RU2818250C2

RU2818250C2 - Systems and methods for mapping virtual radio points into physical volumes of coherence in distributed antenna systems

Info

Publication number: RU2818250C2
Application number: RU2020137689A
Authority: RU
Inventors: Стивен Дж. ПЕРЛМАН; Антонио ФОРЕНЦА; Рогер ВАН ДЕР ЛАН; Марио Ди ДИО; Фэди СЭЙБИ; Тимоти А. ПИТМЭН
Original assignee: Риарден, Ллк
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2024-04-26

Abstract

FIELD: radio engineering and communication.

SUBSTANCE: invention relates to methods of mapping virtual radio points (VRI) into physical coherence volumes in a multi-user (MU) data transmission system (MAS). When users move, their VRI points by means of teleportation follow corresponding volumes of coherence to adjacent MU-MAS systems, thus eliminating the need for data handover inherent in traditional cellular systems and unnecessary redundant transmission of control data.

EFFECT: simultaneous transmission of non-interfering data streams in the same frequency band between the MU-MAS system and a plurality of users within their coherence volume.

50 cl, 6 dwg

Description

Смежные заявкиRelated applications

Настоящая заявка испрашивает преимущество и приоритет по находящейся на одновременном рассмотрении предварительной заявке на патент США № 61/937,273, поданной 7 февраля 2014 г., озаглавленной «Системы и способы картирования виртуальных радиоточек в физические объемы когерентности в распределенных беспроводных антенных системах».This application claims benefit and priority to co-pending U.S. Provisional Patent Application No. 61/937,273, filed February 7, 2014, entitled “Systems and Methods for Mapping Virtual Radio Points to Physical Coherence Volumes in Distributed Wireless Antenna Systems.”

Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение перечисленных ниже четырех заявок на патенты США, находящихся на одновременном рассмотрении.This application is a continuation in part of the four concurrently pending U.S. patent applications listed below.

Заявка на патент США № 13/844,355, озаглавленная «Системы и способы калибровки радиочастоты с использованием принципа взаимности каналов в системах связи с распределенным входом – распределенным выходом».US Patent Application No. 13/844,355, entitled “Systems and Methods for RF Calibration Using Channel Reciprocity in Distributed Input-Distributed Output Communication Systems.”

Заявка на патент США № 13/797,984, озаглавленная «Системы и способы использования межсотового прироста мультиплексирования в беспроводных сотовых системах посредством технологии распределенного входа – распределенного выхода».US Patent Application No. 13/797,984, entitled "Systems and Methods for Using Inter-Cell Gain Multiplexing in Wireless Cellular Systems Through Distributed Input-Distributed Output Technology."

Заявка на патент США № 13/797,971, озаглавленная «Системы и способы использования межсотового прироста мультиплексирования в беспроводных сотовых системах посредством технологии распределенного входа – распределенного выхода».US Patent Application No. 13/797,971, entitled "Systems and Methods for Using Inter-Cell Gain Multiplexing in Wireless Cellular Systems Through Distributed Input-Distributed Output Technology."

Заявка на патент США № 13/797,950, озаглавленная «Системы и способы использования межсотового прироста мультиплексирования в беспроводных сотовых системах посредством технологии распределенного входа – распределенного выхода».US Patent Application No. 13/797,950, entitled "Systems and Methods for Using Inter-Cell Gain Multiplexing in Wireless Cellular Systems through Distributed Input-Distributed Output Technology."

Настоящая заявка может относиться к перечисленным ниже патентам США и заявкам на патенты США, находящимся на одновременном рассмотрении.This application may relate to the following US patents and co-pending US patent applications.

Заявка на патент США № 14/156,254, озаглавленная «Система и способ беспроводной связи с распределенными антеннами».U.S. Patent Application No. 14/156,254, entitled “Distributed Antenna Wireless Communication System and Method.”

Заявка на патент США № 14/086,700, озаглавленная «Системы и способы использования межсотового прироста мультиплексирования в беспроводных сотовых системах посредством технологии распределенного входа – распределенного выхода».US Patent Application No. 14/086,700, entitled "Systems and Methods for Using Inter-Cell Gain Multiplexing in Wireless Cellular Systems Through Distributed Input-Distributed Output Technology."

Заявка на патент США № 14/023,302, озаглавленная «Системы и способы координации передач в распределенных беспроводных системах посредством кластеризации пользователей».U.S. Patent Application No. 14/023,302, entitled “Systems and Methods for Coordinating Transmissions in Distributed Wireless Systems through User Clustering.”

Заявка на патент США № 13/633,702, озаглавленная «Системы и способы организации беспроводной транспортной сети связи в беспроводных системах с распределенным входом – распределенным выходом».U.S. Patent Application No. 13/633,702, entitled “Systems and Methods for Organizing a Wireless Backhaul Communications Network in Distributed Input-Distributed Output Wireless Systems.”

Заявка на патент США № 13/475,598, озаглавленная «Системы и способы увеличения пространственного разнесения в беспроводных системах с распределенным входом – распределенным выходом».US Patent Application No. 13/475,598, entitled "Systems and Methods for Increasing Spatial Diversity in Distributed Input-Distributed Output Wireless Systems."

Заявка на патент США № 13/464,648, озаглавленная «Системы и способы компенсации эффектов Доплера в системах распределенного входа – распределенного выхода».U.S. Patent Application No. 13/464,648, entitled “Systems and Methods for Compensating for Doppler Effects in Distributed Input-Distributed Output Systems.”

Заявка на патент США № 13/461,682, озаглавленная «Система и способ оптимизации подавления помех в DIDO на основе измерения мощности сигнала».US Patent Application No. 13/461,682, entitled "System and Method for Optimizing Interference Suppression in DIDO Based on Signal Strength Measurement."

Заявка на патент США № 13/233,006, озаглавленная «Система и способы планового развития и устаревания многопользовательского спектра».U.S. Patent Application No. 13/233,006, entitled “System and Methods for Planned Development and Obsolescence of Multi-User Spectrum.”

Заявка на патент США № 13/232,996, озаглавленная «Системы и способы использования областей когерентности в беспроводных системах».U.S. Patent Application No. 13/232,996, entitled “Systems and Methods for Using Coherence Regions in Wireless Systems.”

Заявка на патент США № 12/802,989, озаглавленная «Система и способ управления эстафетной передачей клиента между разными сетями с распределенным входом – распределенным выходом (DIDO) на основе определения скорости клиента».U.S. Patent Application No. 12/802,989, entitled “System and Method for Managing Client Handover Between Different Distributed Input Distributed Output (DIDO) Networks Based on Client Rate Sensing.”

Заявка на патент США № 12/802,988, озаглавленная «Контроль помех, эстафетная передача, управление мощностью и адаптация линий связи в системах связи с распределенным входом – распределенным выходом (DIDO)».US Patent Application No. 12/802,988, entitled “Interference Control, Handover, Power Control, and Link Adaptation in Distributed Input-Distributed Output (DIDO) Communication Systems.”

Заявка на патент США № 12/802,975, озаглавленная «Система и способ адаптации линий связи в системах DIDO с несколькими несущими».US Patent Application No. 12/802,975, entitled "System and Method for Adapting Communication Links in Multi-Carrier DIDO Systems."

Заявка на патент США № 12/802,974, озаглавленная «Система и способ управления межкластерной эстафетной передачей клиентов, проходящих через множество кластеров DIDO».US Patent Application No. 12/802,974, entitled "System and Method for Managing Inter-Cluster Handover of Clients Passing Through Multiple DIDO Clusters."

Заявка на патент США № 12/802,958, озаглавленная «Система и способ управления мощностью и группировки антенн в сетях с распределенным входом – распределенным выходом (DIDO)».U.S. Patent Application No. 12/802,958, entitled “System and Method for Power Control and Antenna Grouping in Distributed Input Distributed Output (DIDO) Networks.”

Патент США № 8,654,815, выданный 18 февраля 2014 г., озаглавленный «Система и способ беспроводной связи с распределенным входом – распределенным выходом».U.S. Patent No. 8,654,815, issued February 18, 2014, entitled “Distributed Input-Distributed Output Wireless Communication System and Method.”

Патент США № 8,571,086, выданный 29 октября 2013 г., озаглавленный «Система и способ интерполяции предварительного кодирования в системах DIDO с несколькими несущими».US Patent No. 8,571,086, issued October 29, 2013, entitled "System and Method for Precoding Interpolation in Multi-Carrier DIDO Systems."

Патент США № 8,542,763, выданный 24 сентября 2013 г., озаглавленный «Системы и способы координации передач в распределенных беспроводных системах посредством кластеризации пользователей».U.S. Patent No. 8,542,763, issued September 24, 2013, entitled “Systems and Methods for Coordinating Transmissions in Distributed Wireless Systems through User Clustering.”

Патент США № 8,469,122, выданный 25 июня 2013 г., озаглавленный «Система и способ питания двигателей автомобилей с использованием радиочастотных сигналов и обратной связи».U.S. Patent No. 8,469,122, issued June 25, 2013, entitled "System and Method for Powering Automotive Engines Using Radio Frequency Signals and Feedback."

Патент США № 8,428,162, выданный 23 апреля 2013 г., озаглавленный «Система и способ беспроводной связи с распределенным входом – распределенным выходом».US Patent No. 8,428,162, issued April 23, 2013, entitled "Distributed Input-Distributed Output Wireless Communication System and Method."

