способ и устройство передач по нисходящей линии связи с линейным предварительным кодированием для уменьшения влияния изменений помех во времени

Формула изобретения

1. Способ уменьшения влияния временных изменений в помехе в сети (60) беспроводной связи, причем упомянутый способ отличается тем, что на каждой из одной или более базовых станций (10)

передают данные во множество мобильных станций (12) посредством сигнала с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), содержащего множество (30) поднесущих (32), передаваемых от двух или более передающих антенн (14) в соответствии с фиксированным количеством весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования;

формируют наборы (34) поднесущих посредством назначения каждой поднесущей одному из весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования;

назначают каждую мобильную станцию (12) одному из наборов (34) поднесущих;

ограничивают изменения в наборах (34) поднесущих границами интервала суперкадра;

причем интервал суперкадра определяют как, по меньшей мере, в несколько раз превышающий время цикла измерения качества канала, связанное с мобильными станциями (12), причем время цикла измерения качества канала является временем запаздывания адаптации линии связи, связанным с обновлением базовой станцией (10) скоростей передачи данных индивидуальным мобильным станциям из мобильных станций (12) в ответ на прием сообщений о качестве канала от мобильных станций (12), и изменяют наборы (34) поднесущих по мере необходимости на границах интервала суперкадра в ответ на изменение условий нагрузки и дополнительно проводят упомянутые изменения в наборах (34) поднесущих способом, минимизирующим количество поднесущих (32), которые изменяют с одного весового набора (36) предварительного кодирования на другой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что одна или более базовых станций (10) являются одной или более из множества базовых станций (10) в сети (60) беспроводной связи и дополнительно синхронизируют границы интервала суперкадра для множества базовых станций (10).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование наборов (34) поднесущих посредством назначения каждой поднесущей (32) одному из весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования содержит определение того, сколько мобильных станций (12) из множества мобильных станций (12) наилучшим образом обслуживаются каждым из весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования, и пропорциональное взвешивание количества поднесущих (32), назначенных каждому весовому набору (36) линейного предварительного кодирования.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что определяют, какие мобильные станции (12) наилучшим образом обслуживаются каким весовым набором (36) линейного предварительного кодирования на основании связи направлений лучей передачи, представленных весовыми наборами (36) линейного предварительного кодирования, с геометриями местоположений мобильных станций (12) относительно базовой станции (10).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для каждого набора (34) поднесущих передают пилотную информацию, используя тот же самый весовой набор (36) линейного предварительного кодирования, который используют для набора (34) поднесущих.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксированное количество весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования содержит количество матриц формирования диаграммы направленности луча, которое ограничивает формирование диаграммы направленности луча для OFDM-сигнала фиксированным количеством лучей при фиксированных углах лучей.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что формирование наборов (34) поднесущих посредством назначения каждой поднесущей (32) одному из весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования содержит назначение каждой поднесущей (32) одному лучу из фиксированного количества лучей, и причем ограничение изменений в наборах (34) поднесущих границами интервала суперкадра содержит изменение того, какие поднесущие (32) назначаются какому лучу только в интервалах суперкадра.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что планируют обслуживание мобильных станций (12), назначенных каждому набору (34) поднесущих в течение длительности суперкадра (20).

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что ограничение изменений в поднаборах (34) поднесущих границами интервала суперкадра содержит изменение параметров настройки линейного предварительного кодирования для множества сетевых базовых станций (10), синхронное только на границах интервала еуперкадра, причем интервал суперкадра определяют как, по меньшей мере, в несколько раз превышающий время запаздывания адаптации линии связи, существующее при текущих адаптациях линии связи, выполняемых сетевыми базовыми станциями (10) в отношении индивидуальных мобильных станций из мобильных станций (12).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что изменение параметров настройки линейного предварительного кодирования для множества сетевых базовых станций (10), синхронное только на границах интервала суперкадра, содержит на каждой сетевой базовой станции (10) изменение по мере необходимости того, какие поднесущие (32) линейно предварительно кодируют какими наборами из весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования, используемыми на сетевой базовой станции (10).

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что для каждой сетевой базовой станции (10) и для каждого интервала суперкадра формируют наборы (34) поднесущих посредством назначения каждой поднесущей (32) из множества (30) поднесущих (32) в пределах OFDM-сигнала, передаваемого сетевой базовой станцией (10), одному в наборе (38) из весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования, используемых в сетевой базовой станции (10), и назначают индивидуальные мобильные станции из множества мобильных станций (12), поддерживаемых сетевой базовой станцией (10), одному из наборов (34) поднесущих.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что изменение параметров настройки линейного предварительного кодирования для множества сетевых базовых станций (10), синхронное только на границах интервала суперкадра, содержит на каждой сетевой базовой станции (10) поддержание наборов (34) поднесущих и назначений мобильных станций (12) наборам (34) поднесущих, по меньшей мере, на время продолжительности каждого интервала суперкадра.

