r(n) r (n K1 1) даних і-ю передавальною антеною, може бути M M оцінена згідно з (39) процесором 626 ІСК. ~ Процедура ЕРЗЗ x(n K 2 ) r (n) Фіг.6С містить блок-схему втілення канального Якщо для пошуку матриць коефіцієнтів викопроцесора 520z МВМВ/даних, який включає просристовується критерій МСКП, то рішення для M f і торово-часовий процесор 610z, що виконує обробку ЕРЗЗ і має з'єднання з приймальним процесоMb можуть бути використані для мінімізації серером 620 даних. Процедура ЕРЗЗ передбачає прийом векторів дньоквадратичного відхилення ε=Е{ен(k)е(k)}, де r(n) модуляційних символів і їх обробку процесовідхилення е(k) дорівнює: ром 654 прямого прийому для одержання відтвоe(k)= x (k)-x(k) рених модуляційних символів для потоку даних. Процесор 654 прямого прийому може виконувати Рішення МСКП для фільтра прямого зв'язку процедуру ІКМК або МСКП, описані вище, або інможе бути репрезентоване як шу процедуру лінійної просторової еквалізації. ~ ~ Суматор 656 комбінує оцінки спотворюючих ком(42) Mf Hн R 1 понентів, що надходять від процесора 658 зворотного зв'язку, з оцінками модуляційних символів де для одержання "еквалізованих" модуляційних си0(K L )N N 1 R T мволів, з яких усунено ці компоненти. Спочатку H(L ) оцінки спотворюючих компонентів є нульовими, а ~ еквалізовані модуляційні символи є просто оцінH H(L 1) ками модуляційних символів. Еквалізовані модуM ляційні символи від суматора 656 демодулюються H(0) і декодуються приймальним процесором 620 даних для одержання потоку декодованих даних. Цей потік далі рекодується і ремодулюється 35 75133 36 декодованих даних від канального процесора 520 ~ a R є матрицею (K1+1)NRx(K1+1)NT), побудоМВМВ/даних рекодується, переміжується і ремодулюється канальним процесором 210у даних для ~ ваною з NRxNT блоків, причому (і,j)-й блок у R має формування ремодульованих символів, які є оцінками модуляційних символів у передавачі до обвигляд: робки МВМВ і спотворення у каналі. Канальний K1 i 1 процесор 210у даних виконує обробку (наприклад, н 2 R(ij)= (43) H(m)H (m i j) I (i j) кодування, переміження і модуляцію), подібну тій, m 0 що виконується у передавачі для потоку даних. Рішення МСКП для фільтра зворотного зв'язку Ремодульовані символи надходять до емулятора може бути репрезентоване як 810 каналу, який обробляє ці символи згідно з оці0 нками характеристик каналу для одержання оцінок Mb(k)= Mf ( j)H(k j), 1 k K 2 (44) інтерференції, якої зазнає потік декодованих даj K1 них. Як і для ЛЕ МСКП, незсунута оцінка спочатку Для недисперсного каналу емулятор 810 кавизначається через умовне середнє значення векналу перемножує потік ремодульованих символів, тора переданих символів: пов'язаних з і-ю передавальною антеною, на век~ E[ x(n) |x(n)]= Mf H x(n) =VЕРЗЗx(n) (45) тор h i , який є оцінкою характеристик каналу між іде VЕРЗЗ= Mf H Hн R 1H . Далі середнє значення ю передавальною антеною, для якої відтворюється потік даних, і кожною з NR приймальних антен. і-го елемента x(n), x i (n) репрезентується як hi,1 Ε[ x(n) |xi(n)]= EP3З,iiXi(n) де EP3З,ii - і-й діагональний елемент VЕРЗЗ. Для формування незсунутої оцінки, подібної описаній вище, спочатку визначається діагональна матриця з елементами, що є оберненими діагональними елементами VЕРЗЗ: (46) DVЕРЗЗ-1=diag( EP3З,11, EP3З,22, Λ, EP3З,ΝтΝт) Тоді незсунутою оцінкою буде: -1 -1 -1 x(n)=DVЕРЗЗ =DVЕРЗЗ + M f r (n) +DVЕРЗЗ Mb x(n) (47) hi,2 hi -( r (n)Mf н н x (n)Mb н )D -1 VЕРЗЗ ]}= Вектор h i є стовпцем матриці H оцінок характеристик каналу: h1,1 h1,1 H (48) =I-DVЕРЗЗ-1VЕРЗЗ-VЕРЗЗDVЕРЗЗ-1+DVЕРЗЗ1 VЕРЗЗDVЕРЗЗ-1 ВСШ, що відповідає оцінці символу, переданого і-ю передавальною антеною, репрезентується як (49) ВСШі=1/UЕРЗЗ,ii= EP3З,22/(1- EP3З,22) Процедура ЕРЗЗ передбачає використання потоку декодованих даних для одержання оцінки спотворень, яких зазнають декодовані інформаційні біти. Якщо поток даних був декодованим без помилок (або з мінімальними помилками), то спотворюючий компонент може бути точно оцінений і міжсимвольна інтерференція, створена декодованими інформаційними бітами може бути повністю усунена. Обробки, що виконуються процесором 654 прямого прийому і процесором 658 зворотного зв'язку, звичайно коригуються одночасно для мінімізації середньо-квадратичного відхилення міжсимвольної інтерференції в еквалізованих модуляційних символах. Обробка з ЕРЗЗ описана у згаданій вище роботі Ariyavastakul et al. Видалення інтерференції Фіг.8 містить блок-схему компенсатора 