Патент США № 8,307,922, выданный 13 ноября 2012 г., озаглавленный «Система и способ питания двигателей летательных аппаратов с использованием радиочастотных сигналов и обратной связи».U.S. Patent No. 8,307,922, issued November 13, 2012, entitled "System and Method for Powering Aircraft Engines Using Radio Frequency Signals and Feedback."

Патент США № 8,170,081, выданный 1 мая 2012 г., озаглавленный «Система и способ регулирования подавления помех в системах DIDO на основе измерений мощности сигнала».U.S. Patent No. 8,170,081, issued May 1, 2012, entitled "System and Method for Adjusting Interference Suppression in DIDO Systems Based on Signal Strength Measurements."

Патент США № 8,160,121, выданный 17 апреля 2012 г., озаглавленный «Система и способ беспроводной связи с распределенным входом – распределенным выходом».U.S. Patent No. 8,160,121, issued April 17, 2012, entitled "Distributed Input-Distributed Output Wireless Communication System and Method."

Патент США № 7,885,354, выданный 8 февраля 2011 г., озаглавленный «Система и способ повышения качества связи за счет волн с почти вертикальным ионосферным отражением (NVIS) с применением пространственно-временного кодирования».U.S. Patent No. 7,885,354, issued February 8, 2011, entitled "System and Method for Improving Communication Quality through Near Vertical Ionospheric Reflection (NVIS) Waves Using Space-Time Coding."

Патент США № 7,711,030, выданный 4 мая 2010 г., озаглавленный «Система и способ связи с пространственно-мультиплексированным тропосферным рассеянием».U.S. Patent No. 7,711,030, issued May 4, 2010, entitled "Spatially Multiplexed Troposcatter Scatter Communication System and Method."

Патент США № 7,636,381, выданный 22 декабря 2009 г., озаглавленный «Система и способ беспроводной связи с распределенным входом – распределенным выходом».U.S. Patent No. 7,636,381, issued December 22, 2009, entitled "Distributed Input-Distributed Output Wireless Communication System and Method."

Патент США № 7,633,994, выданный 15 декабря 2009 г., озаглавленный «Система и способ беспроводной связи с распределенным входом – распределенным выходом».US Patent No. 7,633,994, issued December 15, 2009, entitled "Distributed Input-Distributed Output Wireless Communication System and Method."

Патент США № 7,599,420, выданный 6 октября 2009 г., озаглавленный «Система и способ беспроводной связи с распределенным входом – распределенным выходом».US Patent No. 7,599,420, issued October 6, 2009, entitled "Distributed Input-Distributed Output Wireless Communication System and Method."

Патент США № 7,451,839, выданный 18 ноября 2008 г., озаглавленный «Система и способ питания двигателей автомобилей с использованием радиочастотных генераторов».U.S. Patent No. 7,451,839, issued November 18, 2008, entitled "System and Method for Powering Automotive Engines Using Radio Frequency Generators."

Патент США № 7,418,053, выданный 26 августа 2008 г., озаглавленный «Система и способ беспроводной связи с распределенным входом – распределенным выходом».US Patent No. 7,418,053, issued August 26, 2008, entitled "Distributed Input-Distributed Output Wireless Communication System and Method."

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

В сотовых системах мобильность при переходе пользователя через смежные соты обычно обеспечивают посредством эстафетной передачи. Во время эстафетной передачи информация о пользователе передается от базовой станции текущей соты к базовой станции смежной соты. Эта процедура приводит к избыточной передаче информации по беспроводным линиям связи и через транспортную сеть связи (из-за передачи управляющей информации), задержкам и возможным обрывам вызовов (например, если сота, выполняющая эстафетную передачу, перегружена). Особенно сильно эти проблемы проявляются в беспроводных системах, где используются малые соты, например в сетях LTE (стандарт долгосрочного развития сетей связи). Зона покрытия малых сот значительно меньше зоны покрытия традиционных систем с макросотами, поэтому в них повышается вероятность перемещения пользователей между сотами и запуска процедуры эстафетной передачи.In cellular systems, mobility as a user moves across adjacent cells is typically provided through handover. During handover, user information is transmitted from the base station of the current cell to the base station of the adjacent cell. This procedure results in redundant transmission of information over wireless links and through the transport communication network (due to the transmission of control information), delays and possible call drops (for example, if the handover cell is overloaded). These problems are especially severe in wireless systems that use small cells, for example in LTE networks (a standard for the long-term evolution of communications networks). Small cells have significantly less coverage than traditional macro cell systems, making it more likely that users will move between cells and initiate handoffs.

Другое ограничение сотовых систем предшествующего уровня техники представляет собой жесткая конфигурация архитектуры базовых станций, которая не поддерживает распараллеливание, особенно по мере увеличения числа абонентов, подключившихся к сети. Например, каждая станция eNodeB стандарта LTE поддерживает только ограниченное число одновременных абонентов: около 20 пользователей для пикосот, 60–100 пользователей для малых сот и 100–200 пользователей для макросот. Таких одновременных абонентов обычно обслуживают с помощью сложных алгоритмов планирования или методов многостанционного доступа, таких как модуляция на основе многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) или многостанционный доступ с временным разделением каналов (TDMA).Another limitation of prior art cellular systems is the rigid configuration of the base station architecture, which does not support parallelization, especially as the number of subscribers connected to the network increases. For example, each LTE eNodeB supports only a limited number of concurrent subscribers: about 20 users for picocells, 60–100 users for small cells, and 100–200 users for macrocells. Such simultaneous subscribers are typically served using complex scheduling algorithms or multiple access techniques such as orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) modulation or time division multiple access (TDMA).

Учитывая растущий спрос на повышенную пропускную способность беспроводных сетей, который в некоторых случаях за год возрастает более чем в два раза, и постоянно увеличивающееся число абонентов беспроводных сетей, использующих смартфоны, планшеты и приложения, обрабатывающие большие объемы данных, желательно проектировать системы, которые могут обеспечивать многократное увеличение пропускной способности и обладают масштабируемой архитектурой, способной поддерживать большое число абонентов. Одно из многообещающих решений представляет собой технология распределенного входа – распределенного выхода (DIDO), описанная в перечисленных выше смежных патентах и заявках. Настоящие варианты осуществления изобретения включают новую архитектуру систем DIDO, которая обеспечивает масштабирование и эффективное использование спектра даже в случае мобильности пользователей.Given the growing demand for increased wireless network capacity, in some cases more than doubling in a year, and the ever-increasing number of wireless subscribers using smartphones, tablets and data-intensive applications, it is desirable to design systems that can provide multiple increases in throughput and have a scalable architecture capable of supporting a large number of subscribers. One promising solution is distributed input-distributed output (DIDO) technology, described in the related patents and applications listed above. The present embodiments include a new DIDO system architecture that allows for scalability and efficient use of spectrum even when users are mobile.

Один вариант осуществления настоящего изобретения включает виртуальную радиоточку (VRI), содержащую стек протоколов, который картирует потоки данных из сетей в значения I/Q физического уровня, передаваемые в устройство предварительного кодирования системы DIDO. В одном варианте осуществления каждая точка VRI связана с одним пользовательским устройством и объемом когерентности, как описано в настоящем документе, созданным устройством предварительного кодирования системы DIDO вокруг этого пользовательского устройства. В результате точка VRI следует за пользовательским устройством, когда оно перемещается в зоне покрытия, таким образом поддерживая контекст для этого устройства в активном состоянии и устраняя необходимость эстафетной передачи.One embodiment of the present invention includes a virtual radio point (VRI) containing a protocol stack that maps data streams from networks into physical layer I/Q values transmitted to a DIDO system precoder. In one embodiment, each VRI point is associated with one user device and a coherence volume, as described herein, created by the DIDO system precoder around that user device. As a result, the VRI point follows the user device as it moves through the coverage area, thereby maintaining the context for that device in an active state and eliminating the need for handoffs.

Например, термин «телепортация точки VRI» описан ниже как процесс, во время которого точка VRI переносится из одной физической сети радиодоступа (RAN) в другую, сохраняя контекст в активном состоянии и обеспечивая непрерывность соединения. В отличие от эстафетной передачи в традиционных сотовых системах телепортация точки VRI обеспечивает непрерывную передачу одной точки VRI из одной сети RAN в смежную сеть без дополнительной передачи информации. Более того, в силу гибкости конфигурации точек VRI и за счет того, что в одном варианте осуществления они связаны только с одним пользовательским устройством, архитектура, описанная в настоящей заявке, легко параллелизуема и идеально подходит для систем, масштабируемых до большого числа одновременных абонентов.For example, the term "VRI point teleportation" is described below as the process during which a VRI point is transferred from one physical radio access network (RAN) to another, keeping the context active and ensuring continuity of the connection. Unlike handoffs in traditional cellular systems, VRI point teleportation enables continuous transmission of one VRI point from one RAN to an adjacent network without additional information transfer. Moreover, because the VRIs are flexible in configuration and because in one embodiment they are associated with only one user device, the architecture described herein is easily parallelizable and is ideal for systems scalable to a large number of concurrent subscribers.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Для наилучшего понимания настоящего изобретения последующее подробное описание необходимо рассматривать в сочетании с описанными ниже рисунками.For a better understanding of the present invention, the following detailed description should be read in conjunction with the drawings described below.

На фиг. 1 представлена общая схема сети радиодоступа (RAN).In fig. Figure 1 shows a general diagram of a radio access network (RAN).

