Claims (27)
1. Способ динамической адаптации характеристик связи многоантенной системы (MAC) с многопользовательскими (МП) передачами (МП-МАС), содержащий этапы, на которых:1. A method for dynamically adapting communication characteristics of a multi-antenna system (MAC) with multi-user (MP) transmissions (MP-MAC), comprising the steps of:
передают обучающий сигнал от каждой антенны базовой станции к каждому из множества беспроводных клиентских устройств, причем каждое из клиентских устройств анализирует каждый обучающий сигнал для выработки характеристических данных канала, и принимают характеристические данные канала на базовой станции;transmitting a training signal from each antenna of the base station to each of a plurality of wireless client devices, wherein each of the client devices analyzes each training signal to generate channel characteristic data, and receiving channel characteristic data at the base station;
определяют мгновенное или статистическое качество канала (показатель качества линии связи) для беспроводных клиентских устройств с помощью характеристических данных канала;determine the instantaneous or statistical quality of the channel (an indicator of the quality of the communication line) for wireless client devices using the characteristic data of the channel;
определяют поднабор пользователей и режим передачи МП-МАС на основе показателя качества линии связи;determining a subset of users and an MP-MAC transmission mode based on a link quality indicator;
вычисляют множество весов предварительного кодера МП-МАС на основе характеристических данных каналов;calculating a plurality of weights of the MP-MAC preliminary encoder based on channel characteristic data;
предварительно кодируют данные с помощью весов предварительного кодера МП-МАС для генерирования сигналов предварительно кодированных данных для каждой антенны базовой станции; иpre-encode the data using the weights of the pre-encoder MP-MAC for generating signals of pre-encoded data for each antenna of the base station; and
передают сигналы предварительно кодированных данных через каждую антенну базовой станции к каждому соответствующему клиентскому устройству в выбранном поднаборе.transmit precoded data signals through each antenna of the base station to each respective client device in the selected subset.
2. Способ по п.1, в котором режимы передачи МП-МАС включают в себя различные комбинации выбора/разнесения антенн или мультиплексирования, схем модуляции/кодирования (MCS) и конфигураций/геометрий решетки.2. The method of claim 1, wherein the MP-MAC transmission modes include various combinations of antenna selection / diversity or multiplexing, modulation / coding (MCS) schemes, and array configurations / geometries.
3. Способ по п.1, в котором показатель качества линии связи оценивают во временной, частотной и/или пространственной областях.3. The method according to claim 1, in which the indicator of the quality of the communication line is evaluated in the time, frequency and / or spatial areas.
4. Способ по п.1, в котором показатель качества линии связи включает в себя отношение сигнал-шум (SNR) для сигналов, принятых в клиентских устройствах.4. The method according to claim 1, in which the indicator of the quality of the communication line includes a signal-to-noise ratio (SNR) for signals received at client devices.
5. Способ по п.1, в котором система МП-МАС представляет собой систему связи с распределенными входами и распределенными выходами (DIDO), при этом режим передачи МП-МАС является режимом передачи DIDO на основе показателя качества линии связи, а веса предварительного кодера МП-МАС являются весами предварительного кодера DIDO.5. The method according to claim 1, in which the MP-MAC system is a communication system with distributed inputs and distributed outputs (DIDO), while the transmission mode of the MP-MAC is a DIDO transmission mode based on the quality index of the communication line, and the weight of the preliminary encoder MP-MAC are the weights of the pre-encoder DIDO.
6. Система для динамической адаптации характеристик связи системы связи МП-МАС, содержащая:6. A system for dynamically adapting communication characteristics of an MP-MAC communication system, comprising:
один или более узлов кодирования и модуляции для кодирования и модуляции информационных битов для каждого из множества беспроводных клиентских устройств для получения кодированных и модулированных информационных битов;one or more encoding and modulation nodes for encoding and modulating information bits for each of a plurality of wireless client devices to obtain encoded and modulated information bits;
один или более узлов отображения для отображения кодированных и модулированных информационных битов в комплексные символы; иone or more display nodes for mapping encoded and modulated information bits into complex symbols; and
конфигуратор МП-МАС для определения поднабора пользователей и режимов передачи МП-МАС на основе характеристических данных каналов, полученных по обратной связи от беспроводных клиентских устройств, и для управления в ответ на это узлами кодирования и модуляции и узлами отображения.MP-MAC configurator for determining a subset of users and MP-MAC transmission modes based on the characteristic data of channels received by feedback from wireless client devices, and for controlling, in response to this, coding and modulation nodes and display nodes.
7. Система по п.6, дополнительно содержащая:7. The system according to claim 6, further comprising:
узел предварительного кодирования МП-МАС, работающий под управлением конфигуратора МП-МАС, для вычисления весов предварительного кодирования для предварительного кодирования сигналов данных перед передачей к клиентским устройствам.MP-MAC precoding unit, operated by the MP-MAC configurator, for calculating precoding weights for precoding data signals before transmission to client devices.
