Способ и устройство для передачи и приема данных с помощью антенной решетки в системе мобильной связи

 

Предложены устройство и способ передачи/приема данных с использованием антенной решетки в системе мобильной связи. Узел В измеряет состояние передачи для каждой передающей антенны, группирует передаваемые данные согласно приоритету и передает на ПО высокоприоритетные данные через передающую антенну со сравнительно хорошим состоянием передачи, а низкоприоритетные данные — через передающую антенну со сравнительно плохим состоянием передачи. Техническим результатом является создание устройства передачи/приема данных, содержащего антенную решетку, и соответствующего способа для повышения общих характеристик системы мобильной связи. 4 н. и 22 з.п.ф-лы, 16 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к устройству и способу передачи/приема данных в системе мобильной связи, содержащей антенную решетку, и, в частности, к способу и устройству передачи/приема данных в системе мобильной связи, содержащей антенную решетку для антенного разнесения.

Уровень техники

В общем случае, среда радиоканала имеет низкую надежность по сравнению с проводными каналами по причине замирания вследствие многолучевого распространения, экранирования, затухания при распространении, изменяющегося со временем шума и помех. Это препятствует увеличению скорости передачи данных, и потому было предложено много способов преодоления ограничений радиоканалов. В качестве основных примеров можно привести кодирование с защитой от ошибок для подавления эффектов искажения сигнала и шума и антенное разнесение для преодоления замирания.

Коды, используемые для кодирования с защитой от ошибок, в основном представляют собой коды без памяти и коды с памятью. Коды без памяти включают в себя линейный блочный код, а коды с памятью включают в себя сверточный код и турбокод. В зависимости от используемого типа кодирования с защитой от ошибок выходные сигналы кодера подразделяются на систематические биты (информационные биты) и биты четности. Основным кодом, используемым для раздельного вывода систематических битов и битов четности, является турбокод, хотя для раздельного вывода систематических битов и битов четности используется также систематический сверточный код. В данном случае, систематические биты представляют собой чистую пользовательскую информацию, подлежащую передаче, а биты четности представляют собой биты, добавляемые для компенсации ошибок, генерируемых в ходе передачи при декодировании. Однако даже сигнал, кодированный с защитой от ошибок, не обладает устойчивостью к пакетным ошибкам в систематических битах или битах четности. Пакетные ошибки часто возникают на канале с замиранием. Для борьбы с пакетными ошибками применяют перемежение, представляющее собой процесс распределения поврежденных данных.

В общем случае, передаваемые биты группируются в транспортный блок заданного размера, который является элементом входного сигнала кодера на высоком уровне. Кодер кодирует транспортный блок и выводит систематические биты и биты четности. Перемежитель перемежает последовательность кодированных битов по заданному правилу. Выходной сигнал перемежителя подвергается обработке в соответствии со схемой передачи, например, множественный доступ с кодовым разделением каналов (МДКР), мультиплексирование с частотным разделением каналов (МЧР) или ортогональное мультиплексирование с частотным разделением каналов (ОМЧР). Полученный радиосигнал передается через антенну.

Антенное разнесение - это способ борьбы с замиранием за счет раздельного приема многочисленных сигналов, каждый из которых испытывает замирание. Технология разнесения включает в себя разнесение по времени, разнесение по частоте, многолучевое разнесение и пространственное разнесение. Разнесение по времени осуществляется путем объединения канального кодирования с перемежением. При разнесении по частоте сигналы, передаваемые на разных частотах, подвергаются разному многолучевому замиранию. Многолучевое разнесение достигается за счет различения многолучевых сигналов, использующих разную информацию замирания. Пространственное разнесение осуществляется с использованием антенных решеток в передатчике или приемнике, или на обоих, которые позволяют получать разнесенные сигналы со взаимно независимым замиранием.

Тем не менее, кодирование с защитой от ошибок и разнесение, применяемые на радиоканалах, не будут в полной мере отвечать требованиям услуг высокоскоростной передачи данных, например, интернета и мультимедиа, если не повысить эффективность использования частот. Поэтому для достижения высокой эффективности использования частот были исследованы системы мобильной связи, в которых используются антенные решетки.

Для повышения эффективности использования частот за счет пространственного разнесения в состав передатчика/приемника включают систему антенной решетки, содержащую совокупность антенн. С учетом ограничений, присущих временному и частотному разнесениям, повышенной скорости передачи данных можно легко добиться за счет пространственного разнесения. В такой системе антенной решетки используется BLAST (Bell Lab Layered Space Time) или мультиплексирование с пространственным разделением. Поскольку каждая антенна передает независимую информацию, системы антенных решеток, по существу, представляют собой системы со многими входами и многими выходами (МВМВ).

Ввиду малости корреляционных коэффициентов между каналами, установленными между передающими антеннами и приемными антеннами, возрастает эффективность использования частот, а следовательно, и пропускная способность системы, использующей антенные решетки. Чтобы передача информации с каждой из передающих антенн осуществлялась по отдельным каналам, в результате чего пользовательское оборудование (ПО) могло бы различать информацию, полученную от разных передающих антенн, корреляционные коэффициенты должны быть малы. Другими словами, для того чтобы можно было идентифицировать сигнал каждой передающей антенны, и, таким образом, повысить пропускную способность канала, разные сигналы должны иметь разные пространственные характеристики. Система антенной решетки пригодна для среды, в которой многолучевые сигналы имеют разные пространственные характеристики. В среде прямолинейного распространения сигнала (ПРС) система антенной решетки, которая также является системой множественных приемных/передающих антенн, не столь эффективна, как система одной приемной/передающей антенны. Поэтому система антенной решетки эффективна в среде, где при распространении от передатчика к приемнику сигнал испытывает многократное рассеяние, в результате чего формируется многолучевой сигнал, т.е. в среде, где корреляционные коэффициенты между каналами, установленными между передающей и приемной антеннами, малы, и, таким образом, можно добиться эффектов разнесения.

Используя антенную решетку в приемнике/передатчике, можно повысить пропускную способность канала. Пропускная способность канала определяется на основании того, получает ли приемник/передатчик информацию о каналах, по которым осуществляется передача от передатчика к приемнику. Пропускная способность канала достигает максимума, когда передатчик и приемник совместно пользуются канальной информацией, и минимума, когда ни один из них не располагает канальной информацией. Когда канальную информацию получает только приемник, пропускная способность канала находится на среднем уровне, промежуточном между пропускными способностями канала для вышеописываемых случаев. Чтобы получать канальную информацию, передатчик оценивает состояние канала или принимает информацию обратной связи о состоянии канала от приемника. Канальная информация, необходимая системе антенной решетки, представляет собой канальные отклики между передающими антеннами и приемными антеннами и возрастает пропорционально количеству передающих/приемных антенн.

Поэтому система антенной решетки обеспечивает повышение пропускной способности канала, пропорциональное количеству антенн, имеющихся в передатчике/приемнике. Однако если канальная информация предусмотрена в качестве информации обратной связи, то с увеличением количества антенн возрастает объем информации обратной связи. Следовательно, необходимо повышать пропускную способность канала и при этом снижать объем информации обратной связи.