На фиг. 2A представлен стек протоколов взаимодействия открытых систем (OSI), состоящий из семи уровней: прикладной уровень, уровень представление, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический уровни, и на фиг. 2В представлен стек протоколов плоскости пользователя.In fig. 2A illustrates an Open Systems Interconnection (OSI) protocol stack consisting of seven layers: application, presentation, session, transport, network, data link, and physical layers, and FIG. 2B shows the user plane protocol stack.

На фиг. 3 представлены смежные сети RAN для расширения покрытия в беспроводных сетях DIDO.In fig. Figure 3 presents contiguous RANs for expanding coverage in DIDO wireless networks.

На фиг. 4 представлена эстафетная передача между сетью RAN и смежными беспроводными сетями.In fig. 4 shows the handover between the RAN and adjacent wireless networks.

На фиг. 5 представлена эстафетная передача между сетью RAN и сотовыми сетями стандарта LTE.In fig. 5 shows the handover between the RAN and LTE cellular networks.

Подробное описаниеDetailed description

Одно из решений для преодоления многих из упомянутых выше ограничений предшествующего уровня техники представляет собой вариант осуществления технологии распределенного входа – распределенного выхода (DIDO). Технология DIDO описана в следующих патентах и заявках на патенты, все из которых переуступлены правопреемнику настоящего патента и включены в настоящее описание путем ссылки. Эти патенты и заявки все вместе иногда упоминаются в настоящем документе как «смежные патенты и заявки».One solution to overcome many of the above-mentioned limitations of the prior art is an embodiment of distributed input-distributed output (DIDO) technology. DIDO technology is described in the following patents and patent applications, all of which are assigned to the assignee of this patent and are incorporated herein by reference. These patents and applications are collectively sometimes referred to herein as “related patents and applications.”

1. Системы и способы картирования точек VRI в объемы когерентности1. Systems and methods for mapping VRI points into coherence volumes

В настоящей заявке описаны системы и способы одновременной передачи в пределах одной полосы частот нескольких неинтерферирующих потоков данных между сетью и множеством объемов когерентности по беспроводной линии связи за счет использования виртуальных радиоточек (VRI). В одном варианте осуществления система представляет собой многопользовательскую многоантенную систему (MU-MAS), как показано на фиг. 1. Блоки с цветной кодировкой, показанные на фиг. 1, представляют взаимно однозначное картирование между источниками 100 данных, точками VRI 106 и объемами когерентности 103, как описано ниже.This application describes systems and methods for simultaneously transmitting multiple non-interfering data streams within a single frequency band between a network and multiple coherence volumes over a wireless link through the use of virtual radio points (VRIs). In one embodiment, the system is a multi-user multi-antenna system (MU-MAS), as shown in FIG. 1. The color coded blocks shown in FIG. 1 represent one-to-one mapping between data sources 100, VRI points 106, and coherence volumes 103, as described below.

1.1 Обзор архитектуры системы1.1 System architecture overview

На фиг. 1 источники 100 данных представляют собой файлы или потоки данных, содержащие веб-контент, или файлы на локальном или удаленном сервере, например текст, изображения, звуки, видео или их комбинации. Один или более файлов или потоков данных передаются между сетью 102 и каждым объемом когерентности 103 в беспроводной линии связи 110. В одном варианте осуществления сеть представляет собой сеть Интернет или любую проводную либо беспроводную локальную сеть.In fig. 1, data sources 100 are files or data streams containing web content, or files on a local or remote server, such as text, images, sounds, videos, or combinations thereof. One or more files or data streams are transmitted between the network 102 and each coherence volume 103 on the wireless link 110. In one embodiment, the network is the Internet or any wired or wireless local area network.

Объем когерентности представляет собой объем в пространстве, в котором сигналы от разных антенн MU-MAS в пределах одной полосы частот когерентно складываются таким образом, что в указанном объеме когерентности принимаются только выходные данные 112 одной точки VRI без интерференции с выходными данными других точек VRI, одновременно отправленными по той же беспроводной линии связи. В настоящей заявке термин «объем когерентности» используют для описания понятия «персональных сот» (например, «pCells™» 103), обозначавшегося термином «области когерентности» в предыдущих заявках на патенты, таких как заявка на патент США № 13/232,996, озаглавленная «Системы и способы использования областей когерентности в беспроводных системах». В одном варианте осуществления объемы когерентности соответствуют местоположениям пользовательского оборудования (UE) 111 или абонентов беспроводной сети так, что каждый абонент связан с одним или более источниками 100 данных. Объемы когерентности могут иметь разные размеры и форму в зависимости от условий распространения сигнала, а также от типа предварительного кодирования MU-MAS, использованного для их создания. В одном варианте осуществления изобретения устройство предварительного кодирования MU-MAS динамически регулирует размер, форму и местоположение объемов когерентности, таким образом адаптируясь к изменяющимся условиям распространения сигнала, чтобы доставлять пользователям контент и обеспечивать постоянное качество услуг.A coherence volume is a volume in space in which signals from different MU-MAS antennas within the same frequency band are coherently added such that, within said coherence volume, only the outputs 112 of one VRI point are received without interference with the outputs of other VRI points simultaneously sent over the same wireless link. In this application, the term “coherence volume” is used to describe the concept of “personal cells” (eg, pCells™ 103), referred to as “coherence regions” in previous patent applications, such as US Patent Application No. 13/232,996, entitled "Systems and methods for using coherence regions in wireless systems." In one embodiment, coherence volumes correspond to the locations of user equipment (UE) 111 or wireless network subscribers such that each subscriber is associated with one or more data sources 100. Coherence volumes can have different sizes and shapes depending on the propagation conditions of the signal, as well as the type of MU-MAS precoding used to create them. In one embodiment of the invention, the MU-MAS precoder dynamically adjusts the size, shape, and location of coherence volumes, thereby adapting to changing signal propagation conditions to deliver content to users and ensure consistent quality of service.

Источники 100 данных сначала отправляются по сети 102 в сеть радиодоступа (RAN) 101. Затем сеть RAN преобразует файлы или потоки данных в формат данных, который может принимать UE 103, и отправляет файлы или потоки данных одновременно во множество объемов когерентности так, что каждое устройство UE получает только свои файлы или потоки данных, не испытывая помех от файлов или потоков данных, отправленных на другие устройства UE. В одном варианте осуществления сеть RAN 1101 состоит из шлюза 105, представляющего собой интерфейс между сетью и точками VRI 106. Точки VRI преобразуют пакеты, перенаправляемые шлюзом, в потоки 112 данных либо в виде исходных данных, либо в структуре пакета или кадра, передаваемых в блок основной полосы частот в системе MU-MAS. В одном варианте осуществления точка VRI содержит стек протоколов взаимодействия открытых систем (OSI), состоящий из семи уровней: прикладной уровень, уровень представления, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический уровни, как показано на фиг. 2a. В другом варианте осуществления точка VRI содержит только некоторые из уровней OSI.Data sources 100 are first sent over network 102 to a radio access network (RAN) 101. The RAN then converts the files or data streams into a data format that can be received by the UE 103 and sends the files or data streams simultaneously to multiple coherence volumes such that each device The UE receives only its own files or data streams without experiencing interference from files or data streams sent to other UE devices. In one embodiment, the RAN 1101 consists of a gateway 105 that is the interface between the network and the VRIs 106. The VRIs convert packets forwarded by the gateway into data streams 112, either as raw data or as a packet or frame structure sent to a block baseband in the MU-MAS system. In one embodiment, the VRI contains an Open Systems Interconnection (OSI) protocol stack consisting of seven layers: application, presentation, session, transport, network, data link, and physical layers, as shown in FIG. 2a. In another embodiment, the VRI contains only some of the OSI layers.

В другом варианте осуществления точки VRI 106 определяются другими стандартами беспроводной связи. В качестве примера, но не ограничения, первая точка VRI содержит стек протоколов стандарта GSM, вторая – стандарта 3G, третья – стандарта HSPA+, четвертая – стандарта LTE, пятая – стандарта LTE-A и шестая –стандарта Wi-Fi. В одном примере осуществления точки VRI содержат стек протоколов плоскости управления или плоскости пользователя, определенный в стандарте LTE. Стек протоколов плоскости пользователя представлен на фиг. 2b. Каждое устройство UE 202 взаимодействует с собственной точкой VRI 204 через уровни PHY, MAC, RLC и PDCP, со шлюзом 203 – через уровень IP и с сетью 205 – через прикладной уровень. Несмотря на то, что при использовании методов предшествующего уровня техники стандарты беспроводной связи несовместимы по спектру и не могут одновременно использовать один спектр, в настоящем варианте осуществления реализация различных стандартов беспроводной связи в разных точках VRI позволяет использовать один и тот же спектр для всех стандартов. Дополнительно каждая линия связи с пользовательским устройством использует всю полосу пропускания спектра одновременно с другими пользовательскими устройствами независимо от того, какие стандарты беспроводной связи используются в каждом из пользовательских устройств. Различные стандарты беспроводной связи обладают разными характеристиками. Например, Wi-Fi характеризует очень низкий уровень задержки, для GSM требуется только одна антенна пользовательского устройства, а для LTE требуется по меньшей мере две антенны. Стандарт LTE-Advanced поддерживает модуляцию 256-QAM высокого порядка. Bluetooth Low Energy характеризует малая стоимость и очень маленькое энергопотребление. Новые, еще не определенные стандарты могут обладать другими характеристиками, включая низкую задержку, низкое энергопотребление, низкую цену, модуляцию высокого порядка. Для каждого стека протоколов плоскости управления UE также взаимодействует непосредственно с узлом управления мобильностью (MME) через уровень NAS (определен в стеке стандартов LTE).In another embodiment, VRIs 106 are defined by other wireless standards. By way of example, and not limitation, the first VRI contains a GSM protocol stack, the second contains a 3G protocol stack, the third contains an HSPA+ protocol, the fourth contains an LTE standard, the fifth contains an LTE-A standard, and the sixth contains a Wi-Fi standard. In one embodiment, the VRIs comprise a control plane or user plane protocol stack defined in the LTE standard. The user plane protocol stack is shown in FIG. 2b. Each UE 202 communicates with its own VRI 204 through the PHY, MAC, RLC, and PDCP layers, with the gateway 203 through the IP layer, and with the network 205 through the application layer. Although, using prior art techniques, wireless standards are not spectral compatible and cannot share the same spectrum at the same time, in the present embodiment, the implementation of different wireless standards at different VRI locations allows the same spectrum to be used for all standards. Additionally, each link to a user device uses the entire spectrum bandwidth simultaneously with other user devices, regardless of what wireless standards are used in each of the user devices. Different wireless standards have different characteristics. For example, Wi-Fi has very low latency, GSM requires only one user device antenna, and LTE requires at least two antennas. The LTE-Advanced standard supports high-order 256-QAM modulation. Bluetooth Low Energy is characterized by low cost and very low power consumption. New, not yet defined standards may have other characteristics, including low latency, low power consumption, low cost, high order modulation. For each control plane protocol stack, the UE also communicates directly with the Mobility Management Entity (MME) through the NAS layer (defined in the LTE standards stack).