13. Базовая станция (10), выполненная с возможностью уменьшения влияния временных изменений в помехе, вызванной ее передачами, причем упомянутая базовая станция (10) отличается тем, что содержит

передающие схемы (18), выполненные с возможностью передачи данных во множество мобильных станций (12) посредством сигнала с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), содержащего множество (30) поднесущих (32), передаваемых от двух или более передающих антенн (14) в соответствии с фиксированным количеством весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования; и

одну или более схем (16) обработки, выполненных с возможностью формирования наборов (34) поднесущих посредством назначения каждой поднесущей (32) одному из весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования;

назначения каждой мобильной станции (12) одному из наборов (34) поднесущих; и

ограничения изменений в наборах (34) поднесущих границами интервала суперкадра;

причем интервал суперкадра определяется как, по меньшей мере, в несколько раз превышающий время цикла измерения качества канала, связанное с мобильными станциями (12), и

контроллер (52) скорости, выполненный с возможностью обновления скоростей передачи данных индивидуальным мобильным станциям из мобильных станций (12) в ответ на сообщения о качестве канала, принятые от мобильных станций (12), и причем время цикла измерения качества канала является временем запаздывания между приемом сообщения о качестве канала от данной мобильной станции (12) и соответственно обновлением скорости передачи данных для передачи в эту данную мобильную станцию (12),

причем базовая станция (10) выполнена с возможностью изменения наборов (34) поднесущих по мере необходимости на границах интервала суперкадра в ответ на изменение условий нагрузки, и дополнительно выполнена с возможностью изменения наборов (34) поднесущих способом, который минимизирует на любой заданной границе интервала суперкадра количество поднесущих (32), которые изменяются с одного весового набора (36) линейного предварительного кодирования на другой.

14. Базовая станция (10) по п.13, отличающаяся тем, что базовая станция (10) является одной из множества базовых станций (10) в пределах сети (60) беспроводной связи, причем множество базовых станций (10) выполнены с возможностью синхронизации границ интервалов суперкадров для множества базовых станций (10).

15. Базовая станция (10) по п.13, отличающаяся тем, что одна или более схем (16) обработки данных включает в себя процессор (50) распределения, выполненный с возможностью формирования наборов (34) поднесущих на основании определения, сколько мобильных станций (12) из множества мобильных станций (12) наилучшим образом обслуживаются каждым из весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования, и пропорционального распределения поднесущих (32) каждому весовому набору (36) линейного предварительного кодирования.

16. Базовая станция (10) по п.15, отличающаяся тем, что процессор (50) распределения или соответствующий процессор в базовой станции (10) выполнен с возможностью определения, какие мобильные станции (12) наилучшим образом обслуживаются каким весовым набором (36) линейного предварительного кодирования, на основании связи направлений лучей передачи, представленных весовыми наборами (36) линейного предварительного кодирования, с геометриями местоположений мобильных станций (12) относительно базовой станции (10).

17. Базовая станция (10) по п.13, отличающаяся тем, что базовая станция (10) выполнена с возможностью для каждого набора (34) поднесущих передачи пилотной информации, используя тот же самый весовой набор (36) линейного предварительного кодирования, который используется для набора (34) поднесущих.

18. Базовая станция (10) по п.13, отличающаяся тем, что фиксированное количество весовых наборов (36) линейного предварительного кодирования содержит фиксированное количество матриц формирования диаграммы направленности луча, которые ограничивают формирование диаграммы направленности луча на базовой станции (10) фиксированным количеством лучей при фиксированных углах лучей.

19. Базовая станция (10) по п.18, отличающаяся тем, что базовая станция (10) выполнена с возможностью формирования наборов (34) поднесущих посредством назначения каждой поднесущей (32) одному из фиксированного количества лучей, и ограничения изменений наборов (34) поднесущих границами интервала суперкадра посредством изменения того, какие поднесущие (32) назначаются какому лучу только в интервалах суперкадра.

20. Базовая станция (10) по п.15, отличающаяся тем, что одна или более схем (16) обработки дополнительно содержат процессор (54) планирования, выполненный с возможностью планирования обслуживания мобильных станций (12), назначенных каждому набору (34) поднесущих на протяжении длительности суперкадра (20).

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в целом, относится к сетям беспроводной связи и, в частности, относится к способу и устройству передач по нисходящей линии связи с линейным предварительным кодированием для уменьшения влияния изменения помех во времени.

Уровень техники

Линейное предварительное кодирование, при котором различные весовые векторы применяются к различным компонентам сигнала для управления их передачей через многочисленные передающие антенны, показало возможность улучшения производительности нисходящей линии связи в сетях беспроводной связи. Улучшения, однако, в значительной степени зависят от наличия мгновенной информации о качестве канала для приемных мобильных станций. Мгновенная информация о качестве канала позволяет поддерживающему связь сетевому передатчику(-ам) адаптировать свои передачи к данной мобильной станции на основании господствующих в текущий момент времени условий помех на мобильной станции.

На практике, однако, сетевые передатчики не работают при мгновенном знании состояния канала, поскольку всегда существует некоторая задержка между временем, когда мобильные станции измеряют помеху и сообщают о качестве, и временем, когда передатчик адаптирует линию связи для передачи к данной мобильной станции в ответ на последнее сообщение о качестве канала. Эта задержка означает, что адаптации линии передачи, выполняемые передатчиком, задерживаются относительно фактических условий приема на мобильной станции и содержание адаптаций линии связи становится несоответствующим в той степени, в которой условия приема на мобильной станции изменяются за время запаздывания.