530х інтерференції, який є варіантом компенсатора 530 інтерференції з Фіг.5. У компенсаторі 530х потік (50) hi,NR В результаті одержуємо коваріаційну матрицю відхилень: -ее=UЕРЗЗ=Е{[x(n)-DVЕРЗЗ 1 н ( M f r (n) + Mb x(n) )][х (n)н M h1,2 h2,2 hNт,1 hNт,2 (51) M M O M h1,NR h2,NR hNт,NR Матриця H може бути обчислена канальним процесором 520 МВМВ/даних на тій же стадії· Якщо потік ремодульованих символів, що відповідає і-й передавальний антені, репрезентуеться x i , то оііімкої компонента ii інтерференції для відтвореного переданого сигналу буде: ii h1,1 xi h1,1 xi M (52) h1,NR xI NR елементів вектора ii інтерференції відповідають компонентам прийнятого сигналу у кожній з NR приймальних антен і діють на потік символів, переданих і-ю передавальною антеною. Кожний елемент цього вектора репрезентує оцінку компонента, породженого потоком декодованих даних у відповідному потоці прийнятих модуляційних сим 37 75133 38 волів. Ці компоненти є інтерференцією для решти У іншому втіленні ІСК включає потужність сиг(ще не детектованих) переданих сигналів у NR налу і потужність шуму з інтерференцією. Ці два потоків прийнятих модуляційних символів (тобто компоненти можна визначати для кожного каналу вектора rk) і вони віднімаються (тобто видаляютьпередачі даних. ся) від вектора rk прийнятого сигналу у суматорі У ще одному втіленні ІСК включає потужності k+1 812 для одержання модифікованого вектора r , у сигналу, шуму і інтерференції. Ці компоненти можякому видалено компоненти потоку декодованих на визначати для кожного каналу передачі даних. даних. Це видалення відповідає (5). МодифіковаУ одному з втілень ІСК включає ВСШ плюс ний вектор rk+1 слугує вхідним вектором для настусписок потужностей інтерференції для кожної спопної операції приймальної обробки (Фіг.5). стереженої складової інтерференції. Ця інформація може бути визначена для кожного каналу пеДля дисперсного каналу вектор h i замінюєтьредачі даних. У іншому втіленні ІСК включає компоненти сися оцінкою вектора передаточної функції каналу гналу у матричній формі (наприклад, ΝТ NR комплексних значень для всіх передавальнозгідно з (23), h i , 0 k L. Тоді оцінкою вектора ii приймальних пар антен) і компоненти шуму плюс інтерференції для моменту n буде: інтерференція у комплексно-матричній формі L (ΝТ NR). Передавальний вузол може належним hi1(k )xi (n k ) чином комбінувати всі ці компоненти для визнаk 0 чення якості кожного каналу передачі даних (наL приклад, ВСШ після обробки кожного потоку переhi2 (k )xi (n k ) i даних даних, прийнятих приймальним вузлом. i (53) k 0 У ще одному втіленні ІСК включає покажчик M швидкості передачі даних для потоку даних, що L передаються. Якість каналу передачі даних можна hiNR (k )xi (n k ) спочатку визначати, наприклад, через оцінку ВСШ k 0 для цього каналу і потім з довідкової таблиці виде xi (n) - ремодульований символ для момензначати швидкість передачі даних, що відповідає визначеній якості каналу. Визначена швидкість ту n. Рівняння (53) є згорткою ремодульованих передачі є максимально припустимою для даного символів з оцінками характеристик каналу для каналу передачі і для бажаного рівня якості. Далі кожної передавально-приймальної пари. швидкість передачі даних відображається і репреДля спрощення приймальна архітектура (Фіг.5) зентується покажчиком швидкості передачі (ПШП), передбачає надсилання потоків (прийнятих або який можна належним чином кодувати. Наприклад, модифікованих) модуляційних символів до кожноякщо передавальний вузол підтримує до 7 можлиго ступеня 510 приймальної обробки, і ці потоки вих швидкостей передачі для кожної передавальмають інтерференційні компоненти, зумовлені ної антени, то ПШП може бути репрезентований 3видаленням потоків декодованих даних. У втіленні бітовим значенням, наприклад, нуль може відповіФіг.5 кожний ступінь видаляє інтерференційні комдати нульовій швидкості передачі, а значення 1-7 поненти з потоку даних, декодерних цим ступенем. можуть визначати 7 різних швидкостей передачі. У У інших варіантах прийняті модуляційні символи типовому випадку вимірювання якості (наприклад, можуть надходити до всіх ступенів, і кожний стуоцінки ВСШ), відображаються на ПШП безпосерепінь може видаляти інтерференційні компоненти з дньо, через довідкову таблицю. усіх попередніх потоків декодованих даних (які У одному з втілень ІСК включає індикатор певможуть надходити від попередніх ступенів). У одної схеми обробки, що має бути застосована у