Диспетчер 107 виртуальных соединений (VCM) отвечает за назначение устройствам UE идентификаторов уровня PHY (например, временного идентификатора радиосети отдельной соты, C-RNTI), а также за создание экземпляров и аутентификацию точек VRI, управление ими, а также картирование одного или более C-RNTI в точки VRI для устройств UE. Потоки 112 данных на выходе точек VRI передаются в виртуальный радиодиспетчер (VRM) 108. Диспетчер VRM содержит блок планирования (который осуществляет планирование пакетов нисходящей (DL) и восходящей (UL) линий связи для различных устройств UE), блок основной полосы частот (например, содержащий кодер/декодер FEC (прямой коррекции ошибок), модулятор/демодулятор, устройство построения сетки ресурсов) и процессор основной полосы частот в системе MU-MAS (включающий матричное преобразование, в том числе способы предварительного кодирования линии DL или последующего кодирования линии UL). В одном варианте осуществления потоки 112 данных представляют собой значения I/Q на выходе уровня PHY (см. фиг. 2b), которые обрабатывает процессор основной полосы частот в системе MU-MAS. Потоки 112 данных значений I/Q могут представлять собой полностью цифровые сигналы (например, LTE, GSM), полностью аналоговые сигналы (например, FM-радиоволны без цифровой модуляции, маячок или сигнал электромагнитной энергии) или смешанные аналоговые/цифровые сигналы (например, FM-радиоволны со встроенной системой радиотрансляции данных, AMPS) на выходе уровня PHY, которые обрабатывает процессор основной полосы частот в системе MU-MAS. В другом варианте осуществления потоки 112 данных представляют собой пакеты MAC, RLC или PDCP, отправленные в блок планирования, который перенаправляет их в блок основной полосы частот. Блок основной полосы частот преобразует пакеты в значения I/Q, передаваемые в процессор основной полосы частот в системе MU-MAS. Поэтому потоки 112 данных, представляющие собой либо собственно значения I/Q, либо значения I/Q, преобразованные из пакетов, образуют множество цифровых сигналов, которые обрабатывает процессор основной полосы частот в системе MU-MAS.The virtual connection manager (VCM) 107 is responsible for assigning PHY layer identifiers (e.g., individual cell radio network temporary identifier, C-RNTI) to UEs, and for instantiating, authenticating, and managing VRIs, and mapping one or more C- RNTI to VRI points for UEs. The VRI output data streams 112 are transmitted to a virtual radio manager (VRM) 108. The VRM contains a scheduling unit (which schedules downlink (DL) and uplink (UL) packets for various UEs), a baseband unit (e.g. containing an FEC (forward error correction) encoder/decoder, a modulator/demodulator, a resource gridder) and a baseband processor in the MU-MAS system (including a matrix transform, including methods for pre-coding the DL line or post-coding the UL line). In one embodiment, data streams 112 are the PHY layer output I/Q values (see FIG. 2b) that are processed by the baseband processor in the MU-MAS system. I/Q value data streams 112 may be all-digital signals (e.g., LTE, GSM), all-analog signals (e.g., non-digitally modulated FM radio waves, beacon, or electromagnetic energy signal), or mixed analog/digital signals (e.g., FM - radio waves with built-in radio data broadcast system, AMPS) at the output of the PHY level, which are processed by the baseband processor in the MU-MAS system. In another embodiment, data streams 112 are MAC, RLC, or PDCP packets sent to a scheduling unit, which forwards them to a baseband unit. The baseband block converts the packets into I/Q values that are passed to the baseband processor in the MU-MAS system. Therefore, data streams 112, either actual I/Q values or I/Q values converted from packets, form a plurality of digital signals that are processed by the baseband processor in the MU-MAS system.

Процессор основной полосы частот в системе MU-MAS представляет собой ядро диспетчера VRM 108 (см. фиг. 1), которое преобразует M значений I/Q из M точек VRI в N потоков 113 данных, отправленных в N точек доступа 109. В одном варианте осуществления потоки 113 данных представляют собой значения I/Q N сигналов, переданных по беспроводной линии 110 связи из точек доступа 109. В таком варианте осуществления точка доступа состоит из АЦП/ЦАП, РЧ-цепи и антенны. В другом варианте осуществления потоки 113 данных представляют собой биты данных и информацию о предварительном кодировании в системе MU-MAS, которые комбинируются в точках доступа для формирования N сигналов, отправляемых по беспроводной линии 110 связи. В таком варианте осуществления каждая точка доступа оснащена центральным процессором (CPU), цифровым сигнальным процессором (ЦСП) или системой на кристалле для дополнительной обработки основной полосы частот перед блоками АЦП/ЦАП. В одном варианте осуществления потоки 113 данных представляют собой биты данных и информацию о предварительном кодировании в системе MU-MAS, которые комбинируются в точках доступа для формирования N сигналов, отправляемых по беспроводной линии 110 связи, которая обладает меньшей скоростью передачи, чем потоки 113 данных, которые представляют собой значения I/Q N сигналов. В одном варианте осуществления для сокращения скорости передачи потоков 113 данных используют сжатие без потерь информации. В другом варианте осуществления для сокращения скорости передачи потоков данных используют сжатие с потерей информации.The baseband processor in the MU-MAS system is the VRM core 108 (see FIG. 1), which converts M I/Q values from M VRI points into N data streams 113 sent to N access points 109. In one embodiment implementation, data streams 113 represent I/Q N values of signals transmitted over wireless link 110 from access points 109. In such an embodiment, the access point consists of an ADC/DAC, an RF circuit, and an antenna. In another embodiment, data streams 113 are data bits and MU-MAS precoding information that are combined at access points to form N signals sent over wireless link 110. In such an embodiment, each access point is equipped with a central processing unit (CPU), digital signal processor (DSP), or system-on-chip for additional baseband processing before the ADC/DAC blocks. In one embodiment, data streams 113 are data bits and MU-MAS precoding information that are combined at access points to form N signals sent over wireless link 110, which has a lower transmission rate than data streams 113. which are the I/Q values of N signals. In one embodiment, lossless compression is used to reduce the transmission rate of data streams 113. In another embodiment, lossy compression is used to reduce the transmission rate of data streams.

1.2 Поддержка мобильности и эстафетной передачи данных1.2 Support for mobility and relay transmission

Описанные выше системы и способы применимы, если устройства UE находятся в пределах покрытия точек доступа. При перемещении устройств UE из зоны покрытия точки доступа соединение может прерваться, и сеть RAN 301 не сможет создать объемы когерентности. Для расширения зоны покрытия системы можно постепенно увеличивать за счет добавления новых точек доступа. Однако диспетчеру VRM может не хватить вычислительной мощности для поддержки новых точек доступа, или могут возникнуть практические проблемы при подключении новых точек доступа к одному диспетчеру VRM. В этих сценариях необходимо добавлять смежные сети RAN 302 и 303 для поддержки новых точек доступа, как показано на фиг. 3.The systems and methods described above are applicable if the UEs are within the coverage of the access points. When UEs move out of the access point's coverage area, the connection may be interrupted and the RAN 301 will not be able to create coherence volumes. To expand the coverage area of the system, it can be gradually expanded by adding new access points. However, the VRM may not have enough processing power to support new access points, or there may be practical problems connecting new access points to a single VRM. In these scenarios, adjacent RANs 302 and 303 need to be added to support new access points, as shown in FIG. 3.