Вышеупомянутые способы повышения пропускной способности канала применяются в системе мобильной связи пакетного доступа на высокоскоростной нисходящей линии связи (ПДВСН).

На фиг.2 изображена блок-схема передатчика системы мобильной связи ПДВСН. Согласно фиг.2 передатчик содержит генератор 40 хвостовых битов, канальный кодер 42, блок 44 согласования скоростей, перемежитель 46, модулятор 48, контроллер 50, последовательно-параллельный (По/Па) преобразователь 52 и решетку из передающих/приемных антенн 54, 56, 58 и 60.

Генератор 40 хвостовых битов добавляет хвостовые биты к каждому из N транспортных блоков. Канальный кодер 42 кодирует транспортные блоки, поступающие от генератора 40 хвостовых битов, на заданной скорости кодирования, например, 1/2 или 1/3, используя заданный метод кодирования. Канальный кодер 42 можно сконфигурировать так, чтобы он имел скорость кодирования 1/5 или 1/6 материнского кодера и перфорировал или повторял кодированные биты, поступающие от материнского кодера, тем самым поддерживая совокупность скоростей кодирования. В этом случае выбор одной из скоростей кодирования играет важную роль и осуществляется контроллером 50.

Блок 44 согласования скоростей согласует скорость кодированных битов с нужной скоростью. Согласование скоростей необходимо, когда транспортные каналы подлежат мультиплексированию или когда количество кодированных битов, выдаваемых канальным кодером 42, отличается от количества битов, передаваемых по физическому каналу. Перемежитель 46 перемежает согласованные по скорости биты, а модулятор 48 модулирует выходной сигнал перемежителя в заданной схеме модуляции. По/Па преобразователь 52 преобразует последовательность модулированных символов, полученную от модулятора 48, в параллельные последовательности, пригодные для многоканальной передачи. Преобразованные параллельные последовательности передаются через передающие антенны 54, 56, 58 и 60.

Контроллер 50 управляет кодированием и модуляцией в соответствии с текущим состоянием радиоканала. В системе мобильной связи ПДВСН контроллер 50 работает по адаптивной схеме модуляции и кодирования (АСМК), избирательно используя форматы квадратурной фазовой манипуляции (КФМ), 8ФМ (фазовая манипуляция), 16КДМ (квадратурная амплитудная модуляция) и 64КАМ. Хотя это и не показано на фиг.2, система мобильной связи МДКР использует коды Уолша (У) для канализации и ШП (псевдошумовые) коды для идентификации передающего Узла В (базовой станции (ЕС)).

Кодированные биты, выдаваемые канальным кодером 42, можно разделять на систематические биты и биты четности. Систематические биты и биты четности по-разному влияют на характеристики приема. Если ошибки возникают с одной и той же частотой в систематических битах и битах четности, то ошибки систематических битов сильнее влияют на общие характеристики системы мобильной связи, чем ошибки битов четности. Если, в целом, поддерживается одна и та же частота появления ошибок, но в битах четности возникает больше ошибок, чем в систематических битах, то приемник декодирует точнее, чем в противном случае. Причина в том, что систематические биты оказывают существенное влияние на работу декодера, а биты четности добавляются лишь для компенсации ошибок, возникающих в ходе передачи данных.

Перемежитель 46 перемежает систематические биты и биты четности независимо от уровней приоритета. Это значит, что традиционный передатчик перемешивает систематические биты и биты четности, не различая их, и распределяет их по антеннам. В этом случае если передающие антенны имеют разные передающие способности и в результате передающая способность какой-либо отдельно взятой антенны мала, то ошибки в систематических битах и битах четности возникают с примерно одинаковой частотой, что может отрицательно сказаться на характеристиках системы в целом. При этом характеристики системы ухудшаются в большей степени, чем в случае, когда ошибки возникают только в битах четности. Поэтому для повышения общих характеристик системы необходимо снижать частоту появления ошибок систематических битов, с учетом состояния канала передачи сигнала для каждой передающей антенны.

Сущность изобретения

Итак, первой задачей настоящего изобретения является создание устройства передачи/приема данных, содержащего антенную решетку, и соответствующего способа для повышения общих характеристик системы мобильной связи.

Второй задачей настоящего изобретения является создание новых устройства и способа передачи/приема данных для повышения надежности приема в системе мобильной связи, содержащей антенную решетку.

Третьей задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи/приема битов/символов данных с более высоким уровнем приоритета через антенну с хорошим состоянием канала, а битов/символов данных с более низким уровнем приоритета - через антенну с плохим состоянием канала.

Четвертой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи/приема данных, предусматривающих разделение всех передаваемых данных на различные группы передаваемых данных в соответствии с типами услуг или типами данных и распределение разных групп передаваемых данных антеннам с разными состояниями канала.

Пятой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи/приема битов данных, более значимых для приемника, например систематических битов, через антенну с хорошим состоянием канала, и битов данных, менее значимых для приемника, например битов четности, через антенну с плохим состоянием канала.

Шестой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа определения, для каждой передающей антенны антенной решетки, типа данных, выделяемых передающей антенне, в соответствии с выделяемой ей мощностью.

Седьмой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи группы данных, содержащей большее количество битов данных, более значимых для приемника, например систематических битов, через антенну с хорошим состоянием канала, когда в процессе передачи биты данных, более значимые для приемника, мультиплексируются с битами данных, менее значимыми для приемника, например битами четности.

Восьмой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа мультиплексирования отдельных систематических битов с битами четности до передачи, если количество систематических битов превышает количество битов четности.

Девятой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа одновременной передачи, по меньшей мере, двух систематических битов и битов четности с использованием совокупности передающих/приемных антенн.

Десятой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа спаривания передающих антенн в режиме пространственно-временного разнесения передачи (ПВРП), которые предусматривают передачу данных с более высоким приоритетом, кодированных кодером ПВРП, через пару антенн с хорошим состоянием передачи, и передачу данных с более низким приоритетом, кодированных кодером ПВРП, через пару антенн с плохим состоянием передачи.

Одиннадцатой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа разделения кодированных битов на систематические биты и биты четности, их раздельного перемежения и передачи перемеженных битов через разные антенны, в случае передачи совокупности систематических битов и совокупности битов четности.

Двенадцатой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа перемежения данных по разным шаблонам перемежения в каждом из многочисленных перемежителей.

Тринадцатой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи данных, в которых данные, подлежащие передаче через любую передающую антенну, модулируются независимо с помощью заданной схемы модуляции при передаче данных с разными уровнями приоритета через разные передающие антенны.

Для решения вышеперечисленных и иных задач предусмотрены устройство и способ передачи/приема данных с использованием антенной решетки в системе мобильной связи. Согласно одному аспекту настоящего изобретения Узел В измеряет состояние передачи для каждой передающей антенны, группирует передаваемые данные в соответствии с приоритетом и передает на ПО высокоприоритетные данные через передающую антенну со сравнительно хорошим состоянием передачи, а низкоприоритетные данные - через передающую антенну со сравнительно плохим состоянием передачи.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения Узел В измеряет состояние передачи для каждой передающей антенны и передает на ПО информацию о состояниях передачи по установленным между ними каналам. Таким образом, Узел В и ПО совместно пользуются информацией о передаваемых данных, распределяемых каждой передающей антенне.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения ПО измеряет состояния каналов, по которым осуществляет прием через антенны, и отправляет информацию о состояниях каналов обратно на ВС. Таким образом Узел В передает данные с разными уровнями приоритета через разные передающие антенны в соответствии с информацией обратной связи.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения ПО передает в Узел В информацию обратной связи о состоянии передачи для каждой передающей антенны ЕС. Затем Узел В распределяет передающим антеннам данные с разными уровнями приоритета и передает информацию о передаче данных на мобильную станцию (МС).

