Способ беспроводной передачи, беспроводной передатчик, беспроводной приемник

Изобретение относится к беспроводной связи. Беспроводной передатчик (1) управляет числом передающих лучей, которые необходимо сформировать для передачи потоков данных, в зависимости от числа потоков данных, которые нужно передать, и беспроводной приемник (2) избирательно принимает любой один или более передающих лучей из передающих лучей. Таким способом, посредством изменения числа передающих лучей (исходное число лучей выбирается на принимающей стороне), которые нужно сформировать в зависимости от числа передаваемых потоков данных, могут быть достигнуты высокие характеристики пропускной способности с помощью низкой взаимной корреляции между лучами при передаче нескольких потоков и высокое направленное усиление при передаче одного потока, что является техническим результатом. 8 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу беспроводной передачи, беспроводному приемнику и беспроводному передатчику и, например, относится к способу для использования в способе беспроводной передачи данных с множеством входов и множеством выходов для передачи сигнала с использованием множества передающих и приемных антенн в системе беспроводной связи, такой как мобильный телефон и беспроводной доступ.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последнее время метод MIMO (множество входов, множество выходов) привлек внимание как метод, позволяющий осуществлять обмен данными высокой емкости (с высокой скоростью) путем эффективного использования частотного диапазона. MIMO представляет собой метод для передачи отдельных потоков данных с множества антенн передатчика путем использования множества антенн как на передачу, так и на прием, другими словами, путем использования передатчика с множеством антенн и приемника с множеством антенн индивидуального выделения множества передаваемых сигналов (потоков данных), смешанных в тракте передачи, из сигнала, принимаемого каждой приемной антенной приемника путем использования оценочного значения тракта передачи (канала), тем самым улучшая скорость передачи без необходимости расширения частотного диапазона.

Фиг.8 иллюстрирует пример конфигурации предыдущей системы передачи MIMO. Система, представленная на фиг.8, соответствует системе, показанной на фиг.1 в Непатентном Документе 1, описываемом далее, и снабжена MIMO передатчиком 100 и MIMO приемником 200; концентрируя внимание на важных частях системы, MIMO передатчик 100 снабжен селектором 101 пользователя, канальным кодером/модулятором 102, селектором 103 луча, формирователем 104 множества лучей, планировщиком 105 и множеством передающих антенн 106, а MIMO приемник 200 снабжен множеством приемных антенн 201, MIMO/SIMO демодулятором 202, канальным декодером 203, измерителем 204 луча передачи и устройством 205 определения луча/потока.

Также в MIMO передатчике 100, в селекторе 101 пользователя, под управлением планировщика 105, из множества наборов потоков пользовательских данных могут быть выбраны для передачи один или более потоков пользовательских данных и поданы на вход канального кодера/модулятора 102. В канальном кодере/модуляторе 102 под управлением планировщика 105 выполняется требуемое кодирование коррекции ошибок, такое как турбокодирование, с определенным коэффициентом кодирования, а после этого полученная битовая последовательность отражается на определенную схему модуляции, например символ, имеющий сигнальную точку (сигнал канала данных), такой как QPSK (квадратурная фазовая манипуляция) и 16 QAM (квадратурная амплитудная модуляция), и модулируется. При этом в канальном кодере/модуляторе 102, в дополнение к сигналу канала данных сигнал пилотного канала (пилотный символ), используемый для оценки канала, и сигнал канала управления (символ управления), передающий управляющую информацию, могут быть мультиплексированы.

Полученные таким образом модулированные данные вводятся в селектор 103 луча, в котором под управлением планировщика 105 из множества фиксированных лучей, сформированных формирователем 104 множества лучей, только по числу потоков для передачи выбирается луч, используемый для передачи модулированных данных, и модулированные данные передаются от передающей антенны 106 по выбранному лучу.

Например, предполагая, что есть четыре передающие антенны 106, и число фиксированных лучей, которые можно сформировать формирователем 104 множества лучей, составляет максимум четыре, когда число потоков для передачи - четыре, все четыре луча выбираются, в случае двух потоков выбираются два луча, а в случае одного потока из четырех лучей выбирается один.

С другой стороны, в MIMO приемнике 200 беспроводной сигнал, передаваемый с передающей антенны 106 MIMO передатчика 100, принимается каждой приемной антенной 201 и демодулируется методом MIMO или по SIMO (один вход, множество выходов) MIMO/SIMO демодулятором 202, и генерируется поток пользовательских данных. Другими словами, в MIMO/SIMO демодуляторе 202 потоки пользовательских данных, мультиплексированные для каждой из передающих антенн 106, разделяются с помощью использования матрицы, инверсной матрицы корреляции каналов и алгоритма MLD (детектирование максимального правдоподобия), основываясь на знании оценки канала (матрицы каналов), полученной путем расчета корреляции принятого пилотного символа и пилотного опорного сигнала, и генерируются демодулированные данные.

Полученные демодулированные данные вводятся в канальный декодер 203, в котором выполняется декодирование коррекции ошибок, такое как турбодекодирование, и могут быть получены декодированные данные пользовательского потока, принятого по каналу данных.

При этом каждый сигнал, принятый приемной антенной 201, также вводится на измеритель 204 луча передачи, и основываясь на принятом измерителем 204 луча передачи пилотном символе, измеряется значение CQI (индикатор качества канала), которое является показателем качества приема. На основе полученного значения CQI в устройстве 205 определения луча/потока передачи определяются (выбираются) один или более лучей с лучшим качеством приема. Затем в качестве обратной связи для MIMO передатчика 100, информация, включающая определенное число лучей, соответствующее значение CQI и ID луча, генерируется и передается на MIMO передатчик 100.

Описанная выше информация обратной связи в заключение сообщается планировщику 105 MIMO передатчика 100 и таким образом планировщик 105 управляет селектором 101 пользователя, канальным кодером/модулятором 102 и селектором 103 луча так, чтобы передавать передаваемые потоки пользовательской информации, как описано выше, по лучу из набора лучей (ID луча), определенному (выбранному) в MIMO приемнике 200 (устройством 205 определения луча/потока передачи) и с использованием коэффициента кода и схемы модуляции, в зависимости от сообщенного значения CQI.

При этом как раскрыто в Патентном Документе 1, что будет описано ниже, в схеме передачи MIMO с обратной связью, которая выполняет предварительное кодирование на передающей стороне, также требуется отправлять обратно информацию о матрице каналов или принятом весе (весовом коэффициенте множества лучей), полученном на принимающей стороне, как информацию обратной связи для передающей стороны.

Патентный Документ 1: Выложенная патентная заявка Японии № 2005-311902.

Непатентный Документ 1: 3GPPTSG RAN WGI meeting #43 (R1-051438), «Multi-beam MIMO for EUTRA Downlink», Fujitsu, ноябрь, 2005г.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ НАСТОЯЩИМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

Для улучшения скорости передачи с помощью способа MIMO мультиплексирования требуется (1) высокое отношение сигнала к шуму (SNR) и (2) низкая корреляция между антеннами (низкая корреляция между лучами). В случае, когда условия не выполняются, характеристики пропускной способности MIMO мультиплексирования значительно ухудшаются, так что выгодно использование MIMO разнесения или передачи направленного луча ради пропускной способности всей системы.

В описанной выше предыдущей технологии, так как число формируемых лучей является постоянным, независимо от числа передаваемых потоков (например, фиксировано на максимальном числе лучей, которое можно сформировать) [другими словами, расходимость луча (направленная интенсивность) для одного луча постоянна], эффект MIMO мультиплексирования не достигается в зависимости от выбранного луча, так что характеристики пропускной способности могут быть ухудшены.

Например, если лучи с высокой взаимной корреляцией (например, смежные лучи) выбираются на передающей стороне посредством информации обратной связи с принимающей стороны, возможность обработки для разделения и демодуляции потоков пользовательских данных на принимающей стороне ухудшается. Поэтому если выбраны лучи с низкой взаимной корреляцией, ухудшение в такой возможности обработки для разделения и демодуляции потоков пользовательских данных может быть сдержано. Однако это является более ухудшенным, чем качество приема по лучу, который предполагается выбрать как один из лучей с высоким качеством приема (усилением направленности) для принимающей стороны, вследствие направленности луча.

Как раскрыто в Патентном Документе 1, хотя возможно регулировать выбранную взаимную корреляцию лучей и направленность лучей для избавления от ухудшения в возможности обработки для разделения и модуляции и от ухудшения в качестве приема путем передачи по обратной связи матрицы каналов и весового коэффициента приема, используемым на принимающей стороне как информация обратной связи для передающей стороны, объем информации обратной связи увеличивается, и для выполнения регулирования требуется арифметическая обработка.