В одном варианте осуществления конкретное устройство UE находится в зоне покрытия, обслуживаемой как первой сетью RAN 301, так и смежной сетью RAN 302. В таком варианте осуществления смежная сеть RAN 302 выполняет только обработку основной полосы частот в системе MU-MAS для этого устройства UE одновременно с обработкой системы MU-MAS первой сетью RAN 301. Смежная сеть RAN 302 не управляет какой-либо точкой VRI для данного устройства UE, поскольку точка VRI для этого устройства UE уже запущена в первой сети RAN 301. Для организации совместного предварительного кодирования первой и смежной сетями RAN диспетчер VRM в первой сети RAN 301 и диспетчер VRM в смежной сети RAN 302 обмениваются информацией об основной полосе частот через облачный диспетчер VRM 304 и линии 305 связи. Линии 305 связи представляют собой любую проводную (например, оптоволокно, DSL, кабель) или беспроводную линию связи (например, линия связи в пределах прямой видимости), которая обеспечивает соединение надлежащего качества (например, достаточно низкую задержку и достаточную скорость передачи данных) во избежание снижения производительности предварительного кодирования в системе MU-MAS.In one embodiment, a particular UE is in a coverage area served by both the first RAN 301 and the adjacent RAN 302. In such an embodiment, the adjacent RAN 302 only performs baseband MU-MAS processing for that UE simultaneously with the MU-MAS system processed by the first RAN 301. The adjacent RAN 302 does not control any VRI point for a given UE because the VRI point for that UE is already running in the first RAN 301. To enable joint precoding of the first and adjacent RAN networks, the VRM in the first RAN 301 and the VRM in the adjacent RAN 302 exchange baseband information through the cloud VRM 304 and communication links 305. Communication links 305 are any wired (e.g., fiber, DSL, cable) or wireless communication link (e.g., line-of-sight link) that provides a connection of adequate quality (e.g., low enough latency and sufficient data speed) to avoid reduced precoding performance in the MU-MAS system.

В другом варианте осуществления конкретное устройство UE перемещается за пределы зоны покрытия первой сети RAN 301 в зону покрытия смежной сети RAN 303. В таком варианте осуществления точка VRI, связанная с этим устройством UE, «телепортируется» из первой сети RAN 301 в смежную сеть RAN 303. Под «телепортацией точки VRI» понимают процесс передачи информации о состоянии точки VRI из сети RAN 301 в сеть RAN 303, при котором точка VRI перестает функционировать в пределах сети RAN 301 и начинает функционировать в пределах сети RAN 303. В идеальном варианте телепортация VRI происходит достаточно быстро, и устройство UE, обслуживаемое этой точкой VRI, не испытывает обрывов передачи потоков данных от точки VRI. В одном варианте осуществления, если точка VRI после телепортации начинает функционировать с задержкой, то перед телепортацией устройство UE, обслуживаемое этой точкой VRI, переводится в состояние, в котором оно будет сохранять соединение до тех пор, пока точка VRI не запустится в смежной сети RAN 303 и не продолжит обслуживать это устройство. Телепортацию точки VRI обеспечивает облачный диспетчер VCM 306, который соединяет диспетчер VCM в первой сети RAN 301 с диспетчером VCM в смежной сети RAN 303. Проводные или беспроводные линии 307 связи между диспетчерами VCM не имеют таких ограничений производительности, как линии 305 связи между диспетчерами VRM, поскольку линии 307 связи только передают данные и не влияют на производительность предварительного кодирования в системе MU-MAS. В этом же варианте осуществления изобретения между первой сетью RAN 301 и смежной сетью RAN 303 используют дополнительные линии 305 связи для соединения диспетчеров VRM этих сетей, которые обеспечивают соединение надлежащего качества (например, достаточно низкую задержку и достаточную скорость передачи данных) во избежание снижения производительности предварительного кодирования в системе MU-MAS. В одном варианте осуществления шлюзы первой и смежной сетей RAN соединены с облачным шлюзом 308, который управляет трансляцией всех сетевых адресов (или IP-адресов) в сетях RAN.In another embodiment, a particular UE moves out of the coverage area of the first RAN 301 into the coverage area of an adjacent RAN 303. In such an embodiment, the VRI associated with that UE is “teleported” from the first RAN 301 to the adjacent RAN 303 “VRI point teleportation” refers to the process of transferring information about the state of a VRI point from RAN 301 to RAN 303, in which the VRI point ceases to function within RAN 301 and begins to function within RAN 303. Ideally, VRI teleportation occurs. fast enough that the UE served by that VRI does not experience interruptions in data flows from the VRI. In one embodiment, if a VRI becomes delayed after teleportation, then prior to teleportation, the UE served by that VRI is placed in a state in which it will remain connected until the VRI starts up in the adjacent RAN 303 and will not continue to service this device. Teleportation of the VRI point is provided by the cloud VCM 306, which connects the VCM in the first RAN 301 to the VCM in the adjacent RAN 303. Wired or wireless links 307 between VCMs do not have the same performance limitations as links 305 between VRMs. since the communication lines 307 only transmit data and do not affect the precoding performance of the MU-MAS system. In the same embodiment, additional communication links 305 are used between the first RAN 301 and the adjacent RAN 303 to connect the VRMs of these networks, which provide a connection of adequate quality (for example, low enough latency and sufficient data rate) to avoid degrading the performance of the preliminary coding in the MU-MAS system. In one embodiment, the gateways of the first and adjacent RANs are connected to a cloud gateway 308, which manages the translation of all network addresses (or IP addresses) in the RANs.

В одном варианте осуществления изобретения телепортация точки VRI происходит между сетью RAN 401, описанной в настоящей заявке, и любой смежной беспроводной сетью 402, как показано на фиг. 4. В качестве примера, но не ограничения, беспроводная сеть 402 представляет собой любую традиционную сотовую (например, GSM, 3G, HSPA+, LTE, LTE-Advanced, CDMA, WiMAX, AMPS) или беспроводную локальную сеть (WLAN, например, Wi-Fi). В качестве примера, но не ограничения, беспроводной протокол также может представлять собой широковещательный цифровой или аналоговый протокол, такой как ATSC, DVB-T, NTSC, PAL, SECAM, AM или FM-радио, со стерео или RDS или без таковых, или широковещательные несущие волны для любых целей, таких как синхронизация времени или использование в качестве маячков. Беспроводной протокол также может создавать сигналы для передачи электромагнитной энергии, которую принимает, например, выпрямляющая антенна, такая как описанная в патентах США № 7,451,839, 8,469,122 и 8,307,922. Поскольку точка VRI телепортируется из сети RAN 401 в смежную беспроводную сеть 402, выполняется эстафетная передача устройства UE из одной сети в другую, и беспроводное соединение продолжает функционировать.In one embodiment of the invention, VRI point teleportation occurs between the RAN 401 described herein and any adjacent wireless network 402, as shown in FIG. 4. By way of example, and not limitation, wireless network 402 is any traditional cellular (e.g., GSM, 3G, HSPA+, LTE, LTE-Advanced, CDMA, WiMAX, AMPS) or wireless local area network (WLAN, e.g., Wi-Fi Fi). By way of example, and not limitation, the wireless protocol may also be a digital or analog broadcast protocol such as ATSC, DVB-T, NTSC, PAL, SECAM, AM or FM radio, with or without stereo or RDS, or broadcast carrier waves for any purpose such as time synchronization or use as beacons. The wireless protocol can also generate signals to transmit electromagnetic energy, which is received, for example, by a rectifying antenna such as those described in US Pat. Nos. 7,451,839, 8,469,122, and 8,307,922. As the VRI point is teleported from the RAN 401 to the adjacent wireless network 402, the UE is handed over from one network to the other and the wireless connection continues to function.

В одном варианте осуществления смежная беспроводная сеть 402 представляет собой сеть LTE, показанную на фиг. 5. В таком варианте осуществления облачный диспетчер VCM 502 подключен к узлу 508 управления мобильностью (MME) стандарта LTE. Вся информация об идентификации, аутентификации и мобильности каждого устройства UE, передаваемая между сетями LTE и RAN 501, передается между узлом MME 508 и облачным диспетчером VCM 502. В этом же варианте осуществления узел MME соединен с одной или более станциями eNodeBs 503, подключенными к устройству UE 504 через беспроводную сотовую сеть. Станции eNodeBs подключены к сети 507 через обслуживающий шлюз (S-GW) 505 и шлюз 506 сети пакетной передачи данных (P-GW).In one embodiment, adjacent wireless network 402 is the LTE network shown in FIG. 5. In such an embodiment, the cloud manager VCM 502 is connected to an LTE mobility management node (MME) 508. All identification, authentication and mobility information of each UE device transferred between the LTE and RAN networks 501 is transferred between the MME node 508 and the cloud manager VCM 502. In the same embodiment, the MME node is connected to one or more eNodeBs 503 connected to the device UE 504 over a wireless cellular network. The eNodeBs are connected to the network 507 through a serving gateway (S-GW) 505 and a packet data gateway (P-GW) 506.