Краткое описание чертежей

Вышеперечисленные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании, приведенном в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 - блок-схема типичной системы мобильной связи, содержащей передающую/приемную антенную решетку;

фиг.2 - блок-схема передатчика традиционной системы мобильной связи, содержащей антенную решетку;

фиг.3 - блок-схема передатчика системы мобильной связи согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - подробная блок-схема перемежителя, показанного на фиг.3;

фиг.5 - подробная блок-схема модулятора, показанного на фиг.3;

фиг.6 - блок-схема приемника, соответствующего передатчику, показанному на фиг.3;

фиг.7 - подробная блок-схема демодулятора, показанного на фиг.6;

фиг.8 - подробная блок-схема обратного перемежителя, показанного на фиг.6;

фиг.9 - подробная блок-схема блока оценки каналов и распределения передающих антенн, показанного на фиг.3;

фиг.10 - подробная блок-схема блока распределения данных, показанного на фиг.9;

фиг.11 - блок-схема передатчика системы мобильной связи согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.12 - блок-схема приемника, соответствующего передатчику, показанному на фиг.11;

фиг.13 - блок-схема передатчика системы мобильной связи согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.14 - блок-схема приемника, соответствующего передатчику, показанному на фиг.13;

фиг.15 - блок-схема передатчика системы мобильной связи согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.16 - блок-схема приемника, соответствующего передатчику, показанному на фиг.15.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи. В нижеследующем описании общеизвестные функции или конструкции не описаны подробно, чтобы не затемнять сущность изобретения несущественными деталями.

Настоящее изобретение предусматривает варианты осуществления способа и устройства для повышения надежности приема передаваемых данных в системе мобильной связи, в которой используются многочисленные передающие/приемные антенны для пространственного разнесения передачи. Для повышения характеристик приема всех данных, передаваемых по радиоканалу, и, таким образом, повышения характеристик системы в целом передатчик передает более важные данные через антенну с хорошим состоянием передачи, а менее важные данные - через антенну с плохим состоянием передачи. Важность данных, иначе приоритет данных, определяется в соответствии с влиянием, которое эти данные оказывают на прием данных в приемнике. Таким образом, более высокий приоритет присваивается более влиятельным данным, а более низкий приоритет присваивается менее влиятельным данным при приеме данных в целом.

Согласно вышеописываемому передаваемые данные группируются по различным группам данных в соответствии с уровнями приоритета данных. Приоритет данных определяется в соответствии с типом услуги, типом данных и типом канально-кодированных битов.

Определение уровня приоритета в соответствии с типом услуги осуществляется в том случае, когда одновременно передаются разные услуги, например услуга передачи речи (голоса) и услуга передачи данных. Данные, передаваемые при осуществлении услуги передачи данных, требующей низкой частоты появления ошибок, включаются в группу данных с высоким уровнем приоритета. Напротив, данные, передаваемые при осуществлении речевой услуги, допускающей относительно высокую частоту появления ошибок, включаются в группу данных с низким уровнем приоритета.

Систематические биты включаются в группу данных с высоким уровнем приоритета, тогда как биты четности включаются в группу данных с низким уровнем приоритета. Такое разделение соответствует определению приоритета согласно типу канально-кодированных битов.

Согласно фиг.1 типичная система мобильной связи содержит Узел В 10 и совокупность (k) ПО 20, 22 и 24. Согласно настоящему изобретению и Узел В, и ПО содержат совокупность пространственно разделенных передающих/приемных антенн. Передающие/приемные антенны совместно образуют антенную решетку. Таким образом, Узел В передает данные через передающую антенную решетку, а ПО принимает данные через приемную антенную решетку. Для такой передачи данных Узел В определяет уровень приоритета данных, подлежащих передаче через каждую передающую антенну, и также определяет состояние радиопередачи для каждой передающей антенны в соответствии с измерениями состояния передачи, произведенными Узлом В, или в соответствии с информацией обратной связи о состоянии передачи, полученной от МС. Состояние радиопередачи является эквивалентом надежности передачи. Узел В распределяет совокупность групп данных передающим антеннам в соответствии с уровнями приоритета групп данных и состояниями передачи передающих антенн. В частности, Узел В распределяет группу данных с высоким уровнем приоритета передающей антенне с хорошим состоянием передачи, а группу данных с низким уровнем приоритета - передающей антенне с плохим состоянием передачи.

Состояния радиопередачи передающих антенн можно определять разными способами. Согласно одному варианту осуществления Узел В измеряет состояние передачи для каждой передающей антенны и распределяет группы данных передающим антеннам в соответствии с результатами измерений состояний передачи. Согласно другому варианту осуществления ПО измеряет состояния каналов, установленных между ПО и Узлом В, и посылает информацию о состояниях передачи обратно в БС.

Согласно настоящему изобретению передаваемые данные в целом группируются по стольким группам данных, сколько имеется передающих антенн, и группы данных распределяются передающим антеннам на переменной основе в соответствии с их состояниями передачи. В то время, как традиционная система мобильной связи передает более значимые данные и менее значимые данные, в смысле характеристик приема, не различая их, т.е. не оценивая приоритет передаваемых данных, что увеличивает вероятность потери более значимых данных, схема, предлагаемая в настоящем изобретении, обеспечивает уменьшение такой вероятности, что улучшает характеристики системы и пропускную способность канала.

Согласно четырем вышеупомянутым вариантам осуществления приоритет данных определяется в соответствии с типами кодированных данных, т.е. систематических битов или битов четности. Узел В канально кодирует передаваемые данные и группирует кодированные биты по разным группам данных в зависимости от степени их влияния на характеристики приема. Группы данных взаимно-однозначно распределяются передающим антеннам в соответствии с состояниями передачи антенн.

Если скорости высокоприоритетных данных и низкоприоритетных данных отличаются от общей скорости передаваемых данных, то одна группа данных мультиплексируется с другой группой данных, обладающей другим уровнем приоритета, и мультиплексированные данные передаются через передающую антенну. В этом случае, группа данных, содержащая сравнительно больше высокоприоритетных данных, поступает на передающую антенну с хорошим состоянием передачи. Согласно вышеописываемому в зависимости от состояния передачи каждой передающей антенны и от того, передает ли Узел В на ПО информацию о распределении передающих антенн, предлагаются четыре варианта осуществления настоящего изобретения.

Для простоты описания настоящего изобретения будем опираться на следующие предположения.

Канальный кодер кодирует данные на скорости кодирования 1/2 или 3/4, и модулятор поддерживает, полностью или частично, форматы модуляции КФМ, 8ФМ, 16КАМ и 64КАМ (см. таблицу).