ному або декількох ступенях видалення інтерфепередавальному вузлі для кожного потоку даних. У ренції може не виконуватись (наприклад, коли такому втіленні цей індикатор може визначати пеВСШ потоку даних є високим). Винахід включає і вні схеми кодування і модуляції для певного потоінші приймальні архітектури, відмінні від ілюстроку даних, що підлягають передачі, необхідні для ваної Фіг.5. досягнення бажаного рівня якості. Одержання і передача ІСК У ще одному втіленні ІСК включає диференДля спрощення у попередньому описі вважаційний показник певної міри якості каналу передалось, що ІСК включає ВСШ. Взагалі ІСК може чі. Спочатку визначається ВСШ або ПШП або інвключати будь-яку інформацію, що вказує харакший показник якості каналу, який потім теристики каналу зв'язку. Далі розглядаються привикористовується як відносний еталон для виміклади інших типів інформації для ІСК. рювань. Далі у процесі безперервного моніторингу У одному з втілень ІСК включає ВСШ, яке є віканалу передачі визначається різниця між остандношенням потужності сигналу до потужності шунім зафіксованим і поточним вимірюваннями. Ця му разом з інтерференцією. Звичайно ВСШ оцінюрізниця може бути квантована до одного або біється і формується для кожного каналу передачі льше біт і ця квантована різниця може бути відоданих (наприклад, для кожного потоку даних), хоча бражена на покажчик, який її репрезентуватиме. можна використовувати агреговане ВСШ для декіДиференційний показник може вказувати зниженлькох таких каналів. Оцінку ВСШ можна квантуваня або підвищення останнього результату вимірюти до значення, яке репрезентується певною кільвання на певний крок (або на збереження цього кістю біт. У одному з втілень ВСШ відображається результату). Наприклад, диференційний показник, на індекс ВСШ, наприклад, з застосуванням довідможе вказувати, що (1) виміряне ВСШ для певного кової таблиці. 39 75133 40 каналу передачі підвищилось або знизилось на включає і інші схеми компресії і відтворення помипевний крок або (2) швидкість передачі має бути лок каналу зворотного зв'язку, які знижують кільскоригована на певне значення. Еталонне вимірякість інформації у ІСК, що передається назад. не значення можна передавати періодично, щоб ІСК (наприклад, ВСШ каналу), визначена уникнути накопичення помилок, зумовлених відхиприймальним процесором 156 МВМВ (Фіг.1), надленнями у цьому індикаторі і/або помилками при силається до передавального процесора 162 даприйомі. них, який обробляє цю ІСК і надсилає оброблені Винахід включає і інші форми ІСК. Взагалі ІСК дані до одного або декількох модуляторів 154, які у будь-якій формі включає інформацію, достатню виконують подальшу обробку даних і передають для такої корекції обробки у передавачі, яка заІСК назад до передавальної системи 110 у зворобезпечує бажаний рівень якості передачі потоків тному каналі. даних. У системі 110 переданий сигнал зворотного ІСК може бути визначена, базуючись на сигзв'язку приймається антенами 124, демодулюєтьналах, переданих передавальним вузлом і прийнся демодуляторами 122 і надсилаються до прийятих приймальним вузлом. У одному з втілень ІСК мального процесора 132 даних, який виконує оббазується на пілотному еталоні, включеному у робку, комплементарну тій, що виконувалась переданий сигнал. У іншому варіанті ІСК може передавальним процесором 162, і відтворює прибазуватись на даних, включених у переданий сигйняту ІСК, яка потім використовується для корекції нал. обробки передавальними процесором 114 даних і У іншому втіленні ІСК включає один або більпроцесором 120 МВМВ. ше сигналів, переданих у зворотному каналі зв'язПередавальна система може коригувати (тобку від приймального вузла до передавального. У то адаптувати) її обробку згідно з ІСК (наприклад, деяких системах між між прямим і зворотним каВСШ), одержаної від приймальної системи 150. налами може існувати певна кореляція (наприНаприклад, кодування для кожного каналу переклад, у дуплексних системах з розділенням часу, у дачі може бути кориговане таким чином, що швидяких висхідний і низхідний канали використовують кість інформаційних біт відповідатиме пропускній спільну смугу з мультиплексуванням у часі). У тапередавальній здатності, зумовленій ВСШ каналу. ких системах якість прямого каналу можна оцінюКрім того, згідно з ВСШ каналу може бути визнавати (до певного рівня точності) через якість звочена схема модуляції для цього каналу. Винахід ротного каналу, яка може бути