Конкретные параметры настройки линейного предварительного кодирования используются на заданной базовой станции, то есть на станции, на которой поднесущие с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) предварительно кодируются с помощью весовых наборов, которые сильно влияют на характеристики помех, вызванных передачами базовой станции на близлежащие мобильные станции. Таким образом, имеет место ситуация, когда при быстрых изменениях этих параметров настройки предварительного кодирования влияние условий помех на индивидуальные мобильные станции тоже быстро изменяется.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним или более представленными здесь вариантами осуществления способа и устройства сетевые базовые станции уменьшают влияние изменения во времени помех, воспринимаемых мобильными станциями, работающими внутри сети, снижая скорость, с которой они изменяют или как-либо иначе обновляют параметры настройки линейного предварительного кодирования, применяемые к передаваемым ими сигналам с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), по сравнению со скоростью, с которой базовые станции выполняют адаптацию линии связи. То есть связанный с предварительным кодированием компонент измеренной помехи на мобильных станциях делается квазистационарным в отношении интервалов сообщений о качестве канала и адаптации линии связи, поддерживая постоянными параметры настройки предварительного кодирования, используемые каждой базовой станцией, в течение временных интервалов, существенно больших, чем интервалы сообщений о канале/адаптации линии связи.

По меньшей мере, в одном варианте осуществления способ уменьшения влияния временных изменений помех в сети беспроводной связи осуществляется в каждой из одной или более ячеек в сети. В каждой ячейке способ содержит передачу данных множеству мобильных станций с помощью сигнала с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), содержащего множество поднесущих, передаваемых от двух или более передающих антенн согласно фиксированному количеству весовых наборов линейного предварительного кодирования. Для каждой ячейки способ также содержит формирование наборов поднесущих, назначая каждую поднесущую одному из весовых наборов, назначая каждую мобильную станцию одному из наборов поднесущих и ограничивая изменения в наборах поднесущих границами интервала суперкадра.

В этом контексте термин "интервал суперкадра" означает временной интервал, определенный как увеличенное, по меньшей мере, в несколько раз время цикла измерения качества канала, связанное с мобильными станциями. Это время цикла представляет, например, запаздывание адаптации линии связи, связанное со скоростями обновления данных передачи базовой станции(-ий) для одной из индивидуальных мобильных станций, ответственных за сообщение о качестве канала, принимаемое от мобильных станций.

Соответственно, в одном или более других вариантах осуществления, представленных здесь, базовая станция выполнена с возможностью уменьшения изменений влияния во времени помех, вызванных ее передачами. Базовая станция содержит передающее устройство и одно или более поддерживающие устройства обработки данных. Передающие устройства выполнены с возможностью передачи данных множеству мобильных станций посредством сигнала с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), содержащего множество поднесущих, передаваемых через две или более передающих антенн в соответствии с установленным количеством весовых наборов линейного предварительного кодирования. В свою очередь, одно или более устройств обработки данных выполнены с возможностью формирования наборов поднесущих, назначая каждую поднесущую одному из весовых наборов линейного предварительного кодирования, назначая каждую мобильную станцию одному из наборов поднесущих и ограничивая изменения в наборах поднесущих границами интервала суперкадра.

Один или более из других вариантов осуществления обеспечивают способ уменьшения влияния временных изменений помехи, воспринимаемой мобильными станциями, работающими в сети беспроводной связи. Способ содержит передачу сигналов OFDM с линейным предварительным кодированием от множества сетевых базовых станций, ограничивая линейное предварительное кодирование на каждой базовой станции определенным количеством весовых наборов линейного предварительного кодирования и синхронно изменяя параметры настройки линейного предварительного кодирования для множества сетевых базовых станций только в границах интервала суперкадра. По меньшей мере, в одном таком варианте осуществления, интервал суперкадра определяется как увеличенное, по меньшей мере, в несколько раз время запаздывания адаптации линии связи, существующее в адаптациях текущей линии связи, выполняемых сетевыми базовыми станциями в отношении каждой из мобильных станций.

Один или более из других вариантов осуществления обеспечивают способ уменьшения влияния временных изменений помехи, воспринимаемой мобильными станциями, работающими в сети беспроводной связи, который основан на поддержании установленных параметров настройки линейного предварительного кодирования на каждой базовой станции множества базовых станций в интервале суперкадра. Интервал суперкадра существенно длиннее, чем интервал адаптации линии связи. Как и раньше, интервал адаптации линии связи является запаздыванием, связанным со скоростью обновления передачи данных для одной из индивидуальных мобильных станций, как функция изменения состояний канала и условий помех. Способ также содержит синхронное изменение, по мере необходимости, фиксированных параметров настройки линейного предварительного кодирования на каждой базовой станции в границах интервала суперкадра. Конечно, настоящее изобретение не ограничивается упомянутыми выше признаками и преимуществами. Очевидно, специалисты в данной области техники должны увидеть дополнительные признаки и преимущества после чтения последующего подробного описания и рассмотрения сопроводительных чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - блок-схема варианта осуществления базовой станции, выполненной с возможностью передачи OFDM-сигнала с линейным предварительным кодированием по нисходящей линии связи способом, который уменьшает влияние временных изменений в помехе, вызванной передачами базовой станции.

Фиг.2 - временная диаграмма, показывающая вариант осуществления определения интервала суперкадра, основанного на основополагающих интервалах времени передачи (TTI).

Фиг.3 - логическая блок-схема последовательности выполнения операций обработки для одного варианта осуществления способа уменьшения влияния временных изменений в помехе, вызванной передачами от базовой станции, с помощью линейного предварительного кодирования.

Фиг.4 - логическая блок-схема последовательности выполнения операций одного варианта осуществления дополнительных подробностей обработки для логической блок-схемы, показанной на фиг.3.

Фиг.5 - логическая блок-схема последовательности выполнения операций одного варианта осуществления дополнительных подробностей обработки для логической блок-схемы, показанной на фиг.3.