Настоящее изобретение выполнено, принимая во внимание такую проблему, и его задачей является объединение характеристик высокой пропускной способности за счет низкой взаимной корреляции лучей и высокого усиления направленности для получения хороших характеристик по приему без увеличения объема информации обратной связи в MIMO передаче.

СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

Для того чтобы достигнуть вышеописанной цели, настоящее изобретение использует способ беспроводной передачи, беспроводной передатчик и беспроводной приемник, описываемые ниже.

Другими словами:

(1) Основной особенностью изобретения является способ беспроводной передачи, способный передавать потоки данных посредством множества лучей между беспроводным передатчиком со множеством передающих антенн и беспроводным приемником со множеством приемных антенн. Способ включает в себя управление числом передающих лучей для передачи потоков данных, которые должны формироваться на беспроводном передатчике, в зависимости от числа потоков данных для передачи и для избирательного приема любого одного или более передающих лучей из передающих лучей на беспроводном приемнике.

(2) Беспроводной передатчик может управлять пропорциональным увеличением числа передающих лучей, если число передаваемых потоков данных меньше.

(3) Также беспроводной приемник может избирательно принимать два или более передающих луча с низкой взаимной корреляцией, когда число передаваемых потоков данных равно двум или больше.

(4) Кроме того, беспроводной приемник может избирательно принимать несмежные передающие лучи как передающие лучи с низкой взаимной корреляцией.

(5) Кроме того, беспроводной передатчик может мультиплексировать пилот-сигнал для каждой из передающих антенн для выполнения передачи луча с фиксированным весовым коэффициентом, и беспроводной приемник может измерять уровень передающего луча, основываясь на пилотном сигнале и весовом коэффициенте, определять число передаваемых потоков данных и передающий луч, который должен приниматься, основываясь на измеренном уровне, и сообщать информацию относительно числа передаваемых потоков данных и передающего луча, которые определены, к беспроводному передатчику. Беспроводной передатчик может управлять числом передающих лучей, основываясь на информации, сообщенной беспроводным приемником.

(6) Кроме того, беспроводной передатчик может мультиплексировать пилот-сигнал для каждого из передающих лучей для выполнения передачи луча с фиксированным весовым коэффициентом, и беспроводной приемник может измерять уровень передающего луча на основе пилот-сигнала, определять число передаваемых потоков данных и передающий луч, который должен приниматься, на основе измеренного уровня, и сообщать информацию относительно числа передаваемых потоков данных и передающего луча, которые определены, к беспроводному передатчику, и беспроводной передатчик может управлять числом передающих лучей на основе информации, сообщенной от беспроводного приемника.

(7) Альтернативно беспроводной передатчик может мультиплексировать пилот-сигнал для каждого из передающих лучей для выполнения передачи лучей различными весовыми коэффициентами и транслирует информацию о весовом коэффициенте и числе передающих лучей на беспроводной приемник, а беспроводной приемник может измерять уровень передающего луча на основании пилотного сигнала и информации о весовых коэффициентах, переданных от беспроводного передатчика, определяет число передаваемых потоков данных и передающих лучей, которые должны приниматься, основываясь на измеренном уровне и информации относительно числа передающих лучей, принятой от беспроводного передатчика, и сообщает информацию о числе передаваемых потоков данных и передающих лучей, которые определены, на беспроводной передатчик, а беспроводной передатчик может управлять числом передающих лучей на основании информации, сообщенной с беспроводного приемника.

(8) Другой основной особенностью является беспроводной передатчик, способный передавать потоки данных беспроводному приемнику со множеством приемных антенн посредством нескольких лучей и снабженный множеством передающих антенн, средством для управления числом передающих лучей, действующим для управления числом передающих лучей, которые необходимо сформировать для передачи потоков данных, в зависимости от числа потоков данных, которые необходимо передать с передающих антенн.

(9) При этом средство для управления числом передающих лучей может пропорционально управлять увеличением числа передающих лучей в случаях, если число передаваемых потоков меньше.

(10) Также этот передатчик может быть снабжен первым средством мультиплексирования пилот-сигнала, действующим для мультиплексирования пилот-сигнала для каждой из передающих антенн; первым формирователем луча, действующим для выполнения передачи луча посредством фиксированного весового коэффициента; первым средством приема сообщенной информации для приема информации о числе передаваемых потоков данных и передающих лучей, определяемых на основе результата измерения уровня, измеренного для передающего луча, основываясь на пилот-сигнале и весовом коэффициенте в беспроводном приемнике, и сообщенного с беспроводного приемника, причем средство для управления числом передающих лучей может управлять числом передающих лучей посредством информации, принятой первым средством приема сообщенной информации.

(11) Далее этот передатчик может быть также снабжен вторым устройством мультиплексирования, предназначенным для мультиплексирования пилот-сигнала для каждого передающего луча, первым формирователем луча, предназначенным для выполнения передачи луча посредством фиксированного весового коэффициента, и вторым средством приема сообщенной информации для приема информации относительно числа передаваемых потоков данных и передающих лучей, определяемых на основании результата измерения уровня, измеренного для передающего луча на основе пилот-сигнала в беспроводном приемнике и сообщенного с беспроводного приемника, причем средство для управления числом передающих лучей может управлять числом передающих лучей на основании информации, принятой вторым приемным средством сообщенной информации.

(12) Этот передатчик может быть также снабжен первым устройством мультиплексирования пилот-сигнала, действующим для мультиплексирования пилот-сигнала для каждой из передающих антенн, вторым формирователем луча, действующим для выполнения передачи луча с помощью переменного весового коэффициента, средством широковещательной передачи, действующим для широковещательной передачи информации о весовом коэффициенте и информации о числе передающих лучей беспроводному приемнику, и третьим средством для приема сообщенной информации для приема информации о числе передаваемых потоков данных и передающих лучей, определенных на основании результата измерения уровня, измеренного для передающего луча, на основании пилот-сигнала и информации о весовом коэффициенте, широковещательно переданной средством широковещательной передачи, и информации о числе передающих лучей, широковещательно переданной средством широковещательной передачи и сообщенной с беспроводного приемника, причем средство для управления числом передающих лучей может управлять числом передающих лучей, основываясь на информации, принятой третьим средством приема сообщенной информации.

(13) В качестве еще одного основного аспекта предложен беспроводной приемник, действующий для приема потоков данных с беспроводного передатчика с множеством передающих антенн посредством множества лучей и снабженный множеством приемных антенн и средством управления селективным по лучу приемом, действующим для избирательного приема через приемные антенны любого одного или более передающих лучей из передающих лучей, из которых число передающих лучей, формируемых для передачи потоков данных, управляется в зависимости от числа потоков данных, которые нужно передать беспроводным передатчиком.

(14) При этом средство управления селективным по лучу приемом может избирательно принимать два или более передающих лучей с низкой взаимной корреляцией, когда число передаваемых потоков данных равно двум или более.

(15) Также средство управления селективным по лучу приемом может избирательно принимать несмежные передающие лучи с низкой взаимной корреляцией.

(16) Далее беспроводной передатчик может мультиплексировать пилот-сигнал для каждой из передающих антенн для выполнения передачи луча посредством фиксированного весового коэффициента, и средство управления селективным по лучу приемом может быть снабжено первой секцией измерения уровня для измерения уровня передающего луча на основе пилот-сигнала и весового коэффициента, первой секцией определения, действующей для определения числа передаваемых потоков данных и числа передающих лучей, которые необходимо принять, основываясь на уровне, измеренном первой секцией измерения уровня, и первой секцией сообщения для сообщения информации о числе передаваемых потоков данных и передающих лучей, определенных первой секцией определения в виде управляющей информации о числе передающих лучей в беспроводном передатчике.

(17) Кроме того, беспроводной передатчик может мультиплексировать пилот-сигнал для каждого передающего луча для выполнения передачи луча посредством фиксированного весового коэффициента, а средство управления селективным по лучу приемом может быть снабжено второй секцией измерения уровня для измерения уровня передающего луча на основании пилот-сигнала, второй секцией определения, предназначенной для определения числа передаваемых потоков данных и передающих лучей, которые требуется принять, основываясь на уровне, измеренном второй секцией измерения уровня, и второй секцией сообщения для сообщения информации о числе передаваемых потоков данных и передающих лучей, определенных во второй секции определения как управляющая информация о числе передающих лучей в передатчике.

(18) Далее беспроводной передатчик может мультиплексировать пилот-сигналы для каждой передающей антенны для выполнения передачи луча посредством переменных весовых коэффициентов, широковещательно передавать информацию относительно весового коэффициента и информацию о числе передающих лучей на беспроводной приемник. Средство управления селективным по лучу приемом может быть снабжено третьей секцией измерения уровня для измерения уровня передающего луча на основании пилот-сигнала и информации о весовом коэффициенте, широковещательно переданной с беспроводного передатчика, третьей секцией определения, предназначенной для определения числа передаваемых потоков данных и передающих лучей, которые необходимо принять, основываясь на уровне, измеренном третьей секцией измерения уровня, и информации о числе передающих лучей, широковещательно переданной с беспроводного передатчика, и третьей секцией сообщения для сообщения информации о числе передаваемых потоков данных и передающих лучей, определенной в третьей секции определения как управляющая информация о числе передающих лучей в беспроводном передатчике.

ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с вышеописанными аспектами может быть получен, по меньшей мере, один из следующих эффектов или преимуществ.

(1) В передатчике число передающих лучей (число выбираемых лучей источника передачи), которые нужно сформировать в зависимости от числа потоков данных, которые нужно передать, управляется (изменяется) таким образом, чтобы стало возможным получить хорошие характеристики пропускной способности (характеристики приема) без увеличения объема информации обратной связи с приемника на передатчик.

(2) Например, при увеличении числа передающих лучей пропорционально уменьшению числа передаваемых потоков данных число выбираемых лучей источника передачи увеличивается таким образом, что становится возможным получить высокое усиление направленности.

(3) Также в случае когда число передаваемых потоков данных равно двум или более с помощью избирательного приема двух или более передающих лучей с низкой взаимной корреляцией (например, несмежных), становится возможным избежать ухудшения возможности разделения потоков данных на принимающей стороне и получить высокие характеристики пропускной способности из-за низкой корреляции между лучами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 иллюстрирует общее представление варианта реализации;

на фиг.2 представлена блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию системы передачи MIMO в соответствии с первым вариантом реализации;

на фиг.3 представлена блок-диаграмма, иллюстрирующая конфигурацию устройства, сконцентрированную на устройстве определения ID передающего луча/потока и памяти известных выбираемых лучей, с фиг.2;

на фиг.4 представлена структурная схема, иллюстрирующая работу (способ выбора луча) устройства определения ID передающего луча/потока, представленного на фиг.3;

на фиг.5 представлена схематичная диаграмма, иллюстрирующая один пример выбираемых лучей для иллюстрации работы системы передачи MIMO, показанной на фиг.2;

на фиг.6 представлена блок-диаграмма, иллюстрирующая конфигурацию системы передачи MIMO в соответствии со вторым вариантом реализации;

на фиг.7 представлена блок-диаграмма, иллюстрирующая конфигурацию системы передачи MIMO в соответствии с третьим вариантом реализации;

на фиг.8 представлена блок-диаграмма, иллюстрирующая конфигурацию предыдущей системы передачи MIMO.

ОБЪЯСНЕНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОЙ НУМЕРАЦИИ

1 - MIMO передатчик;

11 - пользовательское устройство выбора;

12 - канальный кодер/модулятор;

13 - устройство выбора луча;

14 - устройство формирования множества лучей;

15 - планировщик (контроллер лучей);

(средство управления числом передающих лучей, средства приема первой, второй и третьей сообщенной информации);

16-1…16-n - передающие антенны;

17 - мультиплексор пилот-сигналов элементов (первое средство мультиплексирования пилот-сигналов);

17-1…17-n - сумматор (цепь мультиплексора);

17а - мультиплексор пилот-сигналов лучей (второе средство мультиплексирования пилот-сигналов);

17а-1…17а-n - сумматоры (цепи мультиплексирования);

18 - сумматор широковещательной информации (средство широковещательной передачи);

19а - генератор весов;

19b - генератор информации о выбираемом луче;

2 - MIMO приемник;

20 - средство управления приемом, селективным по лучу;

21-1…21-M - приемные антенны;

22 - MIMO/SIMO Демодулятор;

23 - декодер (канальный декодер);

24 - устройство измерения передающих лучей (первая, вторая, третья секция измерения уровня);

25 - память известных пилот-сигналов;

26 - память известных весов передачи;

27 - устройство определения ID передающего луча/потока (первая, вторая, третья секция определения, первая, вторая, третья секция сообщения);

271 - компаратор уровня ранжирования;

28 - память известных выбираемых лучей;

281 - сравнительная таблица ID лучей;

29 - экстрактор широковещательной информации;

30-0…30-9 - лучи.

НАИЛУЧШИЙ РЕЖИМ (РЕЖИМЫ) ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже, со ссылкой на чертежи описывается вариант осуществления настоящего изобретения.

[А] Обзор

Сначала общее представление варианта осуществления будет описано с помощью фиг.1. На фиг.1 ссылочные позиции 1 и 2 представляют MIMO передатчик, снабженный множеством (здесь четырьмя) передающими антеннами, и MIMO приемник, снабженный множеством приемных антенн соответственно, а конфигурация выполнена таким образом, что беспроводная MIMO передача выполняется между MIMO передатчиком 1 и MIMO приемником 2. MIMO передатчик 1 применим, например, в качестве устройства базовой станции для мобильных беспроводных систем связи, а MIMO приемник 2 применим в качестве устройства мобильной станции (UE; пользовательского оборудования) системы. Поэтому в последующем описании MIMO передатчик 1 также представлен в качестве устройства 1 базовой станции или базовой станции 1, а MIMO приемник 2 также представлен в качестве устройства 2 мобильной станции или мобильной станции 2. Кроме того, подробная спецификация согласовывается, например, с таблицей А1 из Непатентного Документа 1.

Также в данном примере устройство 1 базовой станции сконфигурировано с возможностью изменения (управления) числа лучей, которые необходимо сформировать (формирование лучей) в зависимости от числа пользовательских потоков данных, которые нужно отправить (передать) (ниже также просто упоминается как «передаваемый поток»), а устройство 2 мобильной станции сконфигурировано с возможностью избирательного приема любого одного или более лучей из множества лучей с описанным выше числом лучей.

Например, в базовой станции 1, когда число передаваемых потоков невелико или в случае одного потока как минимум, мобильная станция 2 избирательно принимает, например, луч с максимальным уровнем приема из большего числа лучей, сформированных базовой станцией 1. Также при увеличении числа передаваемых потоков комбинация выбираемых лучей ограничивается. Когда число передаваемых лучей велико, в случае передачи множества потоков, вплоть до числа передающих антенн, с помощью передачи элементов избирательно принимается луч (также принимается, что существует только одно выбираемое число лучей).

При этом на фиг.1 показаны соответственно случаи, в которых (1) число передающих лучей в базовой станции 1 четыре, (2) их число равно двум, и (3) их число равно одному. Соответственно показано, что в случае (1) базовая станция 1 формирует один луч каждой передающей антенной, и элемент передает четыре потока в одном луче, а мобильная станция 2 напрямую (без выбора луча) принимает сигнал, который передан по элементам в одном луче. В случае (2) базовая станция 1 формирует четыре луча и передает два потока в четырех лучах, а мобильная станция 2 избирательно принимает, например, два луча с низкой взаимной корреляцией из четырех лучей. В случае (3) базовая станция 1 формирует восемь лучей и передает один поток в восьми лучах, а мобильная станция 2 избирательно принимает один луч из восьми соответственно.

Таким способом, становится возможным получить хорошие характеристики пропускной способности и направленного усиления, создавая возможность для получения как можно большего усиления, в одном потоке и с помощью выбора луча таким образом, чтобы взаимная корреляция была низкой во множестве лучей, путем изменения исходного числа лучей, выбираемых в зависимости от числа передаваемых потоков, другими словами, изменения числа передаваемых лучей, которые нужно сформировать (формирование лучей).

Ниже конкретные примеры описаны подробно.

[B] Описание первого варианта реализации

На фиг.2 представлена блок-диаграмма, иллюстрирующая конфигурацию MIMO системы передачи, в соответствии с первым вариантом реализации, причем MIMO система передачи, представленная на фиг.2, снабжена MIMO передатчиком 1 и MIMO приемником 2. Сосредотачивая внимание на их основных частях, MIMO передатчик 1 снабжен пользовательским устройством 11 выбора, канальным кодером/модулятором 12, устройством 13 выбора луча, устройством 14 формирования множества лучей, планировщиком (контроллером лучей) 15, множеством передающих антенн 16-1…16-n (где n - целое от 2 и более) и мультиплексором 17 пилот-сигналов элементов, а MIMO приемник 2 снабжен одной или множеством приемных антенн 21-1…21-М (М - целое, равное 1 и более, возможно М=n), MIMO/SIMO демодулятором 22, декодером (декодер каналов) 23, устройством 24 измерения передающих лучей, памятью 25 известных пилот-сигналов, памятью 26 известных весов передачи, устройством 27 определения ID передающего луча/потока и памятью 28 известных выбираемых лучей. В дальнейшем MIMO передатчик 1 будет упоминаться просто как «передатчик 1» или «передающая сторона 1», а MIMO приемник 2 будет упоминаться просто как «приемник 2» или «принимающая сторона 2».