Когда скорость кодирования равна 1/2, канальный кодер, получив один бит, выводит два кодированных бита. В этом случае, один из двух кодированных битов является систематическим битом, представляющим чистые пользовательские данные, а другой является битом четности. Если скорость кодирования равна 3/4, то канальный кодер, получив три бита, выводит четыре кодированных бита. Три из четырех кодированных битов являются систематическими битами, а один - битом четности.

Согласно вышеописываемому настоящее изобретение относится к системе мобильной связи, в которой используется антенная решетка, т.е. передающая антенная решетка. Передающая антенная решетка передает данные передаваемого кадра через совокупность передающих антенн. Поскольку данные от каждой передающей антенны передаются по отдельному радиоканалу, передающие антенны имеют разные состояния передачи. В случае двух передающих антенн их шаблон состояний передачи выражается в виде [В, Н] или наоборот. В случае четырех антенн их шаблон состояний передачи выражается в виде [В, С, С, Н], [В, С, Н, Н], [В, Н, С, Н], [В, Н, х, х] или [1, 2, 3, 4]. Буква “В” в шаблоне обозначает хорошее (или Высокого уровня) состояние передачи, “С” обозначает среднее состояние передачи, а “Н” обозначает плохое (или Низкого уровня) состояние передачи. Хорошее состояние передачи или высокая надежность передачи является эквивалентом низкой частоте появления ошибок. Буква “х” в шаблоне обозначает состояние передачи, слишком плохой для передачи данных. Цифры 1, 2, 3, 4 указывают порядок относительных состояний передачи. Независимо от того, выражается ли шаблон состояний передачи буквами В, С и Н или цифрами 1, 2, 3 и 4, передающие антенны с двумя лучшими состояниями передачи передают систематические биты, а две другие передающие антенны передают биты четности. Таким образом, более значимые данные (например, систематические биты или биты информации управления) распределяются передающей антенне с хорошим состоянием передачи, а менее значимые данные (например, биты четности) - передающей антенне с худшим состоянием передачи. Таким образом, характеристики системы повышаются.

Например, если скорость кодирования равна 1/2, систематические биты и биты четности генерируются с одной и той же скоростью и шаблон состояний передачи выражается как [В, х, х, Н], то систематические биты передаются через передающую антенну с состоянием передачи “В” (далее, будем называть ее “В-передающая антенна”), а биты четности передаются через передающую антенну с состоянием передачи “Н” (далее, будем называть ее “Н-передающая антенна”). Передатчик может применять одинаковые схемы канального перемежения и модуляции к данным в одной группе данных. Приемник может применять разные схемы канального перемежения и разные схемы модуляции, если ему заранее известны схемы канального перемежения и модуляции, используемые в передатчике.

Если скорость кодирования равна 3/4, то при вводе трех входных информационных битов, генерируются три потока систематических битов по одному на каждый систематический бит, и один поток битов четности. Когда шаблон состояний передачи для четырех передающих антенн выражается как [В, С, С, Н], три потока информационных битов передаются через одну В-передаюшую антенну и две С-передающие антенны. Поток битов четности передается через одну Н-передающую антенну.

Даже при увеличении количества передающих антенн потоки информационных битов и потоки битов четности распределяются по передающим антеннам согласно их состояниям передачи.

В системе мобильной связи, отвечающей настоящему изобретению, канальный кодер, демодулятор и блок оценки каналов и распределения передающих антенн генерируют передаваемые данные и определяют данные для каждой передающей антенны. Передающая антенная решетка в Узле В передает группы данных, сгруппированные в соответствии со степенью влияния на характеристики приема в среде радиоканала, а приемная антенная решетка в ПО принимает данные, передаваемые с передающей антенной решетки. При этом состояние передачи каждой передающей антенны измеряется Узлом В или МС. В последнем случае, ПО передает в Узел В по каналу восходящей линии связи информацию обратной связи о состоянии передачи.

Узел В определяет состояние передачи для каждой передающей антенны на основании произведенных им измерений или информации обратной связи. Порядок состояний передачи является критерием распределения групп данных передающим антеннам. При передаче групп данных Узел В передает общий сигнал пилот-канала совместно с данными в ПО, что позволяет ПО различать передающие антенны.

Когда ПО передает в Узел В информацию обратной связи о порядке передающих антенн в соответствии с их состояниями передачи, Узел В определяет состояние передачи каждой передающей антенны на основании информации обратной связи и распределяет кодовые символы следующего кадра по передающим антеннам. Поскольку ПО передало информацию обратной связи, оно может различать кодовые биты следующего кадра в соответствии с их передающими антеннами. Это позволяет ПО мультиплексировать и декодировать сигналы от передающих антенн.

Ниже приведены описания вариантов осуществления настоящего изобретения.

1. Первый вариант осуществления

Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения передатчик определяет состояние передачи каждой передающей антенны передающей антенной решетки и передает данные в соответствии с состояниями передачи. Приемник определяет состояние приема каждой приемной антенны приемной антенной решетки и принимает данные в соответствии с состояниями приема.

Для осуществления вышеуказанных операций система мобильной связи должна иметь соответствующую конфигурацию и работать следующим образом.

1. Измеряется состояние передачи для каждой передающей антенны передающей антенной решетки и генерируется информация управления, соответствующая состояниям передачи.

2. Передающие антенны распределяются по группам данных в соответствии с приоритетом, и группы данных распределяются по передающим антеннам в соответствии с информацией управления.

3. Состояние каждого канала нисходящей линии связи измеряется с использованием принятого сигнала, и сигнал, принятый через каждую приемную антенну приемной антенной решетки, восстанавливается в соответствии с измерением состояния передачи.

Согласно данному варианту осуществления в системе множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) Узел В осуществляет оценку канала, тогда как в системе множественного доступа с частотным разделением каналов (МДЧР) Узел В измеряет состояния каналов восходящей линии связи и прогнозирует состояния каналов нисходящей линии связи на основании состояний каналов восходящей линии связи.

Дальнейшее описание первого варианта осуществления настоящего изобретения приведено со ссылками на фиг.3-10.

1.1 Передатчик

На фиг.3 изображена блок-схема передатчика системы мобильной связи согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Сначала опишем компоненты, общие для всех вариантов осуществления. Согласно фиг.3 Узел В 10 измеряет состояния передачи передающих антенн 90, 92, 94 и 96 передающей антенной решетки методом, определенным в общем радиоинтерфейсе (CAI, ОРИ).

Канальный кодер 80 принимает N транспортных блоков, кодирует данные на заданной скорости кодирования, задаваемой контроллером 86, и выводит систематические биты S и биты четности Р. Если скорость кодирования равна 1/2, то канальный кодер 80 выводит систематические биты S и биты четности Р в отношении один к одному. Если же скорость кодирования равна 3/4, то систематические биты S и биты четности Р выводятся в отношении три к одному.

Перемежитель 82 перемежает систематические биты S и биты четности Р по отдельности. Возможна такая конфигурация перемежителя 82, при которой он содержит совокупность внутренних перемежителей. При использовании одного перемежителя 82 сначала перемежаются систематические биты S, а затем биты четности Р или в обратном порядке. В этом случае, требуется буфер для временного хранения битов четности Р, на время перемежения систематических битов S. При использовании совокупности перемежителей можно независимо перемежать систематические биты S и биты четности Р.