8. Система по п.7, дополнительно содержащая:8. The system of claim 7, further comprising:
один или более узлов мультиплексирования с ортогональным разделением частотных каналов (OFDM) для приема предварительно кодированных сигналов от узла предварительного кодирования МП-МАС и модуляции предварительно кодированных сигналов согласно стандарту OFDM.one or more orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) nodes for receiving precoded signals from the MP-MAC precoding unit and modulating the precoded signals according to the OFDM standard.
9. Система по п.8, в которой стандарт OFDM содержит вычисление обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) и добавление циклического префикса.9. The system of claim 8, in which the OFDM standard comprises computing an inverse fast Fourier transform (IFFT) and adding a cyclic prefix.
10. Система по п.8, дополнительно содержащая один или более узлов цифроаналогового преобразования для выполнения цифроаналогового преобразования на выходных сигналах узлов OFDM для генерирования аналогового сигнала основной полосы частот; и10. The system of claim 8, further comprising one or more digital-to-analog conversion nodes for performing digital-to-analog conversion on the output signals of OFDM nodes to generate an analog signal of the main frequency band; and
один или более высокочастотных (ВЧ) узлов для преобразования с повышением частоты сигнала основной полосы частот к высокой частоте и передачи этих сигналов с помощью соответствующих одной или более передающих антенн.one or more high-frequency (HF) nodes for upconverting a baseband signal to a high frequency and transmitting these signals using respective one or more transmitting antennas.
11. Система по п.7, в которой узел предварительного кодирования МП-МАС реализован как предварительный кодер с минимальной среднеквадратичной ошибкой (MMSE), взвешенной MMSE, принудительным обнулением коэффициентов (ZF) или блоковой диагонализацией (БД).11. The system according to claim 7, in which the MP-MAC precoding unit is implemented as a preliminary encoder with a minimum mean square error (MMSE), weighted MMSE, forced coefficient zeroing (ZF), or block diagonalization (DB).
12. Система по п.6, в которой система МП-МАС является системой DIDO, при этом конфигуратор МП-МАС является конфигуратором DIDO для определения поднабора пользователей и режима передачи DIDO на основе характеристических данных каналов, полученных по обратной связи от беспроводных клиентских устройств, и для управления в ответ на это узлами кодирования и модуляции и узлами отображения.12. The system according to claim 6, in which the MP-MAC system is a DIDO system, the MP-MAC configurator is a DIDO configurator for determining a subset of users and a DIDO transmission mode based on channel characteristic data received from feedback from wireless client devices, and for controlling in response to this, coding and modulation nodes and display nodes.
13. Система по п.6, дополнительно содержащая базовую станцию, которая выполнена с возможностью адаптивно переключаться между различными геометриями решетки и различными методами разнесения антенн на основе информации обратной связи о качестве канала от клиентов в качестве средства для увеличения разнесения линий связи и нисходящей пропускной способности.13. The system of claim 6, further comprising a base station that is adapted to adaptively switch between different lattice geometries and various antenna diversity methods based on feedback from channel quality information from clients as a means to increase communication line spacing and downlink throughput .
14. Система по п.6, дополнительно содержащая базовую станцию, которая выполнена с возможностью определять группы пользователей и планировать передачу для различных наборов пользователей на основе относительного приоритета и/или состояния канала.14. The system of claim 6, further comprising a base station that is configured to determine user groups and schedule transmission for different sets of users based on relative priority and / or channel status.
15. Система по п.6, в которой конфигуратор МП-МАС использует методы поляризационного разнесения и/или разнесения по диаграмме направленности в качестве средства для снижения размера решетки при получении разнесения на беспроводной линии связи.15. The system according to claim 6, in which the MP-MAC configurator uses polarization diversity and / or beam diversity methods as a means to reduce the size of the array when receiving diversity on a wireless communication line.
16. Система по п.6, в которой связь осуществляется посредством колебания NVIS и/или поверхностной волны в качестве средства для увеличения разнесения и нисходящей пропускной способности.16. The system according to claim 6, in which the communication is carried out by oscillation of the NVIS and / or surface wave as a means to increase diversity and downward throughput.
17. Система по п.6, в которой разнесение по диаграмме направленности применяется для связи посредством поверхностной волны с некоторыми пользователями и посредством колебания NVIS с остальными пользователями.17. The system according to claim 6, in which the diversity in the radiation pattern is used for communication through a surface wave with some users and through the oscillation of NVIS with other users.
18. Система по п.17, в которой каждый клиент выполнен с возможностью использования пространственного разделения поверхностной волны и линий связи NVIS в качестве средства для увеличения пространственного разнесения линии связи.18. The system according to 17, in which each client is configured to use the spatial separation of the surface wave and the NVIS communication lines as a means to increase the spatial diversity of the communication line.