Фиг.6 - блок-схема последовательности выполнения операций одного варианта осуществления способа формирования набора поднесущих посредством назначения индивидуальных OFDM-поднесущих весовым наборам линейного предварительного кодирования.

Фиг.7 - блок-схема разделения ячейки сети беспроводной связи на фиксированные направления луча согласно установленному количеству весовых наборов линейного предварительного кодирования.

Фиг.8 - временная диаграмма представительного планирования текущего пользователя в пределах определенного интервала суперкадра.

Фиг.9 - блок-схема одного варианта осуществления функциональных устройств обработки данных для устройств обработки данных базовой станции, показанной, например, на фиг.1.

Фиг.10 - временная диаграмма, показывающая регулировку параметров настройки предварительного кодирования на границе интервала суперкадра.

Фиг.11 - блок-схема одного варианта осуществления сети беспроводной связи, представленной в упрощенной форме, которая содержит многочисленные базовые станции/сетевые ячейки, для которых регулировки линейного предварительного кодирования синхронизированы на границах интервала суперкадра.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В качестве примера, не создающего ограничения, на фиг.1 показана базовая станция 10, предоставляющая обслуживание множеству мобильных станций 12, основываясь на передаче сигнала с мультиплексированием и ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) с линейным предварительным кодированием мобильным станциям 12 через две или более передающие антенны 14. Базовая станция 10 выполнена с возможностью уменьшения влияния изменения во времени помехи, воспринимаемой мобильными станциями 12 (и другими мобильными станциями в пределах дальности ее передач), основываясь на ограничении скорости, с которой она изменяет свои параметры настройки линейного предварительного кодирования. С этой целью базовая станция 10 содержит одно или более устройств 16 обработки данных, выполненных с возможностью управления линейным предварительным кодированием OFDM-сигнала, передаваемого через передающие устройства 18 базовой станции.

Базовая станция 10, которая может быть базовой приемопередающей станцией (BTS), содержащая радиоустройства и соответствующие устройства управления передачей, обеспечивает охват обслуживанием один или более "секторов" или "ячеек". В целях упрощения настоящего обсуждения можно предположить, что базовая станция 10 соответствует одной ячейке в сети беспроводной связи (не показана) и что многие из таких базовых станций 10 могут быть географически распределены, чтобы обеспечить перекрывающийся набор ячеек, обеспечивающий охват большей площади.

По меньшей мере, в одном варианте осуществления, приведенном здесь, влияние временных изменений в помехе, вызванной передачами базовой станции, уменьшается посредством параметров настройки предварительного кодирования, используемого для передач по нисходящей линии связи в каждой ячейке на границах интервала суперкадра. Интервал суперкадра может быть определен так, чтобы перекрывать желаемое количество интервалов времени передачи (TTI) или других основных единиц измерения времени передачи, используемых базовой станцией 10 для планирования пользователей, адаптации скоростей передачи и т.д. Дополнительно, интервалы суперкадра могут быть синхронизированы для группы ячеек таким образом, что условия помех, при воздействии весовых наборов предварительного кодирования, примененных к поднесущим в пределах OFDM-сигналов, передаваемых базовыми станциями, остаются неизменными в каждом суперкадре. Эти операции улучшают адаптацию линий связи (и тем самым улучшают производительность), как будет подробно описано ниже.

Специалисты в данной области техники должны оценить, что базовая станция 10 в некоторых вариантах осуществления может иметь дополнительные наборы антенн 14 и может применить здесь способы предварительного кодирования для любого количества переданных OFDM-поднесущих, таких, для которых она обеспечивает мультисекторные передачи. Специалисты в данной области техники должны также понимать, что архитектура базовой станции 10 может изменяться в зависимости от конкретных сетевых стандартов и протоколов, с которыми она предназначена работать. Например, базовая станция 10 может быть выполнена с возможностью работы в сети беспроводной связи, которая осуществляет стандарты Проекта партнерства третьего поколения (3GPP) по долгосрочной эволюции (LTE) для широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA). Конечно, этот пример не создает ограничений, и различные варианты осуществления приведенных здесь представлений применяются, в сущности, к любой сети беспроводной связи, которая использует предварительное кодирование OFDM-сигнала.

Помня об этой гибкости, на фиг.2 показан пример контекста, чтобы определить суперкадр 20 как интервал времени, охватывающий желаемое количество последовательных интервалов времени передачи (TTI). Например, в данном типе системы связи, один TTI может представлять самый короткий интервал времени, в течение которого индивидуальные мобильные станции 12 планируются для обслуживания, и может представлять скорость, с которой мобильные станции 12 создают сообщения о качестве канала для адаптации линии связи с помощью поддерживающих их базовых станций. В качестве примера, не создающего ограничения, TTI 22 может иметь длительность 0,5 мс и суперкадр 20 может быть определен как охватывающий пятьдесят или шестьдесят TTI 22. Конечно, фактический охват каждого суперкадра 20 может содержать меньшее количество TTI 22, в частности, если каждый TTI 22 длиннее, чем, например, 1 мс или 2 мс. Дополнительно, следует понимать, что при определении охвата каждым суперкадром могут использоваться другие интервалы передачи, например слоты суперкадров. В целом, выгодно определять интервал суперкадра таким, чтобы он был, по меньшей мере, в несколько раз больше времени цикла измерения канала/времени запаздывания адаптации линии связи.