Модулятор 84 модулирует выходной сигнал перемежителя в заданной схеме модуляции. К систематическим битам S и битам четности Р можно применять одну и ту же или разные схемы модуляции. Например, перемеженные систематические биты S и биты четности Р можно модулировать методом КФМ или, альтернативно, модулировать перемеженные систематические биты S и биты четности Р методами КФМ и 16КАМ соответственно. Модуляционные символы, полученные модуляцией систематических битов S и битов четности Р, будем именовать систематическими модуляционными символами и модуляционными символами четности соответственно. Блок 88 оценки каналов и распределения передающих антенн оценивает состояния передачи каналов передачи, установленных в соответствии с соответствующими передающими антеннами 90, 92, 94 и 96. При использовании дуплексного режима с разделением по времени состояния передачи можно оценивать, измеряя состояния соответствующих каналов приема.

Блок 88 оценки каналов и распределения передающих антенн сообщает информацию Н состояний передачи каналов передачи контроллеру 86. Вместе с этим, блок 88 оценки каналов и распределения передающих антенн группирует систематические модуляционные символы S и модуляционные символы четности Р по группам данных, соответствующим передающим антеннам 90, 92, 94 и 96, и распределяет модуляционные символы в группах данных по соответствующим передающим антеннам под управлением контроллера 86. Например, если первая и вторая передающие антенны 90 и 92 имеют хорошие состояния передачи, а третья и четвертая передающие антенны 94 и 96 имеют плохие состояния передачи, то блок 88 оценки каналов и распределения передающих антенн распределяет группы данных, содержащие систематические модуляционные символы S, первой и второй передающим антеннам 90 и 92, а группы данных, содержащие модуляционные символы четности Р, третьей и четвертой передающим антеннам 94 и 96.

Контроллер 86 управляет блоком 88 оценки каналов и распределения передающих антенн для осуществления правильного распределения групп данных соответствующим передающим антеннам на основании информации Н состояний передачи.

Хотя, согласно описываемому выше, блок 88 оценки каналов и распределения передающих антенн распределяет данные передачи в соответствии с приоритетом, можно также предусмотреть возможность группировки данных до модуляции или до перемежения.

В составе передатчика можно предусмотреть блок согласования скоростей, не показанный на фиг.3, для управления скоростью передачи данных на выходе канального кодера 80 путем перфорации или повтора кодированных битов.

Если группировка данных осуществляется после кодирования или перемежения, то модулятор 84 модулирует данные в соответствии с группами данных. В этом случае, к группам данных можно применять одну и ту же или разные схемы модуляции. Блок 88 оценки каналов и распределения передающих антенн просто распределяет модуляционные символы в группах данных по соответствующим передающим антеннам под управлением контроллера 86.

На фиг.4 изображена блок-схема перемежителя 82, содержащего совокупность внутренних перемежителей. Поток систематических битов и поток битов четности, по отдельности выдаваемые канальным кодером, поступают на внутренние перемежители 82-2 и 82-4 соответственно для раздельного перемежения.

Согласно фиг.4 первый и второй перемежители 82-2 и 82-4 перемежают поток систематических битов и поток битов четности соответственно согласно шаблонам перемежения, задаваемым контроллером. Таким образом, перемеженные поток систематических битов и поток битов четности по отдельности поступают на вход модулятора 84.

Однако, если кодированные биты группируются по группам данных до перемежения, следует использовать новый перемежитель. Это значит, что нужно обеспечить перемежитель для каждой группы данных или производить перемежение на одном перемежителе столько раз, сколько имеется передающих антенн. После независимого перемежения каждой группы данных перемежитель распределяет перемеженные биты по соответствующим передающим антеннам. При этом для раздельного перемежения групп данных можно использовать один и тот же шаблон перемежения или разные шаблоны перемежения. Шаблон или шаблоны перемежения заранее согласовываются между передатчиком и приемником.

На фиг.5 изображена блок-схема модулятора 88, содержащего совокупность внутренних модуляторов. Перемеженные потоки систематических битов и битов четности, по отдельности выдаваемые перемежителем 82, поступают на внутренние модуляторы 84-2 и 84-4 соответственно для раздельной модуляции. Модуляторы 84-2 и 84-4 могут использовать одну и ту же схему модуляции или разные схемы модуляции. Можно также последовательно модулировать перемеженные потоки систематических битов и битов четности с использованием одного модулятора.

Согласно фиг.5 первый и второй модуляторы 84-2 и 84-4 модулируют перемеженные потоки систематических битов и битов четности соответственно в заданных схемах модуляции, задаваемых контроллером 86. Таким образом, систематические модуляционные символы и модуляционные символы четности по отдельности поступают на вход блока 88 оценки каналов и распределения передающих антенн.

Однако если группировка данных осуществляется до перемежения или до модуляции, то нужно использовать новый модулятор. Это значит, что нужно обеспечить модулятор для каждой группы данных или осуществлять модуляцию с помощью одного модулятора столько раз, сколько имеется передающих антенн. После независимой модуляции каждой группы данных модулятор распределяет модуляционные символы по соответствующим передающим антеннам.

На фиг.9 изображена подробная блок-схема блока 88 оценки каналов и распределения передающих антенн, показанный на фиг.3. Согласно фиг.9 блок 120 группировки данных распределяет систематические модуляционные символы и модуляционные символы четности, по отдельности полученные от модулятора 84, по группам данных в количестве, равном количеству передающих антенн, в соответствии с уровнями приоритета модуляционных символов, после чего определяет порядок групп данных для распределения групп данных передающим антеннам 90, 92, 94 и 96 в соответствии с их состояниями передачи. Таким образом, блок 120 группировки данных выводит данные в виде групп данных, а именно группы данных с первой по четвертую в порядке убывания приоритета.

Блок 122 распределения данных взаимно-однозначно отображает группы данных на передающие антенны 90, 92, 94 и 96 в соответствии с уровнями приоритета групп данных и состояниями передачи передающих антенн. Информация о состояниях передачи поступает от контроллера 86. Группа данных с более высоким приоритетом отображается на передающую антенну с лучшим состоянием передачи, а группа данных с более низким уровнем приоритета отображается на передающую антенну с худшим состоянием передачи.

На фиг.10 изображена подробная блок-схема блока 122 распределения данных, показанного на фиг.9. Согласно фиг.10 четыре переключателя 142, 144, 146 и 148 принимают четыре группы данных, уровни приоритета которых определены блоком 120 группировки данных. Каждый из переключателей 142, 144, 146 и 148 имеет один входной порт и четыре выходных порта. Выходные порты каждого переключателя подключены к четырем антеннам 90, 92, 94 и 96. Переключатели 142, 144, 146 и 148 переключают группы данных на соответствующие антенны в соответствии с информацией управления, соответствующей состояниям передачи антенн, полученным от контроллера 86. На каждый переключатель может поступать та или иная информация управления. Поэтому переключатель, принимающий группу данных с высоким приоритетом, переключает группу данных на передающую антенну с хорошим состоянием, а переключатель, принимающий группу данных с низким приоритетом, переключает группу данных на передающую антенну с плохим состоянием. Для подачи групп данных на передающие антенны 90, 92, 94 и 96 используются буферы или линии передачи.