визначена, включає коригування і інших обробок (наприклад, базуючись на сигналах (наприклад, пілотпереміження. Корекція обробки для кожного канасигналах), переданих від приймального вузла. лу передачі базуються на визначеному ВСШ канаЧерез ці сигнали передавач оцінює ІСК, одержану лу і дозволяє системі МВМВ досягти високої ефеку приймальному вузлі. тивності (тобто високих пропускної здатності і Існують багато способів визначення якості сибітової швидкості для певного рівня якості). Адапгналів у приймальному вузлі. Опис деяких з цих тивна обробка може бути застосована як для одспособів можна знайти у таких патентах США, ноносійних, так і для базатоносійних систем МВМВ включених посиланням: [патент США 5 799 005 (наприклад, у системах МВМВ з МРОЧ). (25/08/1998), патент США 5 903 554 (11/05/1990), Для корекції кодування і/або вибору схем мопатенти США 5 056 109 і 5 265 119 (відповідно, дуляції у передавальній системі можуть бути вико(8/10/1991 і 23/11/1993) і патент США 6 097 972 ристані різні способи, один з яких описано у вже (1/08/2000)]. згаданій [заявці 09/776 975]. Різні типи ІСК і механізми надсилання ІСК опиРобочі схеми системи МВМВ сано [у заявці 08/963 386 на патент США від Для системи МВМВ можуть бути застосовані 3/11/1997 і у "TIE/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate різні робочі схеми, у яких використовується адапPacket Data Air Interface Specification", включених тивна обробка у передавачі (залежно від наявної посиланням. ІСК) і обробка з послідовною компенсацією у пеІСК може бути надіслана назад до передавача редавачі (див. вище). Деякі з цих схем розглядаза допомогою різних схем. Наприклад, ІСК може ються нижче. бути надіслана повністю, диференційно або комбіУ одній з робочих схем кодування і схема моновано. У одному з втілень ІСК надсилається перідуляції вибираються залежно від передавальної одично і диференційні оновлення базуються на пропускної здатності каналу, яка визначається раніше переданій ІСК. У іншому втіленні ІСК надчерез ВСШ каналу. Така схема підвищує ефективсилається лише випадку появи змін (наприклад, ність, якщо застосовується разом з способом обякщо зміна перевищує певний поріг), і це може робки послідовною компенсацією у передавачі, як знизити ефективну швидкість передачі каналу це детально описано нижче. Коли існує велика зворотного зв'язку. Наприклад, ВСШ можуть надрізниця між найгіршим і найкращим каналами песилатись назад (наприклад, диференційно) лише редачі (тобто між передавально-приймальними коли вони змінюються. Для систем МРОЧ (з або антенними парами), кодування може бути вибране без МВМВ) кореляція у частотній області може таким, щоб забезпечувати достатню надлишкобути використана для зниження об'єму ІСК, що вість, завдяки якій приймальна система зможе передається назад. Наприклад, у системі МРОЧ, відтворити первісний потік даних. Наприклад, найякщо ВСШ, що відповідає певному просторовому гіршою передавальною антеною може бути та, що субканапу для NM частотних субканалів, є тією ж, створює низьке ВСШ на виході приймача. Може можна надсилати лише ВСШ для першого і останбути вибраний код з прямою корекцією помилок нього субканалів, у яких існує цей стан. Винахід (КПК), достатньо потужний, щоб забезпечити пра 41 75133 42 вильний прийом приймальною системою символів, вже не визначається найгіршим переданим сигнапереданих найгіршою антеною. На практиці за лом, оскільки схеми кодування і модуляції вибиполіпшення корекції помилок доводиться платити раються з огляду на певний рівень якості (наприпідвищенням надлишковості, тобто зниженням клад, певну ЧБП) у кожному каналі передачі, пропускної здатності. Отже доводиться шукати базований на ВСШ каналу. Оскільки кодування компромісне зниження пропускної здатності для КПК застосовується для кожного каналу передачі підвищення надлишковості при використанні ПКП. незалежно, використовується мінімальна надлишКоли передавач одержує ВСШ для кожного віковість, необхідна для забезпечення бажаного дтвореного переданого сигналу, для кожного з цих рівня якості, і тому пропускна здатність максимізусигналів може бути використана інші схеми кодується. Далі розглядається порівняння рівня якості, вання і модуляції. Наприклад, для кожного переякого можна досягти, використовуючи адаптивну даного сигналу можуть бути вибрані певні схеми обробку у передавачі, базовану на ІСК (наприклад, кодування і модуляції, базовані на ВСШ, і тому ВСШ), разом з обробкою