2. Системы и способы обработки нисходящей (DL) и восходящей (UL) линий связи в системе МU-MAS2. Systems and methods for processing downlink (DL) and uplink (UL) communication lines in the MU-MAS system

Типичная нисходящая беспроводная линия связи (DL) состоит из широковещательных физических каналов, передающих информацию для всей соты, и выделенных физических каналов с информацией и данными для конкретного устройства UE. Например, стандарт LTE определяет широковещательные каналы, такие как P-SS и S-SS (используемые для синхронизации на устройстве UE), MIB и PDCCH, а также каналы для передачи данных на конкретное устройство UE, такие как PDSCH. В одном варианте осуществления настоящего изобретения все широковещательные каналы стандарта LTE (например, P-SS, S-SS, MIC, PDCCH) предварительно кодируют так, что каждое устройство UE принимает только предназначенную ему информацию. В другом варианте осуществления предварительно кодируют только часть широковещательного канала. В качестве примера, но не ограничения, канал PDCCH содержит широковещательную информацию, а также информацию, предназначенную для одного устройства UE, такую как DCI 1A и DCI 0, используемые для направления устройств UE на ресурсные блоки (RB), которые будут применены в каналах нисходящей (DL) и восходящей (UL) линий связи. В одном варианте осуществления широковещательную информацию канала PDCCH предварительно не кодируют, но предварительно кодируют часть канала, содержащую DCI 1A и 0, таким образом, что каждое устройство UE получает только предназначенную ему информацию о блоках RB, передающих данные.A typical wireless downlink (DL) consists of broadcast physical channels carrying information for the entire cell and dedicated physical channels carrying information and data for a specific UE. For example, the LTE standard defines broadcast channels such as P-SS and S-SS (used for synchronization at the UE), MIB and PDCCH, as well as UE-specific data channels such as PDSCH. In one embodiment of the present invention, all LTE broadcast channels (eg, P-SS, S-SS, MIC, PDCCH) are pre-encoded so that each UE receives only the information intended for it. In another embodiment, only a portion of the broadcast channel is pre-encoded. By way of example, and not limitation, the PDCCH contains broadcast information as well as information dedicated to a single UE, such as DCI 1A and DCI 0, used to direct UEs to resource blocks (RBs) to be applied in downlink channels. (DL) and uplink (UL) communications. In one embodiment, the PDCCH broadcast information is not pre-encoded, but the channel portion containing DCI 1A and 0 is pre-encoded such that each UE receives only its intended information about the data transmitting RBs.

В другом варианте осуществления изобретения предварительное кодирование применяют ко всем или только к части каналов данных, например к каналу PDSCH в системах LTE. При применении предварительного кодирования всего канала данных система MU-MAS, описанная в настоящем изобретении, выделяет всю полосу пропускания каждому устройству UE, и множество потоков данных от множества устройств UE разделяют посредством пространственной обработки. Однако в типичных сценариях большинству, если не всем, устройствам UE не нужна вся полоса пропускания (например, около 55 Мбит/с на устройство UE, пиковая скорость передачи данных по линии DL для конфигурации TDD № 2 и конфигурации S-подкадра № 7 в спектре 20 МГц). Затем система MU-MAS по настоящему изобретению разделяет блоки RB линии DL на множество блоков, как в системах многостанционного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) или системах многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), и назначает каждый блок FDMA или OFDMA подмножеству устройств UE. Все устройства UE в пределах одного блока FDMA или OFDMA разделены на разные объемы когерентности посредством предварительного кодирования в системе MU-MAS. В другом варианте осуществления система MU-MAS выделяет разные подкадры линии DL разным подмножествам устройств UE, разделяя таким образом линию DL, как в системах TDMA. Еще в одном варианте осуществления система MU-MAS разделяет блоки RB линии DL на множество блоков между подмножествами устройств UE, как в системах OFDMA, и также выделяет разные подкадры линии DL разным подмножествам устройств UE, как в системах TDMA, используя таким образом и OFMDA, и TDMA для разделения пропускной способности. Например, если в конфигурации TDD № 2 при 20 МГц имеется 10 точек доступа, то суммарная производительность линии DL составляет 55 Mбит/с * 10 = 550 Мбит/c. Если имеется 10 устройств UE, каждое устройство может одновременно получать 55 Мбит/c. Если имеется 200 устройств UE и необходимо равномерно разделить суммарную пропускную способность, то, используя OFDMA, TDMA или их комбинацию, эти 200 устройств UE будут разделены на 20 групп по 10 устройств и каждое устройство UE получит 550 Мбит/c / 200 = 2,75 Мбит/c. В другом примере, если для 10 устройств UE требуется 20 Мбит/c, а остальные устройства UE должны в равной мере использовать оставшуюся полосу, то 10 устройств UE будут использовать 20 Мбит/c * 10 = 200 Мбит/c из 550 Мбит/c, а оставшиеся 550 Мбит/c – 200 Мбит/c = 350 Мбит/c будут разделены между оставшимися 200 – 10 = 190 устройствами UE. При этом каждое из оставшихся 90 устройств получит 350 Мбит/c / 190 = 1,84 Мбит/c. Поэтому система MU-MAS по настоящей заявке может поддерживать гораздо большее число устройств UE, чем имеется точек доступа, а общую пропускную способность всех точек доступа можно разделять между множеством устройств UE.In another embodiment of the invention, precoding is applied to all or only a portion of the data channels, such as the PDSCH in LTE systems. When precoding the entire data channel is applied, the MU-MAS system described in the present invention allocates the entire bandwidth to each UE, and multiple data streams from multiple UEs are separated through spatial processing. However, in typical scenarios, most, if not all, UEs do not need all the bandwidth (e.g., about 55 Mbps per UE, peak DL data rate for TDD configuration #2 and S-subframe configuration #7 in the spectrum 20 MHz). The MU-MAS system of the present invention then divides the DL RBs into a plurality of blocks, as in frequency division multiple access (FDMA) systems or orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and assigns each FDMA or OFDMA block to a subset UE devices. All UEs within the same FDMA or OFDMA block are divided into different coherence volumes through precoding in the MU-MAS system. In another embodiment, the MU-MAS system allocates different DL link subframes to different subsets of UEs, thereby dividing the DL link as in TDMA systems. In yet another embodiment, the MU-MAS system divides the DL RBs into multiple blocks among subsets of UEs, as in OFDMA systems, and also allocates different DL subframes to different subsets of UEs, as in TDMA systems, thus using both OFMDA. and TDMA for bandwidth sharing. For example, if there are 10 access points in TDD configuration No. 2 at 20 MHz, then the total DL line performance is 55 Mbps * 10 = 550 Mbps. If there are 10 UEs, each UE can simultaneously receive 55 Mbps. If there are 200 UEs and the total bandwidth needs to be evenly divided, then using OFDMA, TDMA or a combination of both, these 200 UEs will be divided into 20 groups of 10 devices and each UE will receive 550 Mbps / 200 = 2.75 Mbps. In another example, if 10 UEs require 20 Mbps and the remaining UEs need to equally use the remaining bandwidth, then 10 UEs will use 20 Mbps * 10 = 200 Mbps of 550 Mbps. and the remaining 550 Mbit/s – 200 Mbit/s = 350 Mbit/s will be divided among the remaining 200 – 10 = 190 UEs. In this case, each of the remaining 90 devices will receive 350 Mbit/s / 190 = 1.84 Mbit/s. Therefore, the MU-MAS system of the present application can support many more UEs than there are access points, and the total capacity of all access points can be shared among multiple UEs.

Для канала UL стандарт LTE определяет традиционные методы обеспечения многостанционного доступа, такие как TDMA или SC-FDMA. В настоящем изобретении предварительное кодирование в системе MU-MAS выполняют в линии DL для назначения разрешений UL разным устройствам UE с целью применения методов многостанционного доступа TDMA и SC-FDMA. Таким образом, общую пропускную способность линии UL можно разделять между устройствами UE, число которых значительно превосходит количество точек доступа.For the UL link, the LTE standard defines traditional multiple access methods such as TDMA or SC-FDMA. In the present invention, MU-MAS precoding is performed on the DL link to assign UL grants to different UEs for the purpose of applying TDMA and SC-FDMA multiple access techniques. In this way, the total capacity of the UL link can be shared among UEs that greatly outnumber the number of access points.

Если устройств UE больше, чем точек доступа, и общая пропускная способность разделяется между устройствами UE, как описано выше, в одном варианте осуществления система MU-MAS поддерживает отдельную точку VRI для каждого устройства UE, а диспетчер VRM управляет точками VRI так, что точки VRI используют блоки RB и разрешения ресурсов в соответствии с выбранной системой(-ами) OFDMA,TDMA или SC-FDMA, использованной(-ыми) для разделения общей пропускной способности. В другом варианте осуществления одна или более отдельных точек VRI могут поддерживать множество устройств UE и управлять планированием распределения пропускной способности между этими устройствами UE посредством методов OFDMA, TDMA или SC-FDMA.If there are more UEs than access points and the total bandwidth is shared among the UEs as described above, in one embodiment, the MU-MAS system maintains a separate VRI for each UE, and the VRM manages the VRIs such that the VRIs use RBs and resource grants in accordance with the selected OFDMA, TDMA or SC-FDMA system(s) used to share the shared capacity. In another embodiment, one or more individual VRIs may support multiple UEs and control scheduling of bandwidth allocation among those UEs via OFDMA, TDMA, or SC-FDMA techniques.

В другом варианте осуществления планирование распределения пропускной способности основано на балансировке нагрузки запросов пользователей с использованием любого из множества методов предшествующего уровня техники, в зависимости от политик и целевых показателей производительности системы. В другом варианте осуществления планирование зависит от требований качества обслуживания (QoS) для конкретных устройств UE (например, устройств UE абонентов, которые платят за определенный уровень обслуживания, предоставляющий фиксированный уровень пропускной способности) или для определенных типов данных (например, видео для услуг телевидения).In another embodiment, bandwidth allocation scheduling is based on load balancing user requests using any of a variety of prior art techniques, depending on policies and system performance targets. In another embodiment, scheduling depends on quality of service (QoS) requirements for specific UEs (e.g., subscriber UEs that pay for a certain level of service providing a fixed level of bandwidth) or for certain types of data (e.g., video for television services) .