1.2 Приемник

На фиг.6 изображена блок-схема приемника, соответствующего передатчику, показанному на фиг.3. Согласно фиг.6 данные, передаваемые через передающие антенны 90, 92, 94 и 96, принимаются в приемнике через приемные антенны 100, 102, 104 и 106. Принятые сигналы поступают в блок 108 оценки каналов и группировки данных. Блок 108 оценки каналов и группировки данных оценивает состояния передачи каналов нисходящей линии связи, соответствующих приемным антеннам 100, 102, 104 и 106, и передает информацию Н состояний передачи в контроллер 112. Блок 108 оценки каналов и группировки данных также группирует принятые сигналы в соответствии с группами данных, которые были отображены на передающие антенны в передатчике, мультиплексирует группы данных и выводит высокоприоритетные модуляционные символы и низкоприоритетные модуляционные символы по отдельности. Высокоприоритетные модуляционные символы и низкоприоритетные модуляционные символы представляют собой систематические модуляционные символы и модуляционные символы четности соответственно.

Демодулятор 10 раздельно демодулирует систематические модуляционные символы и модуляционные символы четности в схеме демодуляции, зававаемой контроллером 112 в соответствии со схемой модуляции, используемой в передатчике. Демодулятор 110 может применять к систематическим модуляционным символам и модуляционным символам четности одну и ту же схему демодуляции или разные схемы демодуляции, в зависимости от того, использует ли модулятор передатчика одну или разные схемы модуляции.

Обратный перемежитель 114 раздельно осуществляет обратное перемежение систематических битов и битов четности, полученных от демодулятора 110 по шаблону перемежения, полученному от контроллера 112. Контроллер 112 знает шаблон перемежения, который использует перемежитель передатчика. Шаблон перемежения является стандартным или передается в приемник в качестве системной информации до передачи данных.

Наконец, канальный декодер 116 декодирует потоки обратно перемеженных систематических битов и битов четности заданных методом декодирования, соответствующим методу кодирования на передатчике.

На фиг.7 изображена подробная блок-схема демодулятора 110, показанного на фиг.6, содержащего совокупность внутренних демодуляторов. Демодулятор 110 распределяет внутренние демодуляторы 110-2 и 110-4 систематическим модуляционным символам и модуляционным символам четности, которые были разделены в соответствии с их уровнями приоритета в блоке 108 оценки каналов и группировки данных. Поэтому демодуляторы 110-2 и 110-4 могут использовать одну и ту же схему демодуляции или разные схемы демодуляции. Альтернативно, систематические модуляционные символы и модуляционные символы четности можно демодулировать последовательно с использованием одного демодулятора. Первый и второй демодуляторы 110-2 и 110-4 демодулируют систематические модуляционные символы и модуляционные символы четности, поступающие с блока 108 оценки каналов и группировки данных с помощью одного метода демодуляции или с помощью разных методов демодуляции в соответствии с методом демодуляции, осуществляемым в передатчике, под управлением контроллера 112. Таким образом, демодулированные потоки систематических информационных битов и демодулированные потоки битов четности по отдельности поступают в обратный перемежитель 114.

На фиг.8 изображена подробная блок-схема обратного перемежителя 114, показанного на фиг.6, который осуществляет обратное перемежение совокупности кодированных битовых потоков, поступающих от демодулятора 110, с использованием внутренних обратных перемежителей 114-2 и 114-4. Это значит, что первый и второй обратные перемежители 114-2 и 114-4 осуществляют обратное перемежение потоков битов информации и четности соответственно, согласно шаблонам перемежения, заранее согласованным между передатчиком и приемником.

2. Второй вариант осуществления

Согласно второму варианту осуществления Узел В определяет состояние передачи для каждой передающей антенны антенной решетки и передает информацию состояний передачи в каждую МС, что позволяет Узлу В и МС совместно пользоваться информацией состояний передачи. Состояния передачи определяются таким же образом, как и в первом варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг.11 изображена блок-схема передатчика системы мобильной связи согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.11 передатчик содержит передатчик 258 информации состояний передачи, помимо компонентов передатчика, показанных на фиг.3. Передатчик 258 информации состояний передачи передает информацию состояний передачи по каждой передающей антенне, полученную от контроллера 246, в ПО через передающие антенны 250, 252, 254 и 256.

На фиг.12 изображена блок-схема приемника, соответствующего передатчику, показанному на фиг.11. Согласно фиг.12 приемник содержит приемник 270 информации состояний передачи, помимо компонентов приемника, показанных на фиг.6. Приемник 270 информации состояний передачи выдает информацию состояния передачи по каждой передающей антенне, полученную от блока 272 группировки данных, в контроллер 276. Контроллер 276 управляет блоком 272 группировки данных для генерации двух групп модуляционных символов, подлежащих вводу в модулятор 274, в соответствии с информацией состояний передачи.

3. Третий вариант осуществления

Согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения каждое ПО определяет состояния каналов нисходящей линии связи, принимаемых через приемные антенны антенной решетки, и посылает информацию состояний передачи обратно в БС, что позволяет Узлу В и МС совместно пользоваться информацией состояний передачи.

На фиг.13 изображена блок-схема передатчика системы мобильной связи согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.13 блок 308 оценки каналов и распределения передающих антенн принимает информацию Н обратной связи о состояниях передачи передающих антенн 312, 314, 316 и 318 передающей антенной решетки от каждого ПО. Приемник 310 информации обратной связи выдает информацию Н состояний передачи в контроллер 306. Контроллер 306 управляет блоком 308 распределения передающих антенн, обеспечивая правильное распределение групп данных передающим антеннам 312, 314, 316 и 318 в соответствии с информацией Н состояний передачи.

На фиг.14 изображена блок-схема приемника, соответствующего передатчику, показанному на фиг.13. Согласно фиг.14 блок 332 оценки каналов и группировки данных оценивает состояния передачи каналов нисходящей линии связи, соответствующих приемным антеннам 320, 322, 324 и 326 приемной антенной решетки. Генератор 328 информации обратной связи генерирует информацию обратной связи на основании информации Н состояний передачи, полученной от блока 332 оценки каналов и группировки данных. Передатчик 330 канальной информации обратной связи преобразует информацию обратной связи в соответствующий формат и передает ее в БС.

Согласно фиг.13 и 14 в ходе эксплуатации блок 332 оценки каналов и группировки данных генерирует канальную информацию Н из сигналов, принятых через приемные антенны 320, 322, 324 и 326 в ПО (20, 22,... или 24 на фиг.1). Используя канальную информацию Н, генератор 328 информации обратной связи вычисляет мощность передачи, которую передатчик может распределить каждой из передающих антенн 312, 314, 316 и 318, формирует информацию управления, с помощью которой передатчик распределяет данные по передающим антеннам 312, 314, 316 и 318, и выводит информацию управления в качестве информации обратной связи в передатчик 330 канальной информации обратной связи. Передатчик 330 канальной информации обратной связи передает информацию обратной связи в соответствующем формате в передатчик.