19. Беспроводное клиентское устройство для использования в системе динамической адаптации характеристик связи системы связи МП-МАС, содержащее:19. A wireless client device for use in a system for dynamically adapting communication characteristics of an MP-MAC communication system, comprising:
один или более ВЧ узлов для приема сигналов, передаваемых от одного или более передающих узлов МП-МАС, и преобразования этих сигналов с понижением частоты к основной полосе частот;one or more RF nodes for receiving signals transmitted from one or more transmitting nodes of the MP-MAC, and converting these signals with decreasing frequency to the main frequency band;
один или более узлов аналого-цифрового преобразования для приема преобразованных с понижением частоты сигналов и преобразования этих сигналов из аналоговых сигналов в цифровые сигналы;one or more nodes of the analog-to-digital conversion for receiving signals converted with lowering frequency and converting these signals from analog signals to digital signals;
один или более узлов OFDM для удаления циклического префикса и выполнения быстрого преобразования Фурье (БПФ) над цифровыми сигналами для представления сигналов в частотной области;one or more OFDM nodes to remove a cyclic prefix and perform fast Fourier transform (FFT) on digital signals to represent signals in the frequency domain;
узел оценки канала, который выполнен с возможностью приема сигналов, выдаваемых от одного или более узлов OFDM в период обучения, и вычисления в ответ на это показателей качества линии связи; иa channel estimation unit, which is configured to receive signals issued from one or more OFDM nodes during the training period, and to calculate, in response thereto, communication line quality indicators; and
генератор обратной связи для передачи показателей качества линии связи на базовую станцию для использования при модуляции/кодировании, предварительном кодировании сигналов и выборе пользователя перед передачей к беспроводному клиентскому устройству.feedback generator for transmitting the quality indicators of the communication line to the base station for use in modulation / coding, precoding signals and selecting a user before transmission to a wireless client device.
20. Беспроводное клиентское устройство по п.19, в котором оценки каналов вычисляются во временной области с использованием входных сигналов в узлы OFDM.20. The wireless client device of claim 19, wherein the channel estimates are calculated in the time domain using input signals to OFDM nodes.
21. Беспроводное клиентское устройство по п.19, в котором генератор обратной связи дополнительно содержит логическую схему для квантования оценок каналов показателей качества линий связи перед передачей на базовую станцию.21. The wireless client device according to claim 19, in which the feedback generator further comprises a logic circuit for quantizing channel estimates of the quality indicators of the communication lines before transmitting to the base station.
22. Беспроводное клиентское устройство по п.19, дополнительно содержащее приемный узел, который выполнен с возможностью приема выходных сигналов от узлов OFDM и демодуляции/декодирования в ответ на это сигнала для получения оценки переданных данных.22. The wireless client device according to claim 19, further comprising a receiving node, which is configured to receive output signals from the OFDM nodes and demodulate / decode the signal in response thereto to obtain an estimate of the transmitted data.
23. Беспроводное клиентское устройство по п.21, в котором приемный узел является приемником с минимальной среднеквадратичной ошибкой (MMSE), приемником с принудительным обнулением коэффициентов (ZF), приемником с максимальным правдоподобием (ML) или приемником MAP.23. The wireless client device according to item 21, in which the receiving node is a receiver with a minimum mean square error (MMSE), a receiver with forced zeroing of coefficients (ZF), a receiver with maximum likelihood (ML) or a receiver MAP.
24. Беспроводное клиентское устройство по п.20, в котором узел оценки канала использует методы поляризационного разнесения и/или разнесения по диаграмме направленности в качестве средства для снижения размера решетки при получении разнесения на беспроводной линии связи.24. The wireless client device of claim 20, wherein the channel estimator uses polarization diversity and / or radiation diversity techniques as a means to reduce grating size when receiving diversity on a wireless communication line.
25. Беспроводное клиентское устройство по п.19, в котором связь осуществляется посредством колебания NVIS и/или поверхностной волны в качестве средства для увеличения разнесения и нисходящей пропускной способности.25. The wireless client device according to claim 19, in which the communication is carried out through the oscillation of the NVIS and / or surface waves as a means to increase diversity and downward throughput.
26. Беспроводное клиентское устройство по п.19, в котором разнесение по диаграмме направленности применяется для связи посредством поверхностной волны с некоторыми пользователями и посредством колебания NVIS с остальными пользователями.26. The wireless client device according to claim 19, in which the diversity in the radiation pattern is used for communication through a surface wave with some users and through the oscillation of NVIS with other users.
27. Беспроводное клиентское устройство по п.26, в котором каждый клиент выполнен с возможностью использования пространственного разделения поверхностной волны и линий связи NVIS в качестве средства для увеличения пространственного разнесения линии связи.
27. The wireless client device according to p, in which each client is configured to use the spatial separation of the surface wave and the NVIS communication lines as a means to increase the spatial diversity of the communication line.