Для интервала суперкадра, соответственно определенного для рассматриваемой в деталях конкретной сети связи, на фиг.3 показан вариант осуществления способа, который может быть осуществлен в каждой ячейке в группе из одной или более ячеек сети связи, например в каждой группе, состоящей из одной или более базовых станций 10. Показанная обработка может содержать часть большего набора текущих передач и обработку для управления базовой станцией на каждой базовой станции 10 или может выполняться параллельно с другой обработкой. Дополнительно, специалисты в данной области техники должны понимать, что обработка, показанная на фиг.3, может быть осуществлена при помощи аппаратурного обеспечения, программного обеспечения или любой их комбинации. Например, показанная на чертеже обработка может быть выполнена одним или более универсальными или специального назначения микропроцессорами (например, устройства 16 обработки данных, показанные на фиг.1), выполняющими хранящиеся в запоминающем устройстве компьютерные программы, соответствующие показанным на чертеже действиям по обработке.

Показанные на чертеже действия по обработке "начинаются" с передачи данных множеству мобильных станций 12. В целом, данная базовая станция 10 обслуживает заданное количество мобильных станций 12 в пределах своей зоны охвата (ячейки). Более конкретно, базовая станция 10 передает OFDM-сигнал с линейным предварительным кодированием множеству мобильных станций 12 (этап 100).

Передача OFDM-сигнала базовой станцией может представлять текущую операцию, проводимую вместе с остальными действиями процесса. В этом контексте показанная на чертеже обработка представляет используемые для передаваемого OFDM-сигнала ограничения изменений в линейном предварительном кодировании в определенных границах интервала суперкадра. Более подробно, в пределах OFDM-сигнала существует некоторое количество поднесущих, доступных для передачи данных мобильным станциям 12, поддерживаемых базовой станцией 10. Другие поднесущие из этого множества поднесущих линейно предварительно кодируются в соответствии с различными весовыми наборами линейного предварительного кодирования, используемыми на базовой станции 10.

Для снижения скорости, с которой изменяется такое предварительное кодирование, обработка содержит формирование набора поднесущих посредством назначения каждой поднесущей из множества поднесущих одного из весовых наборов линейного предварительного кодирования (этап 102), и назначения каждой мобильной станции из множества мобильных станций одной поднесущей из набора поднесущих (этап 104). Способ затем сохраняет параметры настройки линейного предварительного кодирования в пределах интервала каждого суперкадра путем ограничения изменений в наборах поднесущих границами интервала суперкадра (этап 106).

Таким образом, как показано на фиг.4, изменения набора поднесущих, например изменение того, какая поднесущая предварительно кодируется каким весовым набором линейного предварительного кодирования, разрешаются только в границах интервала суперкадра. Более подробно, согласно фиг.4, базовая станция 10 может контролировать границы интервала суперкадра, например, используя таймеры. Альтернативно, о границах интервала суперкадра ей может сигнализировать, например, контроллер радиосети (RNC, не показан). В любом случае базовая станция 10 обнаруживает границы интервала суперкадра (этап 110) и поддерживает свои текущие параметры настройки предварительного кодирования, если граница не обнаруживается (этап 112).

С другой стороны, если на этапе 110 обнаруживается граница интервала суперкадра, обработка продолжается с изменением параметров настройки предварительного кодирования по мере необходимости (этап 114). Базовая станция 10 может, например, сократить количество поднесущих, назначенных одному из весовых наборов линейного предварительного кодирования, и увеличить количество поднесущих, назначенных другому весовому набору из числа весовых наборов линейного предварительного кодирования.

Как показано на фиг.5, например, базовая станция 10 может делать регулировки предварительного кодирования в границах интервала суперкадра на основании определения, какой весовой набор линейного предварительного кодирования, используемый на базовой станции 10, лучше всего пригоден для обслуживания каждой мобильной станции 12, поддерживаемой базовой станцией 10 (этап 120). Обработка в этом варианте осуществления, таким образом, продолжает формирование наборов поднесущих посредством пропорционального взвешивания количества поднесущих, назначенных каждому весовому набору линейного предварительного кодирования. Здесь термин "формирование" охватывает первоначально формируемые наборы поднесущих, а также регулирование существующих наборов поднесущих на границах интервала суперкадра. Здесь далее один из вариантов осуществления этого подхода объясняется более подробно в контексте формирования диаграммы направленности, в котором весовые наборы линейного предварительного кодирования определяют различные направления передающего луча, а геометрия местоположений индивидуальных мобильных станций относительно базовой станции 10 определяет, какой весовой набор линейного предварительного кодирования наилучшим образом пригоден для обслуживания каждой мобильной станции 12, поддерживаемой базовой станцией 10.

Однако, перед обращением к подробностям по формированию диаграммы направленности, на фиг.6 показан основной вариант осуществления упомянутого выше процесса формирования набора поднесущих, основанного на предварительном кодировании, и процесса назначения мобильных станций. Фиг.6 служит в качестве примера, не создающего ограничения для базовой станции 10, в котором группа 30 индивидуальных поднесущих 32 в пределах OFDM-сигнала, передаваемого базовой станцией 10, подразделяется на наборы 34 поднесущих. Например, OFDM-сигнал может содержать множество поднесущих OFDM, доступных для использования при передаче данных мобильным станциям 12, поддерживаемым базовой станцией 10, и это множество поднесущих может быть разделено на наборы 34 поднесущих.