послідовною компенсацічастоти помилок, пов'язані з переданими сигналаєю у приймачі і схему обробки з повною ІСК (коли ми, будуть приблизно однаковими. Таким чином, у наявності є повні характеристики для кожної пепропускна здатність не диктується ВСШ найгіршоредавально-приймальної антенної пари) у певних го переданого сигналу. робочих умовах. У іншій схемі операцій передавач не має ВСШ Як приклад розглянемо систему МВМВ 4 4 з 4 для кожного канапу передачі, але може мати одне передавальними і 4 приймальними антенами і з значення, яке відповідає середньому ВСШ для використанням обробки послідовною компенсацівсіх каналів передачі, або, може мати деяку інфоєю у приймачі. У цьому прикладі ВСШ для 4 перермацію про те, які антени використовуються для давальних антен становлять 5дБ, 8,5дБ, 13дБ і передачі даних. У такій схемі у передавачі може 17,5дБ. Якщо для цих сигналів використовуються застосовуватись одна схема кодування і схема однакові схеми кодування і модуляції, вибір схеми модуляції для всіх передавальних антен, що виковизначатиметься переданим сигналом з ВСШ 5дБ. ристовуються для передачі даних, які можуть бути З таблиці 2 можна визначити, що кожна передавапідмножиною ΝТ наявних передавальних антен. льна антена працюватиме з швидкістю кодування Застосування однакової схеми кодування і моду3/4 і з модуляцією QPSK, що дає к.к.д модуляції 6 ляції для всіх передавальних антен може погіршиінформаційних біт на символ ти якість, оскільки загальна ефективність обробки Якщо є ІСК, передавач може використовувати послідовною компенсацією залежить від здатності схеми кодування і модуляції, наведені у таблиці 2. безпомилково декодувати кожний переданий сигнал. Точне детектування ефективно усуває інтерТаблиця 2 ференцію у відновленому переданому сигналі. При застосуванні однієї схеми кодування і моВСШ Швидкість Модуляційний Інформаційних дуляції для всіх переданих сигналів відтворений (дБ) кодування символ біт на символ переданий сигнал з найгіршим ВСШ матиме най5 3/4 QPSK 1,5 вищу частоту помилок декодування. Це обмежує 8,5 5/8 16-QAM 2,5 ефективність систем МВМВ, оскільки схеми коду13 7/12 64-QAM 3,5 вання і модуляції вибираються таким чином, щоб 17,5 5/6 64-QAM 5 частота помилок, пов'язана з найгіршим переданим сигналом, задовольняла загальним вимогам Корекція схем кодування і модуляції у передадо частоти помилок. Для поліпшення надійності вачі, базована на ІСК більш ніж подвоює к.к.д. моможна використати додаткові приймальні антени, дуляції (з 6 до 12,5біт/символ). Частоти помилок що поліпшить частоту помилок у першому відтводекодування для кожного з переданих сигналів реному переданому сигналі. Якщо кількість прийбудуть приблизно однаковими, оскільки схеми мальних антен перевищує кількість передавалькодування і модуляції були вибрані для забезпених, частота помилок у першому відтвореному чення саме цього рівня ефективності. переданому сигналі характеризується диверсифіАдаптивна обробка у передавальній системі, кацією порядку (NR-ΝТ+1) і надійність підбазована на ІСК, дозволяє змінювати процедуру вищується. послідовної компенсації у приймачі, використовуУ іншій схемі операцій потік переданих даних ючи той факт, що частоти бітових помилок для "зациклено" через всі наявні передавальні антени. переданих сигналів є приблизно однаковими. ЯкТака схема поліпшує статистику ВСШ для кожного що схеми кодування і модуляції у приймачі забезз відтворених переданих сигналів, оскільки перепечують приблизно однакові частоти бітових подані дані не пов'язані з найгіршим каналом перемилок, то процедура надання рангів (тобто від дачі, а пов'язані з усіма такими каналами. Деконайвищого до найнижчого ВСШ) може бути виклюдер, пов'язаний з певним потоком даних, чена з обробки у приймачі, тобто це спростить ефективно характеризується "м'якими рішеннями", обробку. На практиці можуть існувати невеликі що репрезентують середнє для всіх можливих різниці між частотами бітових помилок у різних передавально-приймальних антенних пар. Опис переданих сигналах. У цьому випадку ВСШ для такої схеми можна знайти [у заявці на Європейсьпереданих сигналів (після лінійної або нелінійної кий патент 99302692.1], включеній посиланням. обробки) можуть бути призначені ранги, причому Обробка послідовною компенсацією у приймапершому для детектування відповідатиме найкрачі дозволяє системі МВМВ використати додаткові ще ВСШ після обробки. розмірності, створені використанням множинних Коли передавач