В другом варианте осуществления для улучшения качества линии связи выбирают приемную антенну восходящей линии связи (UL). В данном способе диспетчер VRM оценивает качество канала UL на основании сигнальной информации, отправляемой устройствами UE (например, SRS, DMRS), и определяет лучшую приемную антенну для разных устройств UE в линии UL. Затем диспетчер VRM назначает одну приемную антенну каждому устройству UE для улучшения качества его линии связи. В другом варианте осуществления выбор приемной антенны используют для уменьшения перекрестных помех между разными полосами частот, вызванных использованием схемы SC-FDMA. Существенное преимущество этого метода заключается в передаче данных устройством UE по линии UL только до ближайшей точки доступа. В этом сценарии устройство UE может значительно снизить мощность передачи, необходимую для достижения ближайшей точки доступа, продлевая таким образом время работы батареи. В этом же варианте осуществления используют разные коэффициенты масштабирования мощности для канала передачи данных UL и сигнального канала UL. В одном примере осуществления мощность сигнального канала UL (например, SRS) увеличивают по сравнению с мощностью канала передачи данных для обеспечения оценки информации CSI линии UL и предварительного кодирования в системе MU-MAS (с использованием принципа взаимности каналов UL/DL в системах TDD) от множества точек доступа, при этом ограничивая мощность, необходимую для передачи данных по линии UL. В этом же варианте осуществления уровни мощности сигнального канала UL и канала передачи данных UL регулируются диспетчером VRM посредством передачи сигналов по линии DL на основании способов управления мощностью передачи, которые выравнивают относительную мощность, передаваемую на разные устройства UE и принимаемую от них.In another embodiment, an uplink (UL) receiving antenna is selected to improve link quality. In this method, the VRM estimates the quality of the UL link based on the signaling information sent by the UEs (eg, SRS, DMRS) and determines the best receive antenna for different UEs in the UL link. The VRM then assigns one receive antenna to each UE to improve its link quality. In another embodiment, the selection of the receiving antenna is used to reduce crosstalk between different frequency bands caused by the use of the SC-FDMA scheme. A significant advantage of this method is that the UE transmits data over the UL link only to the nearest access point. In this scenario, the UE can significantly reduce the transmit power required to reach the nearest access point, thus extending battery life. In the same embodiment, different power scaling factors are used for the UL data channel and the UL signaling channel. In one embodiment, the power of the UL signaling channel (eg, SRS) is increased relative to the power of the data channel to allow UL CSI information to be estimated and precoded in the MU-MAS system (using the principle of UL/DL channel reciprocity in TDD systems) from multiple access points while limiting the power required to transmit data over the UL link. In the same embodiment, the power levels of the UL signaling channel and the UL data channel are adjusted by the VRM through DL signaling based on transmit power control techniques that equalize the relative power transmitted to and received from different UEs.

В другом варианте осуществления для улучшения качества сигнала, передаваемого от каждого устройства UE к множеству точек доступа, на приемнике UL применяют объединение сигналов с максимальным отношением (MRC). В другом варианте осуществления для различения потоков данных, получаемых одновременно в пределах одной полосы частот от разных объемов когерентности устройств UE, к линии UL применяют метод обращения в ноль незначащих компонентов (ZF) или метод минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE), или последовательное подавление помех (SIC), или другие нелинейные методы, или метод предварительного кодирования, использованный для предварительного кодирования линии DL. В этом же варианте осуществления пространственную обработку приемника применяют к каналу передачи данных UL (например, PUSCH) или к управляющему каналу UL (например, PUCCH), или к обоим каналам.In another embodiment, maximum ratio combining (MRC) is used at the UL receiver to improve the quality of the signal transmitted from each UE to multiple access points. In another embodiment, to distinguish data streams received simultaneously within the same frequency band from different amounts of UE coherence, a zeroing (ZF) or minimum mean square error (MMSE) method, or sequential interference cancellation ( ) is applied to the UL link. SIC), or other non-linear methods, or a precoding method used to precode the DL line. In the same embodiment, receiver spatial processing is applied to the UL data channel (eg, PUSCH) or to the UL control channel (eg, PUCCH), or to both channels.

3. Дополнительные варианты осуществления3. Additional embodiments

В одном варианте осуществления объем когерентности, или pCell, как описано выше в абзаце [0076], первого устройства UE представляет собой область в пространстве, где сигнал, предназначенный для первого устройства UE, имеет достаточно высокое значение отношения сигнал/шум с помехами (SINR), при котором можно успешно демодулировать поток данных для первого устройства UE, не превышая заданного уровня помехоустойчивости. Следовательно, в любой точке объема когерентности уровень помех, создаваемых потоками данных, отправляемыми от множества точек доступа к другим устройствам UE, является достаточно низким, чтобы первое устройство UE могло успешно демодулировать собственный поток данных.In one embodiment, the coherence volume, or pCell, as described above in paragraph [0076], of the first UE is a region in space where the signal destined for the first UE has a sufficiently high signal-to-noise ratio (SINR) value. , in which the data stream for the first UE can be successfully demodulated without exceeding a specified noise immunity level. Therefore, at any point in the coherence volume, the level of interference generated by data streams sent from multiple access points to other UEs is low enough that the first UE can successfully demodulate its own data stream.

В другом варианте осуществления объем когерентности, или pCell, характеризует определенная электромагнитная поляризация, например линейная, круговая или эллиптическая. В одном варианте осуществления pCell первого устройства UE характеризует линейная поляризация вдоль первого направления, а pCell второго устройства UE перекрывает pCell первого устройства UE и характеризуется линейной поляризацией вдоль второго направления, ортогонального первому направлению первого устройства UE так, что сигналы, полученные на этих двух устройствах UE, не блокируют друг друга. В качестве примера, но не ограничения, pCell первого устройства UE имеет линейную поляризацию вдоль оси X, pCell второго устройства UE имеет линейную поляризацию вдоль оси Y, а pCell третьего устройства UE имеет линейную поляризацию вдоль оси Z (причем оси X, Y и Z ортогональны) так, что три pCell перекрываются (то есть их центры находятся в одной и той же точке пространства), но сигналы трех устройств UE не интерферируют, поскольку их поляризации ортогональны.In another embodiment, the coherence volume, or pCell, is characterized by a particular electromagnetic polarization, such as linear, circular, or elliptical. In one embodiment, the pCell of the first UE has a linear polarization along a first direction, and the pCell of the second UE overlaps the pCell of the first UE and has a linear polarization along a second direction orthogonal to the first direction of the first UE such that signals received on the two UEs , do not block each other. By way of example, and not limitation, the pCell of a first UE has linear polarization along the X-axis, the pCell of a second UE has linear polarization along the Y-axis, and the pCell of a third UE has linear polarization along the Z-axis (with the X, Y, and Z axes being orthogonal ) such that the three pCells overlap (that is, their centers are at the same point in space), but the signals of the three UEs do not interfere because their polarizations are orthogonal.

В другом варианте осуществления каждую pCell уникальным образом идентифицируют ее местоположение в трехмерном пространстве, определенное координатами (x, y, z), и одно направление поляризации, определенное как линейная комбинация трех фундаментальных поляризаций вдоль осей X, Y и Z. В результате настоящую систему MU-MAS характеризуют шесть степеней свободы (то есть три степени свободы положения в пространстве и три степени свободы направлений поляризации), которые можно использовать для создания множества неинтерферирующих pCell для разных устройств UE.In another embodiment, each pCell is uniquely identified by its location in three-dimensional space, defined by coordinates (x, y, z), and one direction of polarization, defined as a linear combination of the three fundamental polarizations along the x, y, and z axes. The result is a present MU system -MAS are characterized by six degrees of freedom (i.e., three degrees of freedom of spatial position and three degrees of freedom of polarization directions) that can be used to create multiple non-interfering pCells for different UEs.

В одном варианте осуществления точки VRI, как описано выше в абзаце [0077], представляют собой независимые исполнительные модули, которые запущены на одном или более процессорах. В другом варианте осуществления каждый исполнительный модуль запущен либо на одном процессоре, либо на нескольких процессорах в одной вычислительной системе, либо на нескольких процессорах в разных вычислительных системах, соединенных по сети. В другом варианте осуществления различные исполнительные модули запущены либо на одном и том же процессоре, либо на разных процессорах в одной вычислительной системе, либо на нескольких процессорах в разных вычислительных системах. В другом варианте осуществления процессор представляет собой центральный процессор (CPU) либо основной процессор в многопроцессорном CPU, либо контекст исполнения в основном процессоре, поддерживающем технологию гиперпоточности, либо графический процессор (GPU), либо цифровой сигнальный процессор (ЦСП), либо программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ), либо специализированную интегральную микросхему.In one embodiment, the VRIs, as described above in paragraph [0077], are independent execution units that run on one or more processors. In another embodiment, each execution module runs on either a single processor, multiple processors on a single computing system, or multiple processors on different computing systems connected over a network. In another embodiment, different execution modules run either on the same processor, on different processors on the same computing system, or on multiple processors on different computing systems. In another embodiment, the processor is a central processing unit (CPU), either a main processing unit in a multiprocessor CPU, or an execution context in a main processor supporting hyperthreading technology, or a graphics processing unit (GPU), a digital signal processor (DSP), or a field programmable gate array (FPGA), or a specialized integrated circuit.