Как показано на чертеже, каждый набор 34 поднесущих сформирован путем назначения каждой поднесущей 32 одному из весовых наборов 36 линейного предварительного кодирования в пределах определенной совокупности 38 весовых наборов. Хотя каждый весовой набор ("W1", "W2", "W3" и "W4" на чертеже) обозначен одним и тем же номером позиции "36", следует понимать, что каждый весовой набор, в действительности, численно отличен, так что каждый весовой набор 36 определяет разный набор весов линейного предварительного кодирования, то есть существуют матрицы линейного предварительного кодирования, которые применяются к поднесущим 32 в пределах соответствующего набора 34 поднесущих для передачи через две или более передающие антенны 14 на базовой станции 10 (показана на фиг.1). Согласно сделанным здесь представлениям, эти наборы 34 поднесущих формируются на границах интервалов поднесущих, означая, что параметры настройки предварительного кодирования фиксируются в пределах продолжительности одного суперкадра на базовой станции 10, сохраняя соответствующие назначения поднесущих 32 весовым наборам 36 линейного предварительного кодирования на протяжении всего суперкадра 36.

На фиг.6 дополнительно показано, что множество мобильных станций 12, поддерживаемых базовой станцией 10, может быть сформировано в группы 40, с назначением каждой такой мобильной станции 12 одной поднесущей из набора 34 поднесущих (или, что эквивалентно, назначая каждой такой мобильной станции 12 один вес из набора 36 весов линейного предварительного кодирования). По меньшей мере, в одном варианте осуществления назначение мобильных станций 12 набору 34 поднесущих считается частью параметров настройки предварительного кодирования базовой станции 10 и эти назначения сохраняются также на всем интервале суперкадра. Конечно, такая обработка обеспечивает прекращение или инактивацию обслуживания индивидуальных мобильных станций при необходимости и принятие новых мобильных станций при необходимости. Новая мобильная станция может быть назначена существующему набору 34 поднесущих и/или новый набор 34 поднесущих может быть сформирован в границах интервала суперкадра, чтобы поместить в него вновь добавленные мобильные станции.

Дополнительно, базовая станция 10 может быть выполнена с возможностью передачи для каждого набора 34 поднесущих пилотной информации, используя тот же самый весовой набор линейного предварительного кодирования. То есть базовая станция 10 может быть выполнена с возможностью предварительного кодирования пилотной информации, например, введения некоторого количества пилотных поднесущих, используя те же самые наборы 36 поднесущих, которые использовались для предварительного кодирования наборов 34, чтобы тем самым позволить данной мобильной станции 12 лучше оценить состояние канала для конкретного предварительного кодирования, используемого для него.

С этой целью каждая такая мобильная станция 12 может быть выполнена с возможностью регулирования своей оценки канала в отношении логического группирования OFDM-поднесущих в наборах 34 поднесущих. Например, мобильная станция 12 может принимать все поднесущие OFDM-сигнала, в том числе обычные сигналы управления и верхние поднесущие, только с частью этих поднесущих, линейно предварительно кодированных посредством одного из весовых наборов 36 для переноса данных трафика на мобильную станцию 12.

В том смысле мобильная станция 12 может быть выполнена с возможностью распознавания, что ее процесс оценки канала, который может основываться на интерполяции реакции канала по частотам между положениями частот пилотных поднесущих, не должен охватывать поднесущие, подвергающиеся разному предварительному кодированию (или никакому предварительному кодированию). Таким образом, разрешающая способность процесса оценки канала мобильной станции должна быть, по меньшей мере, столь же хорошей, как и разрешающая способность, с которой поднесущие сгруппированы вместе. Альтернативно или дополнительно, мобильная станция 12 может определить или может быть информирована как-либо иначе в отношении того, какие пилотные поднесущие должны использоваться для создания оценки канала, для которой поднесущие трафика и управления представляют интерес для мобильной станции 12.

Возвращаясь назад к чертежам, фиг.7 конкретизирует ранее упомянутое, основанное на геометрии, определение того, какая из мобильных станций какими весовыми наборами линейного предварительного кодирования лучше всего обслуживается. На фиг.7 показано, что весовые наборы 36 линейного предварительного кодирования могут работать в качестве матриц формирования диаграммы направленности луча, когда каждый из них соответствует различному направлению луча. Таким образом, предполагая, что заданная базовая станция из числа базовых станций 10 определяет ячейку 42, совокупность весовых наборов 38 линейного предварительного кодирования определяет множество различных направлений лучей. Для весовых наборов W1, W2, W3 и W4 линейного предварительного кодирования, в качестве примера, не создающего ограничения, сектор 42 может быть разделен на четыре направления луча. Для мобильных станций 12, представленных точками внутри ячейки 42, можно видеть, что приведенный на чертеже пример рассматривает неравномерное распределение мобильных станций 12 внутри ячейки 42.

Соответственно, базовая станция 10 может распределить большую часть поднесущих 32 из множества 30 по направлениям излучения, чтобы охватить большее количество мобильных станций 12, и/или базовая станция 10 может распределить части 32 поднесущих из множества 30 по направлениям лучей как функцию совокупной загрузки пользователем каждого такого направления. В любом случае базовая станция 10 может быть выполнена с возможностью формирования наборов 34 поднесущих, назначая каждую поднесущую 32 одному из установленного количества лучей, как представлено соответствующим набором из числа весовых наборов 36 линейного предварительного кодирования, и ограничить изменения в наборах поднесущих в границах интервала суперкадра. То есть базовая станция 10 может быть выполнена с возможностью изменения назначений лучей, то есть какая поднесущая 32 предварительно кодируется каким весовым набором 36 предварительного кодирования только на границах интервала суперкадра.