має ІСК, пропускна здатність 43 75133 44 приймальних і передавальних антен, і це зумовможливі відхилення. Крім того, можливою є поява лює головні переваги МВМВ. Залежно від харакпомилкових рішень при детектуванні кожного потеристик каналу МВМВ для обробки прийнятих току переданих даних. Імовірність цього можна сигналів можуть бути використані процедура лінійзнизити, якщо незалежно передані потоки даних ної просторової еквалізації (наприклад, ІКМК або кодовані індивідуально, оскільки це дозволяє МСКП) або процедура просторово-часової екваліприймачу декодувати ці потоки даних індивідуальзації (наприклад, ЛЕ МСКП, ЕРЗЗ або ОПМП). Обно і знижувати цим імовірність помилкових рішень. робка послідовною компенсацією у приймачі раУ цьому випадку декодовані дані рекодуються для зом з адаптивною обробкою у приймачі, одержання оцінки інтерференції, що використовубазованою на наявній ІСК, може уможливити пеється при послідовному усуненні інтерференції. редачу однакової кількості модуляційних символів Перший відтворений переданий сигнал має у кожній часовій щілині, як у системі МВМВ з повнайгірше розподілення ВСШ. Кожний подальший ною ІСК. відтворений переданий сигнал має краще розподіРазом з обробкою послідовною компенсацією лення ВСШ, а останній з них (тобто четвертий у у приймачі і адаптивною обробкою у передавачі цьому прикладі) має найкраще повне розподіленможуть бути застосовані інші лінійні і нелінійні ня ВСШ. Розподілення середнього ВСШ формупроцедури обробки у передавачі, які входять в ється складанням ВСШ для окремих переданих об'єм винаходу. Фіг.6А-6С ілюструють втілення сигналів і діленням на 4. Розподілення ВСШ, одетрьох процедур обробки у приймачі, які дозволяржане без послідовної просторової еквалізації і ють обробляти передачі МВМВ і визначати хараквидалення інтерференції дається розподіленням теристики каналів передачі (наприклад, ВСШ). ВСШ для першого відтвореного переданого сигнаВинахід включає і інші схеми, базовані на запролу. Порівнюючи розподілення ВСШ для першого понованих процедурах, і інші схеми обробки у відтвореного переданого сигналу з розподіленням приймачі. середнього ВСШ, можна бачити, що просторова Лінійні і нелінійні процедури обробки у прийеквалізація і видалення інтерференції поліпшують мачі (наприклад, ІКМК, МСКП, ЛЕ МСКП, РРЗ, ефективне ВСШ у приймачі. ОПМП та ін.) можуть використовуватись безпосеФіг.9В ілюструє середню пропускну здатність, редньо, без адаптивної обробки у передавачі, якщо забезпечується різними процедурами приймащо через зворотний зв'язок передається ВСШ польної обробки, включаючи (1) процедуру лінійної вного прийнятого сигналу або загальна пропускна просторової еквалізації (без усунення інтерференздатність, визначена через прийняту оцінку ВСШ. ції), (2) процедуру лінійної просторової еквалізації У одному з втілень формат модуляції визначаєтьз усуненням інтерференції і (3) процедуру для пося згідно з прийнятою оцінкою ВСШ або оцінкою вної ІСК. Згідно з кожною з цих схем передавач пропускної здатності, причому цей формат викоодержує повну або часткову ІСК для всіх передаристовується для всіх каналів передачі. Застосуних сигналів, і дані для кожного переданого сигнавання цього способу може знизити загальну пролу кодуються і модулюються, базуючись на ВСШ. пускну здатність системи, але значно зменшує На графіках Фіг.9В у процедурі лінійної просторокількість інформації, що передається назад через вої еквалізації використовуються ІКМК і МСКП. зворотний канал. Фіг.9В дає теоретичну місткість (графік 920), Якість функціонування системи яку забезпечує обробка з повною ІСК, базована на Поліпшення роботи системи можна досягти декомпонуванні каналу МВМВ на власні моди. застосуванням обробки послідовною компенсаціФіг.9В показує також, що пропускні здатності для єю у приймачі і адаптивної обробки у передавачі, процедури ІКМК (графік 924) і МСКП (графік 22) з базованої на наявній ІСК. Пропускну здатність частковою ІСК, але без усунення інтерференції є системи з зворотним зв'язком для ІСК можна обнижчими за наведену на графіку 920. числити і порівняти з пропускною здатністю для Оскільки пропускна здатність є пропорційною випадку передачі повної ІСК через зворотний зв'яВСШ (див. (20)), а ВСШ поліпшується використанзок. Пропускна здатність системи: ням послідовної компенсації інтерференції, місткість у середньому поліпшується використанням NC (54) просторової еквалізації і послідовною компенсаціC log2 (1 i ) i 