Здесь в MIMO передатчике 1 пользовательское устройство 11 выбора действует для выбора одного или более потоков пользовательских данных для передачи из множества последовательностей потоков пользовательских данных под управлением планировщика 15, канальный кодер/модулятор 12 предназначен для выполнения требуемого кодирования коррекции ошибок, такого как турбокодирование с определенным коэффициентом кодирования, под управлением планировщика 15, а также отображения полученной последовательности битов на определенную схему модуляции, например символ, имеющий сигнальную точку (сигнал канала данных), такой как QPSK (квадратурная фазовая модуляция) или 16QAM (квадратурная амплитудная модуляция), таким образом модулируя ее.

Устройство 13 выбора луча действует для выбора одного или множества лучей, используемых для передачи передаваемых потоков (пользовательских данных), кодированных и модулированных канальным кодером/модулятором 12, из множества лучей, сформированных устройством 14 формирования множества лучей, под управлением планировщика (контроллера луча) 15, подробнее в зависимости от информации обратной связи (информации об ID передающего луча и о передаваемом потоке) с принимающей стороны 2. ID передающего луча (идентификационная информация) уникально определен (установлен) на основании матрицы W весов передачи, используемой в устройстве 14 формирования множества лучей, как описано ниже (а также выше).

Устройство 14 формирования множества лучей (первое устройство формирования луча) действует для формирования луча, состоящего из множества лучей, для передачи потока данных на основании предварительно определенной матрицы W весов передачи (матрицы весовых коэффициентов). В данном примере матрица W весов передачи фиксирована.

Мультиплексор 17 пилот-сигналов элементов (первое устройство пилотного мультиплексирования) предназначен для мультиплексирования ортогонального пилот-сигнала (символа) pi для каждой из передающих антенн 16-i (i=1…n) сумматорами (схемами мультиплексирования) с 17-1 по 17-n передающих антенн с 16-1 по 16-n соответственно, таким образом ортогональный пилот-сигнал pi передается для каждой из передающих антенн 16-i (элементов).

Контроллер луча (планировщик; устройство управления числом передаваемых лучей) 15 предназначен для управления числом передающих лучей, сформированных для передачи потоков данных, в зависимости от числа передаваемых потоков посредством выбора управляющего луча в описанном выше устройстве 13 выбора луча. В этом примере он сконфигурирован для приема информации об ID луча и о числе потоков, определенном (выбранном) в устройстве 27 определения ID передающего луча/потока на принимающей стороне 2 в виде информации обратной связи для управления числом передаваемых потоков и лучом (числом передающих лучей, которые нужно сформировать), используемым для передачи потоков данных на основании информации обратной связи.

С другой стороны, в приемнике 2 приемные антенны 21-j (j=1…M) принимают лучи, передаваемые с каждой из передающих антенн 16-i передатчика 1, и демодулятор MIMO/SIMO 22 обеспечивает MIMO-демодуляцию или SIMO-демодуляцию сигнала, принятого каждой из приемных антенн 21-j, причем демодулированные данные генерируются посредством разделения потоков пользовательских данных, которые были мультиплексированы для каждой из передающих антенн 16-i, способом использования матрицы, инверсной к матрице корреляции каналов, и способом использования MLD алгоритма, основанного на значении оценки канала (матрицы каналов), полученном с помощью операции корреляции пилот-сигнала pi и копии пилот-сигнала, мультиплексированной в принятом сигнале.

Декодер 23 декодирует потоки пользовательских данных, полученные описанным выше MIMO/SIMO демодулятором 22 путем схемы кодирования, соответствующей схеме кодирования на передающей стороне 1.

Память 25 известных пилот-сигналов заранее сохраняет сигнал копии (копию пилот-сигнала) пилот-сигнала pi, память 26 известных весов передачи предназначена для сохранения заранее информации о матрице W весов передачи на передающей стороне 1, а устройство 24 измерения передающего луча (секция измерения первого уровня) измеряет уровень для каждого луча с передатчика 1 на основании копии пилот-сигнала, хранящейся в памяти 25 известных пилот-сигналов, и на основе информации о матрице W весов передачи, хранящейся в памяти 26 известных весов передачи.

Память 28 известных выбираемых лучей заранее сохраняет информацию о выбираемых лучах в настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.3, например сравнительную таблицу 281 ID лучей, в которой хранятся связи между числом передаваемых потоков и ID луча-кандидата. Одновременно в сравнительной таблице 281 ID лучей, показанной на фиг.3, проиллюстрировано, что в случае, когда число передаваемых потоков равно четырем, кандидатом на выбор (луч-кандидат) будет один луч, ID=0, в случае когда число передаваемых потоков два, ID лучей-кандидатов являются 2, 4, 6, 8 (или 1, 3, 5, 7), другими словами, несмежные четыре луча с четными ID номерами (или нечетными), а в случае, когда число передаваемых потоков один, то ID луча-кандидата являются 9 лучей - с 1 по 9.

Устройство 27 определения ID передающего луча/потока (первая секция определения) определяет информацию относительно ID передающего луча (числа передающих лучей) и числа передаваемых потоков данных (информация о выборе луча), которую нужно передать на передатчик 1 в качестве информации обратной связи, основываясь на результатах измерения, выполненных устройством 24 измерения передающих лучей, и на информации (таблица 281 сравнительных ID лучей), сохраненной в памяти 28 известных выбираемых лучей. В этом примере, как показано на фиг.3, это обеспечивается компаратором 271 уровня ранжирования и посредством проверки возможности в нисходящем порядке числа передаваемых потоков на основании уровня измерения (Level[ID]) каждого луча (ID), измеренного устройством 24 измерения передающих лучей, порога (TH[k]), соответствующего числу передаваемых потоков (k), и содержимого сравнительной таблицы ID лучей 281, в компараторе 271 уровня ранжирования, в это время определяются число передаваемых потоков и ID луча. При этом на фиг.3 показан случай, в котором максимальное число передаваемых потоков четыре (другими словами, k=1…4).

Другими словами, блок 20, включающий в себя описанное выше устройство 24 измерения передающего луча, память 25 известных пилот-сигналов, память 26 известных весов передачи, устройство 27 определения ID передаваемого луча/потока и память 28 известных выбираемых лучей, функционирует как устройство управления селективного по лучу приема для избирательного приема любого одного или более передаваемых лучей через приемные антенны 21-j из передающих лучей, причем число передающих лучей, сформированных для передачи потока данных, управляется в зависимости от числа передаваемых потоков в передатчике 1.

При этом информация, определенная устройством 27 определения ID передаваемого луча/потока, возвращается (сообщается) в передатчик 1 посредством системы передачи в приемнике 2 (не показано) в качестве управляющей информации для управления передающим лучом (числом лучей, которые необходимо сформировать) с помощью контроллера 15 луча в передатчике 1. Поэтому передатчик 1 (контроллер 15 луча) функционирует в соответствии с описанной выше управляющей информацией (информацией обратной связи), таким образом управляя устройством 13 выбора луча и устройством 14 формирования множества лучей для увеличения числа передающих лучей пропорционально уменьшению числа передаваемых потоков и управляя устройством 13 выбора луча и устройством 14 формирования множества лучей для выполнения передачи элементов в одном луче с ID=0, когда число передаваемых потоков данных принимает максимальное значение.

Далее работа (способ выбора луча) системы MIMO передачи согласно настоящему варианту осуществления, конфигурированному, как описано выше, описана подробно.

Сначала передатчик 1 использует постоянный однородный фиксированный вес в виде матрицы W весов передачи множества лучей и мультиплексирует ортогональный пилот-сигнал pi для каждой из передающих антенн 16-i для передачи. Другими словами, в пользовательском устройстве 11 выбора под управлением планировщика 15 из множества последовательностей потоков пользовательских данных выбирается один или более потоков для передачи и подается на вход канального кодера/модулятора 12, а в канальном кодере/модуляторе 12 под управлением планировщика 15 выполняется требуемое кодирование с исправлением ошибок, такое как турбокодирование, с определенным коэффициентом кодирования, а после этого полученная последовательность битов отображается на символ, имеющий сигнальную точку (сигнал канала данных), такой как определенная схема модуляции (QPSK или 16QAM), и модулируется.

Полученные модулированные данные вводятся в устройство 13 выбора луча, где под управлением планировщика 15 луч, используемый для передачи модулированных данных, выбирается по номеру в зависимости от числа потоков, которые нужно передать из множества фиксированных лучей (множества лучей), сформированных устройством 14 формирования множества лучей, и модулированные данные передаются с передающих антенн 16 в выбранном луче. В этом случае ортогональный пилот-сигнал pi мультиплексируется каждым сумматором 17-i секции 17 мультиплексирования пилот-сигналов элементов и передается с каждой передающей антенны 16-i.