Таким образом, один подход к определению наборов 34 поднесущих заключается в определении геометрий индивидуальных мобильных станций 12 относительно поддерживающей их базовой станции 10 и последующем вычислении части (количества) поднесущих для распределения каждому весовому набору 36 линейного предварительного кодирования на основании того, сколько мобильных станций 12 попадают в пределы передающего луча, представленного этим весовым набором. Хотя это вычисление может повлечь за собой точный подсчет мобильных станций, оно может также руководствоваться относительным подсчетом или отношениями и может модифицироваться или как-либо иначе взвешиваться, основываясь на характеристиках пользователя, таких как соображения качества и класса предоставляемых услуг при передаче данных (QoS), типы обслуживания (потоковая среда и т.д.) и различные другие соображения по загрузке/производительности. Один подход заключается в том, чтобы начать с номинального распределения поднесущих 32, такого как равномерно разделенные распределения передающих лучей, и затем изменять такие распределения в ответ на реальные условия в ячейке.

Например, на фиг.8 в целях обсуждения показан упрощенный случай, где имеются девять мобильных станций (обозначенных как пользователи "U1"-"U9"), наилучшим образом обслуживаемых весовым набором Wj линейного предварительного кодирования, и одна мобильная станция ("U10"), лучше всего обслуживаемая весовым набором W_k линейного предварительного кодирования. Затем, для заданного интервала суперкадра базовая станция 10 может назначить девять поднесущих весовому набору Wj и назначить одну поднесущую весовому набору W_k. Различные пользователи могут обслуживаться во время интервала суперкадра на плановой основе, как, например, когда все девять поднесущих, предварительно кодируемые весовым набором Wj, назначаются каждому пользователю, совместно использующему эти поднесущие для части суперкадра, в то время как одиночная поднесущая, предварительно кодированная весовым набором W _k, используется для одиночного пользователя этой поднесущей во всем суперкадру.

Заметим, что общая пропускная способность для пользователя, совместно использующего эти девять поднесущих, по сравнению с пользователем, имеющим одну единственную поднесущую, может быть одной и той же для интервала суперкадра, учитывая различия в запланированных временах обслуживания. Кроме того, заметим, что специалисты в данной области техники должны понимать, что фактические распределения поднесущих и запланированное использование распределенных поднесущих в пределах интервала суперкадра могут быть такими сложными, как необходимо или желательно, и могут управляться на основании TTI в пределах каждого интервала суперкадра, основываясь на различных количествах и типах данных для посылки одной из индивидуальных мобильных станций 12.

В любом случае следует понимать, что одно или более устройств 16 обработки данных базовой станции 10 могут обеспечить многие функции поддержки для управления предварительным кодированием на основе интервала суперкадра. Например, на фиг.9 показан один вариант осуществления, на котором устройства 16 обработки данных функционально содержат, по меньшей мере, процессор 50 распределения. Процессор 50 распределения выполнен с возможностью формирования наборов 34 поднесущих, основываясь, например, на определении, сколько мобильных станций 12 из множества мобильных станций 12, поддерживаемых базовой станцией 10, наилучшим образом обслуживаются каждым из весовых наборов 36 линейного предварительного кодирования, и на пропорциональном распределении поднесущих 32 из группы 30 каждому весовому набору 36 линейного предварительного кодирования. (Как было отмечено, вместо того, чтобы руководствоваться строгим подсчетом пользователей, распределение также может управляться совокупной нагрузкой трафика, известной или ожидаемой для группы 40 мобильных станций 12, которые идентифицированы как наилучшим образом обслуживаемые каждым из весовых наборов 36 линейного предварительного кодирования.)

Процессор 50 распределения может быть выполнен с возможностью определения, какой весовой набор 36 линейного предварительного кодирования, используемого на базовой станции 10, наилучшим образом подходит для обслуживания каждой мобильной станции 12, поддерживаемой базовой станцией 10. Альтернативно, такое определение могут делать один или более другие оперативно связанные процессоры в пределах базовой станции 10. Процессор 50 распределения также может оперативно быть связан с процессором 52 управления скоростью и процессором 54 планирования. Эти дополнительные процессоры могут содержать часть устройств 16 обработки данных или могут быть оперативно связаны с устройствами 16 обработки данных.

Процессор 54 планирования в одном или более вариантах осуществления выполнен с возможностью планирования обслуживания мобильных станций 12, поддерживаемых базовой станцией 10. Такое планирование содержит определение организации планирования в пределах каждого интервала суперкадра для использования в каждой группе 40 мобильных станций 12, которые назначены каждому весовому набору 36 линейного предварительного кодирования. Смотрите, например, упрощенное планирование, представленное на фиг.8. Процессор 54 планирования также может сотрудничать с процессором 52 управления скоростью так, чтобы определять, как часто или в какой степени для данных мобильных станций 12 должно планироваться обслуживание в пределах данного суперкадра, основываясь на размерах очереди данных для передачи и/или основываясь на скоростях передачи данных, на которых они могут обслуживаться (то есть основываясь на относительном состоянии каналов).

Специалисты в данной области техники должны понимать, что процессор 54 планирования может работать в этом отношении в соответствии с задачей планирования максимальной пропускной способности, стремясь планировать работу мобильных станций 12 способом, который максимизирует совокупную пропускную способность нисходящей линии связи для базовой станции 10 или в соответствии с планированием на основе равнодоступности, при котором задачей является пропорционально справедливое планирование, при котором он пытается обеспечить равнодоступное планирование различным мобильным станциям 12 с учетом различного состояния их каналов. Конечно, по мере необходимости или желания могут использоваться и другие алгоритмы планирования и алгоритмы планирования могут изменяться на базовой станции 10 как функция времени, загрузки и т.д.