При этом передатчик в Узле В принимает сигнал от ПО 20, 22,... или 24 через передающие антенны 312, 314, 316 и 318. Блок 308 оценки каналов и распределения передающих антенн оценивает состояния передачи антенн с использованием входного сигнала. Приемник 310 информации обратной связи извлекает информацию обратной связи, указывающую состояние передачи для каждой передающей антенны, с использованием входного сигнала и информации состояний передачи, полученной от блока 308 оценки каналов и выделения передающих антенн. Контроллер 306 управляет блоком 308 оценки каналов и распределения передающих антенн в соответствии с информацией обратной связи для распределения групп данных передающим антеннам 312, 314, 316 и 318.

Теперь опишем измерение характеристик каналов нисходящей линии связи, осуществляемое в ПО согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

ПО получает характеристики Н_НЛ каналов нисходящей линии связи в виде

Характеристики Н_НЛ каналов нисходящей линии связи измеряются блоком 332 оценки каналов и группировки данных и поступают в генератор 328 информации обратной связи. Генератор 328 информации обратной связи генерирует информацию обратной связи, указывающую состояние каждой передающей антенны для передатчика. В этом случае передающую/приемную сторону системы, содержащую антенную решетку, можно моделировать в виде

где ∗ обозначает свертку, и Y(t), X(t) и N(t) обозначают векторы аддитивного белого гауссовского шума (АБГШ). В данном случае, Y(t)=(y ₁(t) y₂(t) … У_mR(t))’ и X(t)=(x ₁(t) x₂(t) … X_mR(t))’.

При этом генератор 328 информации обратной связи вычисляет мощность передачи каждой передающей антенны методом “слива воды”, чтобы генерировать информацию обратной связи. Это означает, что передатчику и приемнику известны состояния каналов, что позволяет увеличивать пропускную способность каналов в передатчике. Вышеупомянутая операция позволяет преобразовать систему с множеством входов и множеством выходов (МВМВ) в совокупность эквивалентных систем с одним входом и одним выходом (ОВОВ) посредством линейного преобразования. Настоящее изобретение предусматривает преобразование системы МВМВ в совокупность систем ОВОВ и вычисление мощности передачи каждой отдельной антенны. Полученное состояние передачи каждой передающей антенны используется для того, чтобы определить, какие группы следует распределить какой передающей антенне 312, 314, 316 и 318.

С этой целью производят разложение по особым значениям (РОЗ) для преобразования системы МВМВ на системы ОВОВ в виде

где U и V - вырожденные (сингулярные) матрицы, a D - матрица, все элементы которой равны нулю, за исключением диагональных. Поскольку для вырожденной матрицы всегда существует обратная матрица, канал МВМВ делится на каналы ОВОВ в количестве, равном меньшему из количества передающих антенн и количества приемных антенн, путем умножения каждой передающей и приемной сторон на V и U^H соответственно. Поэтому

где диагональные элементы матрицы D являются квадратными корнями из особых значений Н^HН. Член, содержащий шум, имеет распределение, идентичное АБГШ. Эта операция порождает системы ОВОВ, и пропускная способность канала системы МВМВ равна сумме пропускных способностей систем ОВОВ, которые можно вычислить как

где λ ₁, λ ₂,... , λ _n, _m - особые значение Н^HН, ρ _k - мощность передачи, доступная на каждой передающей антенне, а n и m указывают количество передающих антенн 312, 314, 316 и 318 и количество приемных антенн 320, 322, 324 и 326 соответственно. Количество особых значений равно меньшему из количеств передающих антенн и приемных антенн, и генерируется столько значений мощности передачи, сколько существует особых значений. Канальная пропускная способность для данных каналов в системе антенной решетки максимизируется методом “слива воды”, а именно

Уравнение (6) имеет смысл только при λ _k&γτ; λ ₀, в противном случае распределяемая мощность передачи равна 0. В данном случае, λ ₀ - это предел полной средней мощности. “Слив воды” распределяет более высокую мощность передачи лучшему каналу, тем самым увеличивая пропускную способность канала. Вычислив мощность передачи каждой передающей антенны с помощью уравнения (6), генератор 328 информации обратной связи выводит информацию, указывающую, для каждой передающей антенны, отношение мощности передачи, распределенной передающей антенне, к полной мощности передачи, на передатчик 330 канальной информации обратной связи. Передатчик 330 канальной информации обратной связи преобразует принятую информацию в заданный формат и передает ее в Узел В 10.

4. Четвертый вариант осуществления

Согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения передатчик и приемник определяют состояния каналов нисходящей линии связи, установленных в соответствии с передающими антеннами передающей антенной решетки. Таким образом, имеется возможность передавать информацию состояний передачи от передатчика на приемник и наоборот. В этом смысле, четвертый вариант осуществления объединяет второй и третий варианты осуществления.

На фиг.15 изображена блок-схема передатчика системе мобильной связи, отвечающей четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.15 передатчик содержит передатчик 372 информации состояний передачи, аналогично второму варианту осуществления, и приемник 370 информации обратной связи, аналогично третьему варианту осуществления, что позволяет Узлу В передавать/принимать информацию состояний передачи в/от ПО.

Согласно фиг.15 Узел В делит передаваемые данные на совокупность групп данных по приоритету согласно количеству передающих антенн 374, 376, 378 и 380 и распределяет группы данных передающим антеннам. Узел В принимает информацию обратной связи, указывающую состояния передачи передающих антенн 374, 376, 378 и 380, от ПО 20-24. Информация обратной связи поступает в блок 368 оценки каналов и распределения передающих антенн. Приемник 370 информации обратной связи извлекает информацию обратной связи с использованием канальной информации и входных сигналов, полученных от блока 368 оценки каналов и распределения передающих антенн. Контроллер 366 управляет блоком 368 оценки каналов и распределения передающих антенн на основании информации обратной связи, чтобы распределять группы данных передающим антеннам 374, 376, 378 и 380. Передатчик 372 информации состояний передачи передает в ПО 20-24 информацию управления, используемую для распределения групп данных.

На фиг.16 изображена блок-схема приемника, соответствующего передатчику, показанному на фиг.15. Согласно фиг.16 приемник содержит приемник 394 информации состояний передачи, аналогично второму варианту осуществления, и генератор 390 информации обратной связи совместно с передатчиком 392 канальной информации обратной связи, аналогично третьему варианту осуществления. Таким образом, приемник может принимать/передавать информацию состояний передачи от Узла В/в Узел В.

Согласно фиг.16 ПО 20, 22,... или 24 принимает сигналы через приемные антенны 380, 382, 384 и 386 приемной антенной решетки. Блок 388 оценки каналов и группировки данных оценивает состояния каналов, определенные Узлом В 10. Генератор 390 информации обратной связи генерирует информацию обратной связи, указывающую состояние передачи каждой передающей антенны, с использованием информации оценки каналов, полученной от блока 388 оценки каналов и группировки данных, таким же образом, как в третьем варианте осуществления. Передатчик 392 канальной информации обратной связи передает информацию обратной связи в заданном формате в Узел В 10.