С другой стороны, в приемнике 2 сигнал, передаваемый с описанного выше передатчика 1, посредством множества лучей принимается каждой приемной антенной 21-j и вводится в MIMO/SIMO демодулятор 22 и устройство 24 измерения передающего луча соответственно. В MIMO/SIMO демодуляторе 22 принятый сигнал с каждой приемной антенны 21-j MIMO демодулируется или SIMO демодулируется для генерации пользовательского потока данных. Другими словами, поток пользовательских данных разделяется на основании значения оценки канала (матрицы канала) для генерации демодулированных данных.

Декодирование с коррекцией ошибок, такое как турбодекодирование, выполняется для получения демодулированных данных в декодере 23, таким образом могут быть получены декодированные данные потока пользовательских данных.

С другой стороны, в устройстве 24 измерения передающего луча уровень сигнала для каждого луча измеряется на основании копии пилот-сигнала в памяти 25 известных пилот-сигналов и информации об известных весах W передачи в памяти 26 известных весов передачи (также упоминаемой как информация W о весах передачи).

Например, когда вектор данных передачи, информация о весах передачи (матрица), вектор пилот-сигналов и информация о канале (матрица) представлены как X=[x1, …, xn], W=[W1, …, Wm] (где m определяет число передающих лучей), P=[p1, …, pn] и H=[H1, …, Hn] соответственно, и принятый сигнал на принимающей стороне 2 представляется как Y, Y=HP=HWX является принятым сигналом на принимающей стороне 2.

По этой причине в устройстве 24 измерения передающего луча при получении информации H о канале по каждому элементу (передающая антенна 16-i) посредством использования известного вектора Р пилот-сигналов и при получении HW посредством использования информации W об известных весах передачи становится возможным получить информацию о канале из каждого передающего луча таким образом, чтобы на основании информации о канале стало возможным измерение уровня сигнала для каждого луча.

Затем результат измерения уровня (Level[ID]) для каждого полученного луча (ID) вводится в устройство 27 определения ID передающего луча/потока и посредством проверки возможности в нисходящем порядке числа передаваемых потоков в компараторе 271 уровня ранжирования на основании результата измерения уровня, порога (TH[k]), соответствующего числу передаваемых потоков (k), и содержимого сравнительной таблицы 281 ID лучей определяется число передаваемых потоков и ID луча в это время.

Другими словами, как показано на фиг.4, например, в случае когда максимальное число передаваемых потоков четыре (ID луча =0), компаратор 271 уровня ранжирования сначала сравнивает результат измерения уровня Level[ID=0] луча ID=0 и пороговое значение TH[k=4], отвечающее числу передаваемых потоков k=4, для того, чтобы проверить, справедливо ли неравенство Level[ID=0]>TH[k=4] или нет (возможность того, что число передаваемых потоков четыре) (этап S1). В результате когда неравенство Level[ID=0]>TH[k=4] справедливо, компаратор 271 уровня ранжирования определяет, что число передаваемых потоков k=4 и луч с ID=0 (маршрут Y с этапа 1 до этапа S2).

С другой стороны, когда справедливо неравенство Level[ID=0]≤TH[k=4], компаратор 271 уровня ранжирования выбирает два ID (IDmax1, IDmax2) луча с наибольшими уровнями сигнала из результатов измерения уровней Level[ID=1], Level[ID=2], Level[ID=3] и Level[ID=4] (маршрут N на этапах S1…S3) и сравнивает каждый результат измерения уровня Level[ID=IDmax1], Level[ID=IDmax2] и пороговое значение TH[k=2], соответствующее числу передаваемых потоков k=2, для того, чтобы проверить, больше ли оба результата измерения уровня Level[ID=IDmax1], Level[ID=IDmax2], чем пороговое значение TH[k=2], или нет (возможно того, что число передаваемых потоков два) (этап S4).

В результате если оба результата измерения уровня Level[ID=IDmax1], Level[ID=IDmax2] больше, чем пороговое значение TH[k=2], компаратор 271 уровня ранжирования определяет, что число передаваемых потоков k=2, а ID лучей - ID=IDmax1, ID=IDmax2 (маршрут Y этапов S4…S5).

С другой стороны, если один или оба результата измерения уровня Level[ID=

IDmax1], Level[ID=IDmax2] не больше, чем пороговое значение TH[k=2], компаратор 271 уровня ранжирования выбирает максимальный ID из результатов измерения уровня с Level[ID=1] по Level[ID=9] в виде IDmax (маршрут N на этапах S4…S6) и проверяет, больше ли результат измерения уровня Level[IDmax], чем пороговое значение TH[1], соответствующее числу передаваемых потоков k=1, или нет (возможность того, что число передаваемых потоков 1) (этап S7).

В результате если результат измерения уровня Level[IDmax] больше, чем пороговое значение TH[1], компаратор 271 уровня ранжирования определяет, что число передаваемых потоков k=1, и ID луча равен IDmax (маршрут Y, этапы S7…S8), в противном случае он определяет, что число передаваемых потоков и луч ID не выделены (маршрут N этапов S7…S9).

Как описано выше, в устройстве 27 ID определения передаваемого луча/потока ID луча с максимальной надежностью информации о канале выбирается из предварительно определенных известных выбираемых лучей в зависимости от числа потоков, которые требуется передать.

Характерный пример описывается с использованием диаграммы, представленной на фиг.5. Фиг.5 иллюстрирует случай, в котором передатчик 1 с четырьмя n=4 передающими антеннами может посылать множество лучей с максимальным числом передаваемых лучей, равным девяти (лучи с ID=1,2,…,9), или выполняется передача элементов (ID=0) с числом передаваемых потоков k=1…4.

Приемник 2 выбирает один луч, для которого уровень приема (качество приема) максимальный из всех девяти лучей 30-1…30-9 (лучи с ID=1…9) по описанному выше алгоритму, когда число передаваемых потоков k=1, и выбирает два луча с самым высоким уровнем приема из четырех лучей 30-2, 30-4, 30-6, 30-8 с ID лучей, равных четным номерам (ID=2, 4, 6, 8) [или из пяти лучей 30-1, 30-3, 30-5, 30-7, 30-9 с ID лучей, равных нечетным номерам (ID=1, 3, 5, 7, 9)], в качестве известных выбираемых лучей, когда число передаваемых потоков k=2. Другими словами, в результате выбирается луч при соблюдении условия низкой взаимной корреляции (несмежных лучей). Затем когда число передаваемых потоков возрастает до k=4, приемник 2 не выбирает луч при похожих ограничивающих условиях, или, наконец (в случае максимального числа передаваемых потоков), не выбирается луч, и принимается один луч 30-0 путем передачи элементов (луч с ID=0).

Таким способом, когда число передаваемых потоков мало, луч выбирается из числа лучей, направление которых отличается друг от друга. В особенности когда число передаваемых потоков k не меньше, чем 2 (MIMO передача), луч выбирается из ортогонального множества лучей (или множества лучей, эквивалентного этому) в виде множества лучей, а когда число передаваемых потоков k максимальное, луч не выбирается, и напрямую принимается один луч передачи элемента, а когда число передаваемых потоков k минимально (k=1) (SIMO передача), луч выбирается из большего числа лучей, упорядоченных таким образом, чтобы не уменьшить усиление, вызванное его направлением, путем суммирования лучей, обращенных в направлении компенсации между лучами к выбираемому лучу-кандидату относительно ортогонального луча (или луча, эквивалентному этому), как множества лучей.

Затем информация о числе передаваемых потоков k и ID луча, определенная в приемнике 2 (в устройстве 27 определения ID передаваемого луча/потока), как описано выше, отправляется обратно на передатчик 1 через систему передачи приемника 2 (не показана) в качестве информации обратной связи. Другими словами, в данном примере устройство 27 определения ID передаваемого луча/потока также функционирует как первая секция сообщения для сообщения информации относительно определенного числа передаваемых потоков и передающих лучей в качестве управляющей информации числа передающих лучей, сформированных в передатчике 1.

На принимающей стороне 1 описанная выше информация обратной связи с принимающей стороны 2 сообщается контроллеру 15 луча через систему приема передатчика 1 (не показана), и контроллер 15 луча управляет пользовательским устройством 11 выбора, канальным кодером/модулятором 12 и устройством 13 выбора луча на основании информации обратной связи и выбирает число передаваемых потоков и луч для выполнения управления лучом передаваемого потока.

Как описано выше, в соответствии с этим вариантом реализации посредством управления (изменения) числа лучей-кандидатов (числа передающих лучей, которое необходимо сформировать), выбираемых на принимающей стороне 2 в зависимости от числа передаваемых потоков на передающей стороне 1, например, становится возможным получить максимально возможное усиление посредством передачи элементов в случае одного потока и выполнить выбор луча таким образом, чтобы взаимная корреляция между лучами стала низкой в случае множества потоков, и могут быть получены хорошие характеристики пропускной способности (характеристики приема) при достижении как высоких характеристик пропускной способности из-за низкой взаимной корреляции, так и высоко направленного усиления, без увеличения объема информации обратной связи, отправляемой на передатчик 1.