0 єю інтерференції. Використання просторової екваде i - ВСШ кожного прийнятого модуляційного лізації (з ІКМК) і усунення інтерференції з часткосимвола. ВСШ для деяких процедур обробки у вою ІСК дають кращу пропускну здатність (графік приймачі були визначені вище. 926) порівняно з схемами лише просторової екваФіг.9А ілюструє поліпшення ВСШ для каналу лізації (графіки 922, 924), причому якість підвищується з підвищенням ВСШ. Використання простоМВМВ конфігурації 4 4 з використанням обробки рової еквалізації (з МСКП) і усунення послідовною компенсацією у приймачі. Результати інтерференції з частковою ІСК дають пропускну були одержані комп'ютерним моделюванням, при здатність (графік 928), ідентичну теоретичній якому були прийняті такі припущення: (1) незале(графік 920), тобто демонструє дуже високу якість жне завмирання Релея між передавальнофункціонування системи. Графік 920 відповідає приймальними антенними парами, (2) повне усудосконалим оцінкам каналу і відсутності помилконення інтерференції (тобто у приймачі не виникавих рішень. Пропускна здатність, яку створюють ють помилкові рішення при декодуванні і у прийвикористання просторової еквалізації (з МСКП) і мачі визначаються точні характеристики каналу). усунення інтерференції з частковою ІСК, може На практиці оцінки каналів не є точними і у схемах деградувати у практичних умовах внаслідок непомодуляції для кожного потоку переданих даних 45 75133 46 вної компенсації інтерференції і помилок детектуграмно процесорами. вання. Деякі аспекти винаходу можуть бути реалізоФіг.9С показує середню пропускну здатність вані комбінацією схемних і програмних рішень. для послідовної просторово-часової еквалізації Наприклад, обчислення оцінок символів при ліній(ЛЕ МСКП) і усунення інтерференції з адаптивною ній просторовій еквалізації, просторово-часової обробкою у передавачі, базованою на ІЧК для сисеквалізації і одержанні ВСШ каналу можуть бути реалізовані програмно процесором (контролерами теми МВМВ 4 4. Графіки були одержані усеред540, Фіг.5). ненням великої кількості статичних реалізацій моДля спрощення у приймальну архітектуру делі дисперсного каналу (тобто VehA). Фіг.9С (Фіг.5) включено певну кількість ступенів приймапоказує максимальну пропускну здатність (графік льної обробки, по одному ступеню для кожного 930), пропускну здатність, що забезпечується пропотоку даних, що підлягає кодуванню. У деяких цедурою ЛЕ МСКП з усуненням інтерференції втіленнях ці ступені можуть бути реалізована як (графік 934) і без неї (графік 932). Пропускна здатодин схемний вузол або один програмний модуль, ність для ЛЕ МСКП без послідовної компенсації що виконується у кожному ступені. Таким чином, інтерференції (графік 932) деградує при високих схемні і програмні функції можуть бути розділені у ВСШ. Пропускна здатність для ЛЕ МСКП з послічасі для спрощення приймача. довною компенсацією інтерференції (графік 934) є Заголовки використовуються для посилань і близькою до максимальної, тобто забезпечує вилокалізації різних секцій і не обмежують об'єму сокий рівень якості функціонування. концепцій, що їм відповідають, і ці концепції моЕлементи передавальної і приймальної сисжуть бути застосовані до інших секцій опису. тем можуть бути реалізовані одним або більше Наведений опис бажаних втілень дає змогу процесорами цифрових сигналів (DSP), прикладфахівцю застосувати винахід. Різні модифікації ними спеціалізованими інтегральними схемами цих втілень і принципи винаходу дозволять побу(ASIC), процесорами, мікропроцесорами, контродувати інші втілення без додаткового винахідництлерами, мікроконтролерами, наборами програмова. Винахід не обмежується цим втіленнями і його ваних польових ключів (FPGA), програмованими об'єм визначається його принципами і новими логічними пристроями, іншими електронними вузознаками. лами або їх комбінаціями. Деякі з функцій і обробок, описаних вище, можуть бути реалізовані про 47 75133 48 49 75133 50 51 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 75133 Підписне 52 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 for processing data in a receiver of a communication system with multiple inputs and outputs, the communication system, and the receiver of the communication system
Автори англійськоюHoward Stephan J.
Назва патенту російськоюСпособ обработки данных в примнике системы связи с нксколькими входами и выходами, система связи и приемник системы связи
Автори російськоюГовард Стивен Дж.