Варианты осуществления настоящего изобретения могут включать различные этапы, как описано выше. Такие этапы можно реализовать в исполняемых компьютером командах, выполняемых на универсальном или специализированном процессоре. В альтернативном варианте осуществления эти этапы могут выполнять специализированные аппаратные компоненты, которые включают аппаратную логику выполнения этапов, или любые комбинации программируемых компьютерных компонентов и специальных аппаратных компонентов.Embodiments of the present invention may include various steps as described above. Such steps can be implemented in computer-executable instructions running on a general purpose or dedicated processor. In an alternative embodiment, these steps may be performed by dedicated hardware components that include hardware logic for executing the steps, or any combination of programmable computer components and dedicated hardware components.

Как описано в настоящем документе, инструкции могут относиться к определенным конфигурациям аппаратного обеспечения, таким как специализированные интегральные микросхемы (ASIC), выполненные с возможностью осуществления определенных операций или имеющие предварительно заданные функциональные возможности, или к программным инструкциям, хранящимся в памяти, встроенной в энергонезависимый машиночитаемый носитель. Поэтому методы, показанные на фигурах, можно реализовать с помощью кода и данных, хранящихся и исполняемых на одном или более электронных устройствах. Такие электронные устройства хранят и передают (внутренне и/или по сети с помощью других электронных устройств) код и данные, используя машиночитаемые носители, такие как энергонезависимые машиночитаемые носители (например, магнитные диски, оптические диски, оперативные запоминающие устройства, постоянные запоминающие устройства, устройства с флэш-памятью, память с фазовыми переходами) и энергозависимую машиночитаемую среду обмена данными (например, электрические, оптические, акустические или другие формы распространяемых сигналов, такие как несущие волны, инфракрасные сигналы, цифровые сигналы и т.п.).As described herein, instructions may relate to specific hardware configurations, such as application specific integrated circuits (ASICs) configured to perform specific operations or have predefined functionality, or to software instructions stored in memory embedded in a non-volatile machine-readable computer. carrier. Therefore, the methods shown in the figures can be implemented using code and data stored and executed on one or more electronic devices. Such electronic devices store and transmit (internally and/or over a network with other electronic devices) code and data using computer-readable media, such as non-volatile computer-readable media (e.g., magnetic disks, optical disks, random access memories, read-only memories, flash memory, phase change memory) and volatile machine-readable communication media (e.g., electrical, optical, acoustic, or other forms of propagated signals such as carrier waves, infrared signals, digital signals, etc.).

В представленном подробном описании для целей объяснения приведены многочисленные конкретные подробности, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Однако специалисту в данной области будет очевидно, что настоящее изобретение можно использовать без некоторых из таких конкретных подробностей. В некоторых примерах хорошо известные структуры и функции не описывали подробно, чтобы облегчить понимание объекта настоящего изобретения. Соответственно, объем и сущность изобретения необходимо рассматривать с точки зрения формулы изобретения, приведенной далее.In the present detailed description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention can be practiced without some of these specific details. In some examples, well-known structures and functions have not been described in detail to facilitate understanding of the subject matter of the present invention. Accordingly, the scope and spirit of the invention must be considered in terms of the claims set forth below.

Claims

1. A method for mapping virtual radio points into physical coherence volumes in a multi-user multi-antenna system (MU-MAS), the method comprising the steps of:

receiving or creating a first plurality of signals;

pre-encoding the first plurality of signals into a second plurality of signals that are simultaneously transmitted on the same carrier frequency; and combining the second plurality of signals into a plurality of volumes in space such that in each of the plurality of volumes in space, one of the first plurality of signals can be demodulated by one of the plurality of user devices.

2. The method of claim 1, further comprising creating a first plurality of signals using a plurality of protocol stacks.

3. The method of claim 2, further comprising mapping a different protocol stack to each volume in space.

4. The method of claim 2, further comprising mapping at least one protocol stack into more than one volume in space.

5. The method of claim 2, wherein the plurality of user devices simultaneously receives a plurality of data streams from a plurality of protocol stacks.

6. The method of claim 2, wherein at least two different protocol stacks simultaneously implement different protocols.

7. The method of claim 2, wherein the protocol stacks include one or more of GSM, 3G, HSPA+, CDMA, WiMAX, LTE, LTE-Advanced, or Wi-Fi stacks.

8. The method of claim 1, further comprising dividing the frequency band into a plurality of FDMA, OFDMA or SC-FDMA blocks, each of the FDMA, OFDMA or SC-FDMA blocks comprising a plurality of volumes in space.

9. The method of claim 8, wherein the user device is located within each of a plurality of spatial volumes in each of the FDMA, OFDMA, or SC-FDMA blocks.

10. The method of claim 9 further comprising allocating block sizes in accordance with a data request from user devices.

11. The method according to claim 1, further comprising creating another plurality of volumes in space at different time intervals.

12. The method of claim 11, wherein the user device is located within each of the plurality of volumes in space at each time interval.

13. The method of claim 12, wherein durations of time intervals are allocated in accordance with a request for data from user devices.

14. The method of claim 1, wherein the MU-MAS comprises a first radio access network (RAN).

15. The method of claim 2, wherein the at least one protocol stack comprises all or a subset of the user plane or control plane protocol layers of the Long Term Telecommunications Evolution (LTE) standard.

16. The method of claim 2, wherein the at least one protocol stack provides a signal for the protocol that is at least partially analog.

17. The method of claim 1, wherein at least one of the first plurality of signals is an electromagnetic energy signal.

18. The method of claim 1, further comprising processing associated with identification, authentication and protocol stack mobility using VCM.

19. The method of claim 1, further comprising processing baseband data streams using a VRM.

20. The method of claim 19, wherein the VRM comprises a scheduler, or a baseband unit, or a baseband processor in the MU-MAS system, or a combination thereof.

21. The method of claim 1, wherein the MU-MAS comprises a plurality of RANs.

22. The method of claim 21, wherein the plurality of RANs communicate with each other to jointly create volumes in space.

23. The method of claim 22, wherein the first RAN hosts at least one protocol stack for the co-created volume in space.

24. The method of claim 22, wherein the first RAN transmits the state of the at least one protocol stack to the second RAN for placement in the second RAN.

25. The method according to claim 24, in which the user device within the volume in space receiving data through the transmitted protocol stack does not experience interruptions in the transmission of data streams.

26. The method of claim 1, further comprising creating volumes in space using a baseband precoder.

27. The method of claim 26, further comprising adapting to changing signal propagation conditions by dynamically adjusting the size, shape and signal strength of volumes in space.

28. The method of claim 26, further comprising performing precoding by the baseband precoder only at certain time intervals and/or within certain frequency ranges.

29. The method of claim 28, wherein certain time intervals and/or certain frequency ranges correspond to certain data blocks or control blocks in protocol stacks.

30. The method of claim 29, wherein the MU-MAS is an LTE-compatible network and the baseband precoder precodes the entire PDCCH or only a portion thereof containing DCI 1A and 0.

31. The method of claim 1, wherein data is transmitted via an uplink from user devices located in volumes in space for reception by antennas of the MU-MAS system.

32. The method of claim 31, further comprising simultaneously transmitting multiple uplink transmissions in a single frequency band.

33. The method of claim 32, further comprising a post-coding step for separating multiple simultaneous uplink transmissions.

34. The method according to claim 1, in which the signal in the volume is polarized.

35. The method of claim 1, wherein at least one of the second plurality of signals is transmitted to at least one of the plurality of access points (APs).

36. The method of claim 35, wherein at least one of the second plurality of signals is transmitted to at least one of the plurality of access points as I/Q values.

37. The method of claim 35, wherein the second plurality of signals is transmitted to at least one of the plurality of access points, the data rate being lower than the I/Q value transmission rate.

38. A method for mapping virtual radio points into physical coherence volumes in a multi-user multi-antenna system (MU-MAS), the method comprising the steps of:

receiving or creating a first plurality of signals;

pre-encoding the first plurality of signals into a second plurality of signals that are simultaneously transmitted on the same carrier frequency; and combining the second plurality of signals into a plurality of volumes in space;

where each of the plurality of volumes in space contains one of the first plurality of signals modulating one carrier frequency.

39. The method of claim 38, further comprising creating a first plurality of signals using a plurality of protocol stacks.

40. The method of claim 38, wherein the user device demodulates one of the first plurality of signals in each of the plurality of volumes in space.

41. The method of claim 40, wherein different user devices use different wireless protocols in the same spectrum.

42. The method of claim 41, in which at least two protocols are spectrum incompatible.

43. The method of claim 39, wherein the one or more LTE protocols are implemented by a plurality of protocol stacks.

44. The method of claim 39, wherein the one or more protocols of the Wi-Fi standard are implemented by a plurality of protocol stacks.

45. The method of claim 39, wherein at least two spectrum-incompatible protocol standards are simultaneously implemented by multiple protocol stacks in the same spectrum.

46. A method for mapping virtual radio points into physical coherence volumes in a multi-user multi-antenna system (MU-MAS) with simultaneous transmissions from a first set of signals, the method comprising:

creating a second plurality of independent signals in the same frequency band for a plurality of user devices by adding the first plurality of signals, wherein at least one of the second plurality of independent signals transmits electromagnetic energy to the user device.

47. The method of claim 46, wherein the electromagnetic energy is received by the rectifying antenna.

48. The method of claim 46, wherein the electromagnetic energy is received by the rectifying antenna and provides feedback to the MU-MAS system.

49. The method of claim 46, wherein at least one of the second plurality of signals carries data.

50. The method of claim 46, wherein at least one of the second plurality of signals carries both electromagnetic energy and data.