[C] Описание второго варианта реализации

На фиг.6 представлена блок-диаграмма, иллюстрирующая конфигурацию MIMO системы передачи в соответствии со вторым вариантом реализации. Хотя MIMO система передачи, представленная на фиг.6, также снабжена MIMO передатчиком 1 и MIMO приемником 2, она отличается от вышеописанной конфигурации по фиг.2 тем, что MIMO передатчик 1 снабжен мультиплексором 17а пилот-сигналов лучей на предыдущей стадии перед устройством 14 формирования множества лучей (последующий этап после устройства 13 выбора луча) вместо мультиплексора 17 пилот-сигналов элементов, и в MIMO приемнике 2 память 26 известных весов передачи не требуется в блоке 20, который функционирует как средство управления приемом, селективным по лучу. При этом другие компоненты, обозначенные теми же ссылочными позициями, как уже было описано, являются теми же или похожими на описанные компоненты, если не указано обратное. Кроме того, в данном примере также информация о весовых коэффициентах W=[W1, …, Wm] в устройстве 14 формирования множества лучей фиксирована, как в первом варианте реализации.

При этом мультиплексор 17а пилот-сигналов лучей (второе устройство пилотного мультиплексирования) снабжен сумматорами (схемами мультиплексирования) 17а-1…17а-m, соответствующими каждому выходу устройства 13 выбора луча, в зависимости от числа передающих лучей (максимально m), и предназначен для мультиплексирования ортогональных пилотных сигналов p1…pm для каждого луча из множества лучей посредством сумматоров 17-а…17-m.

Поэтому на принимающей стороне 2 (устройство 24 измерения передаваемого луча [sic]) даже если информация W о весах передачи на передающей стороне 1 неизвестна (если отсутствует уже описанная память 26 с информацией об известных весах передачи), информация о каналах каждого передающего луча может быть оценена на основании известной копии пилот-сигнала в памяти 25 известных пилот-сигналов таким образом, чтобы стало возможным измерение уровня для каждого луча, как в первом варианте реализации. Другими словами, устройство 24 измерения передаваемого луча [sic] в этом примере функционирует как вторая секция измерения уровня для измерения уровня передаваемого луча на основе описанного выше пилот-сигнала (копии).

Поэтому также в данном примере в устройстве 27 определения ID передаваемого луча/потока (в компараторе 271 уровня ранжирования) возможно выполнить выбор луча (определение ID луча и числа передаваемых потоков) в зависимости от числа передаваемых потоков, основываясь на информации из памяти 28 известных выбираемых лучей (из сравнительной таблицы 281 ID лучей), как в описанном выше алгоритме, представленном на фиг.4 (этапы S1…S9), и сообщить информацию обратной связи на передающую сторону 1.

Другими словами, устройство 27 определения ID передаваемого луча/потока в данном примере функционирует как вторая секция определения для определения числа передаваемых потоков и передающих лучей, которые нужно принять, на основе результатов измерения уровня посредством устройства 24 измерения передаваемых лучей [sic], в качестве описанной выше второй секции измерения уровня, а также функционирует как вторая секция сообщения для сообщения информации относительно числа передаваемых потоков и передающих лучей, которые определяются в качестве управляющей информации о числе передаваемых потоков в передатчике 1.

Затем в этом случае контроллер 15 луча передатчика 1 также функционирует как второе устройство приема сообщенной информации для приема информации относительно числа передаваемых потоков и передающего луча, определенной на основании результата измерения уровня, измеренного для передаваемого луча на основании пилотного сигнала, как описано выше, в приемнике 2, и сообщенной с приемника 2, и осуществляет управление числом передающих лучей на основании принятой информации.

Поэтому могут быть получены эффекты и преимущества, аналогичные первому варианту реализации, и в этом примере память 26 известных весов передачи не требуется на принимающей стороне 2, так что возможно упростить конфигурацию и процесс на принимающей стороне 2.

[D] Описание третьего варианта реализации

На фиг.7 представлена блок-диаграмма, иллюстрирующая конфигурацию MIMO системы передачи в соответствии с третьим вариантом реализации, и хотя MIMO система передачи, показанная на фиг.7, также снабжена MIMO передатчиком 1 и MIMO приемником 2, этот вариант отличается от конфигурации, описанной выше и показанной на фиг.2, тем, что в MIMO передатчике 1 после устройства 14 формирования множества лучей предусмотрен сумматор 18 широковещательной информации, а также обеспечены генератор 19а весов и генератор 19b информации о выбираемых лучах, а в MIMO приемнике 2 в блоке 20, который функционирует как устройство управления приемом, избирательным по лучу, обеспечен экстрактор 29 широковещательной информации, а память 26 известных весов передачи и память 28 известных выбираемых лучей (сравнительная таблица ID лучей 281) не требуются. При этом другие компоненты, обозначенные теми же ссылочными позициями, как уже было описано, являются теми же или похожими на описанные компоненты, если не указано обратное.

Здесь в передатчике 1 генератор 19а весов адаптивно генерирует информацию W=[W1, …, Wm] о весах передачи, используемую в устройстве 14 формирования множества лучей. Другими словами, устройство 14 формирования лучей в данном примере функционирует как второе устройство формирования лучей для выполнения передачи луча посредством переменной информации W о весах передачи.

Генератор 19b информации о выбираемых лучах генерирует информацию относительно выбираемого луча на принимающей стороне 2 (ограничивающее условие для выбора луча), например информацию, соответствующую содержимому сравнительной таблицы 281 ID лучей, описанной выше на фиг.3.

Другими словам, в этом примере возможно изменить (контролировать) информацию W о весах передачи, а также информацию относительно лучей, выбираемых по информации W о весах передачи и числу передаваемых потоков (здесь и далее упоминаемой как информация о выбираемых лучах).

Сумматор 18 широковещательной информации (средство широковещательной передачи) требуется, чтобы сообщать измененную информацию на принимающую сторону 2 так, чтобы добавлять ее (мультиплексировать) к передаваемому потоку как информацию, такую как (нисходящий) информационный канал, к принимающей стороне 2. При этом период обновления широковещательной информации, то есть период обновления информации W о весах передачи в генераторе 19а весов, и период обновления информации о выбираемых лучах генератором 19b информации о выбираемых лучах установлены в зависимости от системы.

С другой стороны, в приемнике 2 секция 29 экстрактора широковещательной информации предназначена для выделения широковещательной информации (информации W о весах передачи и информации о выбираемых лучах) из сигнала, демодулированного в MIMO/SIMO демодуляторе 22, и информации W о весах передачи и информация о выбираемых лучах, выделенная из широковещательной информации, конфигурируются для отправки в секцию 24 измерения передающего луча и устройство 27 определения ID луча/числа потоков соответственно.

Поэтому в устройстве 24 измерения передаваемого луча в настоящем примере оценка канала для каждого луча становится возможной на основании информации W о весах передачи, широковещательно переданной с передатчика 1 и выделенной экстрактором 29 широковещательной информации, и копии пилот-сигнала в памяти 25 известных пилот-сигналов, и не требуя уже описанную память 26 известных весов передачи, становится возможным измерение уровня для каждого луча, как в первом варианте реализации. Другими словами, устройство 24 измерения передающих лучей в настоящем изобретении функционирует как третья секция измерения уровня для выполнения измерения уровня передающего луча на основании пилот-сигнала и информации W о весах передачи, широковещательно переданной с передатчика 1.

Также устройство 27 определения ID передающего луча/потока может выполнять выбор луча (определение ID луча и числа передающих потоков) в зависимости от числа передаваемых потоков, как в описанном выше алгоритме, показанном на фиг.4 (этапы S1…S9), на основании информации о выбираемом луче, выделенной экстрактором 29 широковещательной информации, результата измерения уровня в устройстве 24 измерения передающего луча и порогового значения (TH[k]), в зависимости от описанного выше числа передаваемых потоков, и передавать информацию обратной связи на передающую сторону 1. Это означает, что в приемнике 2 информация, соответствующая описанной выше сравнительной таблицы 281 ID лучей, может быть построена или обновлена на основании информации, выделенной экстрактором 29 широковещательной информации.

Другими словами, устройство 27 определения ID передающего луча/потока в данном примере функционирует как третья секция определения, способная определять число передаваемых потоков и передающий луч, который нужно принять, на основании результатов измерения уровня в устройстве 24 измерения передающего луча, как в третьей секции измерения уровня и информации о выбираемом луче, широковещательно переданной с передатчика 1 (информации относительно числа передающих лучей), а также функционирует как третья секция сообщения для сообщения информации относительно числа передаваемых потоков и передающего луча, которые определены в качестве управляющей информации числа передающих лучей в передатчик 1.