МПК / Мітки
МПК: H04B 7/08, H04L 1/02, H04B 7/06
Мітки: такої, спосіб, вузол, приймальному, системі, зв'язку, даних, вузлі, такого, система, сама, приймальний, багатьма, обробки
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/26-75133-sposib-obrobki-danikh-u-prijjmalnomu-vuzli-sistemi-zvyazku-z-bagatma-vkhodami-vikhodami-sama-sistema-takogo-zvyazku-ta-prijjmalnijj-vuzol-tako-sistemi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб обробки даних у приймальному вузлі системи зв’язку з багатьма входами/виходами, сама система такого зв’язку та приймальний вузол такої системи</a>
Спосіб одночасної передачі сукупності типів даних та спосіб прийому передачі, мультиплексованої з розділенням часу у системі безпровідного звязку, а також передавальний та приймальний вузли такої системи
Номер патенту: 74396
Опубліковано: 15.12.2005
Автори: Ландбі Стайн А., Вілленеґґер Серж
МПК: H04J 13/00, H04L 27/00, H04B 7/26, H04J 4/00
Мітки: безпровідного, системі, такої, приймальний, одночасної, розділенням, спосіб, зв'язку, передачі, сукупності, прийому, вузлі, даних, також, часу, передавальний, типів, мультиплексованої
Формула / Реферат:
1. Спосіб одночасної передачі сукупності типів даних у системі безпровідного зв'язку, який включає:- прийом і обробку першого типу даних згідно з першою схемою обробки сигналу для генерування першого корисного навантаження,- прийом і обробку другого типу даних згідно з другою схемою обробки сигналу для генерування другого корисного навантаження,- визначення у інтервалі передачі першої частини, призначеної для передачі...
Приймальний вузол системи безпровідного зв’язку (варіанти) та спосіб обробки прийнятого сигналу у такій системі
Номер патенту: 74397
Опубліковано: 15.12.2005
Автори: Істон Кеннет Д., Блек Пітер Дж.
МПК: H04B 7/00, H04B 1/707, H04Q 7/00
Мітки: зв'язку, приймальний, безпровідного, системі, вузол, обробки, варіанти, такій, сигналу, прийнятого, спосіб
Формула / Реферат:
1. Приймальний вузол системи безпровідного зв'язку, який включає:- перший буфер, призначений оперативно приймати і зберігати оцифровані зразки, що мають численні екземпляри прийнятого сигналу, і- процесор даних, з'єднаний з першим буфером і призначений оперативно добувати різні сегменти оцифрованих зразків з першого буфера, і кожний добутий сегмент має один з екземплярів сигналу, причому процесор даних крім того призначений...
Спосіб планування передачі даних по лінії космос-земля до сукупності терміналів у системі безпровідного зв’язку, сама система, базова станція, термінал та пристрій планування передачі даних до сукупності термін
Номер патенту: 74882
Опубліковано: 15.02.2006
Автори: Волтон Джей Р., Волліс Марк, Говард Стівен Дж.
МПК: H04L 1/02
Мітки: безпровідного, сукупності, пристрій, станція, терміналів, планування, термінал, базова, лінії, спосіб, космос-земля, системі, система, термін, зв'язку, передачі, даних, сама
Формула / Реферат:
1. Спосіб планування передачі даних по лінії Космос-Земля до сукупності терміналів у системі безпровідного зв'язку, який включає:формування для можливої передачі даних однієї або більше груп терміналів, кожна з яких включає комбінацію одного або більше терміналів і відповідає гіпотезі, що підлягає оцінюванню,призначення сукупності передавальних антен одному або більше терміналам у кожній групі,оцінювання якості...
Приймальний блок і базова станція системи зв’язку та спосіб регулювання амплітуди сигналу, що приймається довільно в приймальному блоці
Номер патенту: 41867
Опубліковано: 15.10.2001
Автор: Райорден Кеннет Б.
Мітки: базова, блок, блоці, сигналу, системі, амплітуди, спосіб, приймальний, станція, зв'язку, приймальному, довільно, приймається, регулювання
Формула / Реферат:
1. Приемный блок в системе связи коллективного доступа с временным разделением каналов (Time Division Multiple-Access - TDMA), позволяющий регулировать амплитуду произвольно принимаемого сигнала, поступающего на вход приемного блока в ходе одного временного интервала TDMA, отличающийся тем, что приемный блок содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ) для запоминания контрольных...
Спосіб передачі даних, система з використанням такої передачі, передавач і приймач для передачі/прийому цифрових даних
Номер патенту: 72441
Опубліковано: 15.03.2005
Автори: Томсік Джеймз Д., Тідеманн Едвард Г., мол., Бендер Пол І., Резайіфар Рамін
МПК: H04L 1/16
Мітки: цифрових, такої, даних, передачі, використанням, система, передавач, приймач, спосіб
Формула / Реферат:
1. Спосіб передачі даних від передавача до приймача з використанням кадру, який має порядковий номер і прапор повторної передачі, який включає:а) передачу кадру у перший раз із зазначеним прапором повторної передачі, установленим у значення "хибність", і порядкового номера, установленого в частину довгого порядкового номера,б) збільшення зазначеного довгого порядкового номера ів) повторну передачу кадру у...
Попередній патент: Похідні азабіциклооктану, корисні при лікуванні серцевих аритмій, спосіб їх одержання (варіанти), фармацевтична композиція на їх основі та проміжна сполука
Наступний патент: Сцинтиляційна речовина, спосіб вирощування монокристалу сцинтиляційної речовини, та її застосування
Випадковий патент: Газовий пальниковий пристрій камери згоряння