Приемник 394 информации состояний передачи извлекает информацию управления, используемую для определения состояния передачи каждой передающей антенны в Узле В после предыдущего сеанса обратной связи, из входного сигнала и канальной информации, полученной от блока 388 оценки каналов и группировки данных. Контроллер 398 группирует данные по передающим антеннам, сравнивая информацию управления с информацией предыдущего сеанса обратной связи. Блок 388 оценки каналов и группировки данных мультиплексирует принятые данные во входной формат для демодулятора 306 под управлением контроллера 398.

Согласно фиг.15 и 16 в ходе эксплуатации ПО измеряет состояния каналов, установленных с Узлом В 10, в блоке 388 оценки каналов и группировки данных. При этом ПО генерирует информацию управления на основании измерений состояний передачи с помощью генератора 390 информации обратной связи. Информация управления поступает обратно в Узел В через передатчик 392 канальной информации обратной связи.

Узел В 10 извлекает информацию обратной связи с помощью приемника 370 информации обратной связи. Контроллер 366 определяет порядок состояний передачи передающих антенн согласно информации обратной связи. Порядок состояний передачи используется для распределения групп данных передающим антеннам 374, 376, 378 и 380. Узел В 10 передает информацию управления, используемую для распределения передаваемых данных передающим антеннам 374, 376, 378 и 380, в ПО 20-24 через передатчик 372 информации состояний передачи. ПО 20-24 используют информацию управления, принятую от Узла В 10, для группировки принятых данных в группы данных, отображаемые на передающие антенны 374, 376, 378, 380.

Согласно настоящему изобретению в системе мобильной связи, содержащей антенную решетку, высокоприоритетные данные распределяются передающей антенне с хорошим состоянием передачи. Это позволяет увеличить эффективность передачи в отношении кодирования с защитой от ошибок, модуляции/демодуляции и передачи данных. Таким образом, частота появления в битах ошибки (ЧОБ) снижается, и характеристики системы в целом улучшаются. Настоящее изобретение применимо ко всем передатчикам и приемникам как беспроводной, так и проводной связи, и, в частности, его применение в системах мобильной связи третьего поколения (IMT-2000) повысит характеристики системы в целом.

Хотя изобретение было описано и проиллюстрировано применительно к некоторым предпочтительным вариантам его осуществления, специалисты в данной области могут предложить различные изменения, касающиеся формы и деталей, не выходя за рамки сущности и объема изобретения, заданных в прилагаемой формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Способ передачи данных с передатчика, имеющего совокупность первых антенн, в приемник, имеющий совокупность вторых антенн, по многочисленным радиоканалам в системе мобильной связи, заключающийся в том, что определяют состояния радиоканалов, группируют передаваемые данные в группы данных в соответствии с уровнем приоритета и передают высокоприоритетные данные через первые антенны, имеющие сравнительно хорошие состояния каналов, а низкоприоритетные данные - через первые антенны, имеющие сравнительно плохие состояния каналов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что радиоканалы являются каналами нисходящей линии связи.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что передатчик определяет состояния радиоканалов и передает информацию о состояниях каналов в приемник.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что приемник определяет состояния радиоканалов и передает информацию о состояниях каналов обратно в передатчик.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно группируют данные, принятые через вторые антенны, в соответствии с состояниями каналов и демодулируют сгруппированные данные в приемнике.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что высокоприоритетные данные представляют собой систематические кодированные биты, а низкоприоритетные данные представляют собой кодированные биты четности.

7. Устройство для передачи данных с передатчика, содержащего совокупность первых антенн, на приемник, содержащий совокупность вторых антенн, по многочисленным радиоканалам в системе мобильной связи, содержащее блок оценки каналов для определения состояний многочисленных радиоканалов, средство для группирования передаваемых данных в группы данных в соответствии с уровнем приоритета и блок распределения передающих антенн для передачи высокоприоритетных данных через первые антенны, имеющие сравнительно хорошие состояния каналов, и низкоприоритетных данных через первые антенны, имеющие сравнительно плохие состояния каналов.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что радиоканалы являются каналами нисходящей линии связи.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительно содержит передатчик информации состояний передачи для передачи информации о состояниях каналов в приемник.

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительно содержит приемник информации состояний передачи для приема информации о состояниях каналов от приемника.

11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что высокоприоритетные данные представляют собой систематические кодированные биты, а низкоприоритетные данные представляют собой кодированные биты четности.

12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительно содержит перемежитель для раздельного перемежения высокоприоритетных данных и низкоприоритетных данных.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что дополнительно содержит модулятор для раздельной модуляции перемеженных высокоприоритетных данных и перемеженных низкоприоритетных данных.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что модулятор модулирует перемеженные высокоприоритетные данные и перемеженные низкоприоритетные данные в разных схемах модуляции.

15. Способ приема данных в приемнике, содержащем совокупность вторых антенн, от передатчика, содержащего совокупность первых антенн, по многочисленным радиоканалам в системе мобильной связи, заключающийся в том, что определяют состояния радиоканалов и группируют высокоприоритетные данные и низкоприоритетные данные, принятые через вторые антенны, в соответствии с состояниями каналов и демодулируют высокоприоритетные данные и низкоприоритетные данные.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что радиоканалы являются каналами нисходящей линии связи.

17. Способ по п.15, отличающийся тем, что передатчик определяет состояния радиоканалов и передает информацию о состояниях каналов в приемник.

18. Способ по п.15, отличающийся тем, что приемник определяет состояния радиоканалов и передает информацию о состояниях каналов обратно в передатчик.

19. Способ по п.15, отличающийся тем, что высокоприоритетные данные представляют собой систематические кодированные биты, а низкоприоритетные данные представляют собой кодированные биты четности.

20. Устройство для приема данных в приемнике, содержащем совокупность вторых антенн, от передатчика, содержащего совокупность первых антенн, по многочисленным радиоканалам в системе мобильной связи, содержащее блок оценки каналов для определения состояний радиоканалов, блок распределения передающих антенн для группировки высокоприоритетных данных и низкоприоритетных данных, принятых через вторые антенны, в соответствии с состояниями каналов и демодулятор для раздельной демодуляции высокоприоритетных данных и низкоприоритетных данных.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что радиоканалы являются каналами нисходящей линии связи.

22. Устройство по п.20, отличающееся тем, что дополнительно содержит генератор информации обратной связи для генерации информации обратной связи, указывающей состояния каналов, в заданном формате и передатчик канальной информации обратной связи для передачи информации обратной связи в передатчик.

23. Устройство по п.20, отличающееся тем, что дополнительно содержит приемник информации состояний передачи для приема информации о состояниях каналов от передатчика.

24. Устройство по п.20, отличающееся тем, что высокоприоритетные данные представляют собой систематические кодированные биты, а низкоприоритетные данные представляют собой кодированные биты четности.

25. Устройство по п.20, отличающееся тем, что дополнительно содержит обратный перемежитель для раздельного обратного перемежения высокоприоритетных данных и низкоприоритетных данных.

26. Устройство по п.20, отличающееся тем, что демодулятор демодулирует высокоприоритетные данные и низкоприоритетные данные в разных схемах демодуляции.

РИСУНКИ