Затем в передатчике 1 описанная выше управляющая информация (информация обратной связи), сообщенная с приемника 2, принимается в контроллере 15 луча, и на основании этой информации выполняется управление передающим лучом. Другими словами, контроллер 15 луча в данном примере также функционирует как третье устройство приема сообщенной информации для приема информации о числе передаваемых потоков и передающем луче, определенной на основании результата измерения уровня, измеренного для передающего луча, на основании пилот-сигнала и информации W о весах передачи, широковещательно переданной сумматором 18 широковещательной информации, и информации о выбираемом луче, широковещательно переданной сумматором широковещательной информации и сообщенной с приемника 2, и управляет числом передающих лучей на основании принятой информации в приемнике 2, как описано выше.

Поэтому могут быть получены эффекты и преимущества, аналогичные первому варианту реализации, и в этом примере с помощью адаптивного изменения информации W о весах передачи и информации о выбираемом луче в зависимости от коммуникационной среды между передатчиком 1 и приемником 2 возможно достигнуть оптимального выбора луча в зависимости от коммуникационной среды, таким образом далее улучшая характеристики пропускной способности.

При этом хотя как информация W о весах передачи, так и информация о выбираемом луче сделаны переменными, и каждая информация широковещательно передается на принимающую сторону 2 в описанных выше вариантах реализации, возможно, что только одна из них делается переменной и широковещательно передается на принимающую сторону 2.

Кроме того, можно также мультиплексировать ортогональный пилот-сигнал для каждого луча в данном примере, как и во втором варианте реализации. В этом случае, как описано выше, не требуется знать информацию W о весах передачи на принимающей стороне 2, необходимо только широковещательно передавать информацию о выбираемом луче на принимающую сторону 2.

При этом само собой разумеется, что настоящее изобретение не ограничивается описанными выше вариантами реализации, и различные изменения могут быть сделаны без отклонения от объема изобретения.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Как подробно описано выше, в соответствии с вариантами реализации, посредством изменения числа передающих лучей (исходного числа лучей, выбираемых на принимающей стороне), которые нужно сформировать в зависимости от числа передаваемых потоков, возможно достигнуть того, что система будет выполнять эффективную связь, другими словами, достигать высоких характеристик пропускной способности при низкой взаимной корреляции в случае передачи множества потоков и высокого направленного усиления в случае одного потока при небольшом объеме информации обратной связи только для выбора луча, так что это считается чрезвычайно полезным в области беспроводной технологии связи.

1. Способ беспроводной передачи для передачи потоков данных между беспроводным передатчиком со множеством передающих антенн и беспроводным приемником по множеству лучей, способ включает в себя:
прием беспроводным передатчиком информации относительно числа потоков данных передачи от беспроводного приемника;
управление беспроводным передатчиком числом передающих лучей для передачи потоков данных в зависимости от числа потоков данных передачи и
прием потока данных, передаваемого по любому одному или нескольким передающим лучам из упомянутых передающих лучей посредством упомянутого беспроводного приемника.

2. Способ по п.1, в котором
упомянутый беспроводной передатчик управляет увеличением упомянутого числа передающих лучей пропорционально уменьшению упомянутого числа потоков данных передачи.

3. Способ по п.1 или 2, в котором
упомянутый беспроводной приемник принимает два или более упомянутых передающих лучей с низкой взаимной корреляцией, при этом упомянутое число потоков данных передачи равно двум или более.

4. Способ по п.3, в котором
упомянутый беспроводной приемник принимает несмежные передающие лучи как упомянутые передающие лучи, обладающие низкой взаимной корреляцией.

5. Способ по п.1, в котором
упомянутый беспроводной передатчик мультиплексирует пилот-сигнал для каждой из передающих антенн для выполнения передачи луча с помощью фиксированного весового коэффициента,
упомянутый беспроводной приемник измеряет уровень упомянутого передающего луча, основываясь на упомянутом пилот-сигнале и упомянутом весовом коэффициенте,
определяет упомянутое число потоков данных передачи и упомянутый передающий луч, который нужно принять, на основе измеренного уровня,
сообщает информацию относительно упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, которые определены, упомянутому беспроводному передатчику,
упомянутый беспроводной передатчик управляет упомянутым числом передающих лучей, основываясь на информации, сообщенной с упомянутого беспроводного приемника.

6. Способ по п.1, в котором
упомянутый беспроводной передатчик мультиплексирует пилот-сигнал для каждого из упомянутых передающих лучей для выполнения передачи луча с помощью фиксированного весового коэффициента,
упомянутый беспроводной приемник измеряет уровень упомянутого передающего луча на основании упомянутого пилот-сигнала,
определяет упомянутое число потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, который необходимо принять, на основании измеренного уровня,
сообщает информацию относительно упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, которая определена, упомянутому беспроводному передатчику и
упомянутый беспроводной передатчик управляет упомянутым числом передающих лучей на основании информации, сообщенной с упомянутого беспроводного приемника.

7. Способ по п.1, в котором
упомянутый беспроводной передатчик мультиплексирует пилот-сигнал для каждой из упомянутых передающих антенн для того, чтобы выполнить передачу луча с помощью переменного весового коэффициента, и широковещательно передает информацию относительно упомянутого весового коэффициента и информацию относительно упомянутого числа передающих лучей на упомянутый беспроводной приемник,
упомянутый беспроводной приемник измеряет уровень упомянутого передающего луча на основании упомянутого пилот-сигнала и информации относительно упомянутого весового коэффициента, широковещательно переданной с упомянутого беспроводного передатчика,
определяет упомянутое число потоков данных передачи и упомянутый передающий луч, который необходимо принять, на основании измеренного уровня и информации относительно упомянутого числа передающих лучей, широковещательно переданной с упомянутого беспроводного передатчика,
сообщает определенную информацию относительно упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча упомянутому беспроводному передатчику и
упомянутый беспроводной передатчик управляет упомянутым числом передаваемых лучей на основании информации, сообщенной с упомянутого беспроводного приемника.

8. Способ по п.1, дополнительно содержащий:
мультиплексирование в беспроводном передатчике пилот-сигнала для каждой из передающих антенн для выполнения передачи луча с помощью весового коэффициента;
определение в беспроводном приемнике числа потоков данных передачи на основании информации относительно передающих антенн для мультиплексированного пилот-сигнала и
сообщение информации относительно числа потоков данных передачи от беспроводного приемника к беспроводному передатчику.

9. Беспроводной передатчик для передачи потоков данных беспроводному приемнику с помощью множества лучей, содержащий:
множество передающих антенн;
средство приема сообщенной информации, выполненное с возможностью приема информации относительно числа потоков данных передачи от беспроводного приемника; и
средство управления числом передающих лучей для управления числом передающих лучей для передачи упомянутого потока данных в зависимости от числа потоков данных передачи.

10. Беспроводной передатчик по п.9, в котором
упомянутое средство управления числом передающих лучей управляет увеличением упомянутого числа передающих лучей пропорционально уменьшению упомянутого числа потоков данных передачи.

11. Беспроводной передатчик по п.9, дополнительно содержащий:
первое средство мультиплексирования пилот-сигналов для мультиплексирования пилот-сигналов для каждой из упомянутых передающих антенн;
первое средство формирования луча для выполнения передачи луча с помощью фиксированного весового коэффициента;
первое средство приема сообщенной информации для приема информации относительно числа потоков данных передачи и передающего луча, определенной на основании результата измерения уровня, измеренного для упомянутого передающего луча на основании упомянутого пилот-сигнала и упомянутого весового коэффициента, в упомянутом беспроводном приемнике и сообщенной с упомянутого беспроводного приемника;
причем упомянутое средство управления числом передающих лучей управляет упомянутым числом передающих лучей на основании информации, принятой упомянутым первым средством приема сообщенной информации.

12. Беспроводной передатчик по п.9, дополнительно содержащий:
второе средство мультиплексирования пилот-сигналов для мультиплексирования пилот-сигнала для каждого из упомянутых передающих лучей;
первое средство формирования луча для выполнения передачи луча с помощью фиксированного весового коэффициента;
второе средство приема сообщенной информации для приема информации относительно числа потоков данных передачи и передающего луча, определенной на основании результата измерения уровня, измеренного для упомянутого передающего луча на основании упомянутого пилот-сигнала, в упомянутом беспроводном приемнике и сообщенной с упомянутого беспроводного приемника;
при этом упомянутое средство управления числом передающих лучей управляет упомянутым числом передающих лучей, основываясь на информации, принятой упомянутым вторым средством приема сообщенной информации.

13. Беспроводной передатчик по п.9, дополнительно содержащий:
первое средство мультиплексирования пилот-сигналов для мультиплексирования пилот-сигнала для каждой из упомянутых передающих антенн;
второе средство формирования луча для выполнения передачи луча с помощью переменного весового коэффициента;
средство широковещательной передачи для широковещательной передачи информации относительно упомянутого весового коэффициента и информации относительно упомянутого числа передающих лучей на упомянутый беспроводной приемник;
третье средство приема сообщенной информации для приема информации относительно числа потоков данных передачи и передающего луча, определенной на основании результата измерения уровня, измеренного для упомянутого передающего луча на основании упомянутого пилот-сигнала, информации относительно упомянутого весового коэффициента, широковещательно переданной средством широковещательной передачи, и информации относительно упомянутого числа передающих лучей, широковещательно переданной упомянутым средством широковещательной передачи и сообщенной с упомянутого беспроводного приемника; где
упомянутое средство управления числом передающих лучей управляет упомянутым числом передающих лучей на основании информации, принятой упомянутым третьим средством приема сообщенной информации.

14. Беспроводной передатчик по п.9, дополнительно содержащий:
средство мультиплексирования пилот-сигнала, выполненное с возможностью мультиплексирования пилот-сигнала для каждой из передающих антенн;
средство формирования луча, выполненное с возможностью выполнения передачи луча с помощью весового коэффициента;
причем средство приема сообщенной информации принимает информацию относительно числа потоков данных передачи от беспроводного приемника, определенную беспроводным приемником на основании информации относительно передающих антенн для мультиплексированного пилот-сигнала.

15. Беспроводной приемник для приема потока данных с беспроводного передатчика с множеством передающих антенн с помощью множества лучей, содержащий:
средство управления приемом, избирательным по лучу, для приема потока данных, переданного по любому одному или нескольким передающим лучам из передающих лучей, из которых число передающих лучей для передачи упомянутого потока данных управляется в зависимости от числа потоков данных передачи, которое необходимо передать с помощью упомянутого беспроводного передатчика; и
секцию сообщения для сообщения информации относительно числа потоков данных передачи, которое используется для управления числом передающих лучей в беспроводном передатчике.

16. Беспроводной приемник по п.15, в котором
средство управления приемом, избирательным по лучу, принимает два или более упомянутых передающих лучей с низкой взаимной корреляцией, когда упомянутое число потоков данных передачи равно двум или больше.

17. Беспроводной приемник по п.16, в котором
упомянутое устройство управления приемом, избирательным по лучу, принимает несмежные передающие лучи как упомянутые передающие лучи, имеющие низкую взаимную корреляцию.

18. Беспроводной приемник по п.15, в котором
упомянутый беспроводной передатчик мультиплексирует пилот-сигнал для каждой из передающих антенн для выполнения передачи луча с фиксированным весовым коэффициентом,
упомянутое средство управления приемом, избирательным по лучу, содержит:
первую секцию измерения уровня для измерения уровня упомянутого передающего луча на основании упомянутого пилот-сигнала и упомянутого весового коэффициента,
первую секцию определения для определения упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, который необходимо принять, на основании уровня, измеренного с помощью упомянутой первой секции измерения уровня,
первую секцию сообщения для сообщения информации относительно упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, определенной в упомянутой первой секции определения в качестве управляющей информации об упомянутом числе передающих лучей в упомянутом беспроводном передатчике.

19. Беспроводной приемник по п.15, в котором
упомянутый беспроводной передатчик мультиплексирует пилот-сигнал для каждого из упомянутых передающих лучей для выполнения передачи луча с помощью фиксированного весового коэффициента,
упомянутое устройство управления приемом, избирательным по лучу, включает в себя:
вторую секцию измерения уровня для измерения уровня упомянутого передающего луча на основании упомянутого пилот-сигнала,
вторую секцию определения для определения упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, который необходимо принять, на основании уровня, измеренного в упомянутой второй секции измерения уровня,
вторую секцию сообщения для сообщения информации относительно упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, определенной в упомянутой второй секции определения в качестве управляющей информации об упомянутом числе передающих лучей в упомянутом беспроводном передатчике.

20. Беспроводной приемник по п.15, в котором
упомянутый беспроводной передатчик мультиплексирует пилот-сигнал для каждой из упомянутых передающих антенн для выполнения передачи луча с помощью переменного весового коэффициента и широковещательно передает на упомянутый беспроводной приемник информацию относительно упомянутого весового коэффициента и информацию относительно упомянутого числа передающих лучей,
упомянутое средство управления приемом, избирательным по лучу, содержит:
третью секцию измерения уровня для измерения уровня упомянутого передающего луча на основании упомянутого пилот-сигнала и информации относительно упомянутого весового коэффициента, широковещательно переданной с упомянутого беспроводного передатчика,
третью секцию определения для определения упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, который нужно принять, на основании уровня, измеренного в упомянутой третьей секции измерения уровня, и информации относительно упомянутого числа передающих лучей, широковещательно переданной с упомянутого беспроводного передатчика,
третью секцию сообщения для сообщения информации относительно упомянутого числа потоков данных передачи и упомянутого передающего луча, определенной в упомянутой третьей секции определения в качестве управляющей информации об упомянутом числе передающих лучей в упомянутом беспроводном передатчике.

21. Беспроводной приемник по п.15, в котором
беспроводной передатчик мультиплексирует пилот-сигнал для каждой из упомянутых передающих антенн для выполнения передачи луча с помощью весового коэффициента и
средство управления приемом, избирательным по лучу, содержит
секцию определения, выполненную с возможностью определения числа потоков данных передачи на основании информации относительно передающих антенн для мультиплексированного пилот-сигнала.

22. Система беспроводной связи, содержащая беспроводной передатчик и беспроводной приемник, причем система выполнена с возможностью передачи потока данных между беспроводным передатчиком и беспроводной приемником по множеству лучей, причем
беспроводной передатчик содержит
множество передающих антенн,
средство приема сообщенной информации, выполненное с возможностью приема информации относительно числа потоков данных передачи от беспроводного приемника; и
средство управления числом передающих лучей, выполненное с возможностью управления числом передающих лучей для передачи потока данных в зависимости от числа потоков данных передачи, и
беспроводной приемник содержит
средство управления приемом, избирательным по лучу, выполненное с возможностью приема потока данных, передаваемого по любому одному или нескольким передающим лучам из передающих лучей, и содержащее секцию сообщения, выполненную с возможностью сообщения информации относительно числа потоков данных передачи в беспроводной передатчик.

23. Способ беспроводной передачи с возможностью передачи множества потоков данных между беспроводным передатчиком, имеющим множество передающих антенн, и беспроводным приемником, причем способ содержит:
прием беспроводным передатчиком информации относительно числа потоков данных передачи от беспроводного приемника;
управление беспроводным передатчиком числом передающих лучей для передачи потоков данных в зависимости от числа потоков данных передачи и
прием потока данных, передаваемого по любому одному или нескольким передающим лучам из упомянутых передающих лучей посредством упомянутого беспроводного приемника.

24. Беспроводной передатчик, выполненный с возможностью передачи множества потоков данных в беспроводной приемник, содержащий:
множество передающих антенн;
средство приема сообщенной информации, выполненное с возможностью приема информации относительно числа потоков данных передачи от беспроводного приемника и
средство управления числом передающих лучей, выполненное с возможностью управления числом передающих лучей для передачи потока данных в зависимости от числа потоков данных передачи.

25. Беспроводной приемник, выполненный с возможностью приема множества потоков данных от беспроводного передатчика, имеющего множество передающих антенн, содержащий:
средство управления приемом, избирательным по лучу, выполненное с возможностью приема потоков данных, передаваемых по любому одному или нескольким передающим лучам из передающих лучей, у которых число передающих лучей для передачи упомянутых потоков данных управляется беспроводным передатчиком в зависимости от числа потоков данных передачи, и содержащее секцию сообщения, выполненную с возможностью сообщения информации относительно числа потоков данных передачи, которое используется для управления числом передающих лучей в беспроводном передатчике.

26. Система беспроводной связи, содержащая беспроводной передатчик и беспроводной приемник, причем система выполнена с возможностью передачи множества потоков данных между беспроводным передатчиком и беспроводным приемником, причем
беспроводной передатчик содержит
множество передающих антенн,
средство приема сообщенной информации, выполненное с возможностью приема информации относительно числа потоков данных передачи от беспроводного приемника и
средство управления числом передающих лучей, выполненное с возможностью управления числом передающих лучей для передачи потоков данных в зависимости от числа потоков данных передачи, и
беспроводной приемник содержит
средство управления приемом, избирательным по лучу, выполненное с возможностью приема потоков данных, передаваемых по любому одному или нескольким передающим лучам из передающих лучей, и содержащее секцию сообщения, выполненную с возможностью сообщения информации относительно числа потоков данных передачи в беспроводный передатчик.