Отходя от процессора 54 планирования, процессор 52 управления скоростью может содержать все или часть устройства адаптации линии связи в пределах базовой станции 10, которая регулирует скорости передачи, используемые для обслуживания каждой из индивидуальных мобильных станций 12, как функцию сообщений о качестве канала, например, индикаторов качества канала (CQI), принятых от индивидуальных мобильных станций 12. Независимо от этого процессор 52 управления скоростью выполнен с возможностью обновления скоростей передачи данных индивидуальным мобильным станциям 12 в ответ на сообщения о качестве каналов, принимаемые от мобильных станций 12.

Как упоминалось здесь ранее, обычно существует запаздывание адаптации линии связи. Это запаздывание может быть определено, например, как задержка между временем, когда было измерено качество канала на данной мобильной станции 12, и временем, когда базовая станция 10 отрегулирует скорость передачи данных, используемую для передачи на эту мобильную станцию 12 в ответ на сообщение о качестве канала, переданное этой мобильной станцией 12.

Условия помех, измеренные на каждой мобильной станции 12, напрямую влияют на сообщения о качестве канала, создаваемые мобильной станцией 12. Кроме того, параметры настройки предварительного кодирования при использовании на основной базовой станции 10 поддержки мобильных станций и на соседних базовых станциях 10 непосредственно влияют на характеристики этой измеренной помехи. Предпочтительна затем фиксация параметров настройки предварительного кодирования на всех интервалах суперкадра, которые могут быть во много раз больше цикла измерения качества канала мобильной станции, что эффективно делает компонент помехи, связанный с предварительным кодированием, видимым мобильными станциями 12 как квазистационарный процесс на всем интервале суперкадра. То есть статистика помехи базовой станции на мобильных станциях 12 может быть точно оценена по последующим циклам измерения канала благодаря постоянным параметрам настройки предварительного кодирования, используемым базовыми станциями 10 в пределах каждого интервала суперкадра. Ошибки в адаптации линии связи, которые должны возникать в том случае, если параметры настройки предварительного прогнозирования изменяются быстро относительно времени запаздывания адаптации линии связи, таким образом, исключаются.

На фиг.10 показан дополнительный аспект сокращения влияния временных изменений в помехе, рассматриваемый для представленного здесь способа предварительного кодирования. В соответствии с основным подходом заданная базовая станция 10 ограничивает изменения в своих параметрах настройки предварительного кодирования в границах интервала суперкадра, например, она изменяет, какие поднесущие 32 предварительно кодируются какими весовыми наборами 36 линейного предварительного кодирования, как это необходимо в границах интервала суперкадра. (Эти изменения могут, например, быть вызваны изменением нагрузки и условий приема.) Однако, как предложено на фиг.10, базовая станция 10 может дополнительно уменьшить влияние временных изменений в помехе, вводя необходимые изменения способом, который минимизирует на любой заданной границе интервала суперкадра количество поднесущих, для которых производится переход с одного весового набора предварительного кодирования на другой.

Более подробно, на фиг.10 показано, что первый суперкадр слева от границы показанного интервала суперкадра содержит три поднесущие 32, назначенные весовому набору W1, одна назначена весовому набору W2, и одна назначена весовому набору W3. В ответ на необходимые изменения на границе базовая станция 10 берет поднесущую W1 в первом суперкадре, соседствующую с частотой поднесущей W2, и изменяет ее назначение весового набора линейного предварительного кодирования на W2. Таким образом, вместо выбора несмежной поднесущей или изменения построения больше чем на одно назначение поднесущей базовая станция 10 (например, процессор 50 распределения) стратегически выбирает, какие назначения поднесущих изменить, чтобы минимизировать общее количество назначений поднесущая-весовой набор, которые изменяются на границе интервала суперкадра.

Конечно, независимо от того, происходит ли показанное на фиг.10 улучшение на практике или нет, существенный выигрыш в общей пропускной способности нисходящей линии связи может быть получен в данной сети посредством координации способа предварительного кодирования на основе суперкадра на всех базовых станциях 10 в пределах беспроводной связи или, по меньшей мере, на всех базовых станциях 10 в пределах данной области сети. На фиг.11 показан не создающий ограничений пример такого расширения.

На фиг.11 сеть 60 беспроводной связи содержит множество базовых станций 10, которые могут средствами связи соединяться вместе через контроллер 62 радиосети (RNC) или другой объект в пределах сети 60. RNC 62 может быть выполнен с возможностью синхронизации предварительного кодирования суперкадров для базовых станций 10. Дополнительно или альтернативно, базовые станции 10 могут содержать подключения боковых линий связи между ними, которые поддерживают синхронизацию суперкадров с предварительным кодированием между ними. Также дополнительно, каждая базовая станция 10 может быть доступна к одному и тому же источнику синхронизации (явно не показан), например, как при наличии общего источника синхронизации и/или путем наличия общего средства получения информации синхронизации, например схемы синхронизации на основе системы GPS. В любом случае следует понимать, что один или более вариантов осуществления сети беспроводной связи, рассмотренных здесь, содержат множество базовых станций 10, выполненных с возможностью синхронизации их границ интервалов суперкадров таким образом, что изменения предварительного кодирования происходят на границах интервала суперкадра и эти границы являются общими для базовых станций 10.

При упомянутой выше многостанционной синхронизации параметры настройки предварительного кодирования в каждой ячейке 42, определенные одной из базовых станций 10, фиксируются в пределах каждого интервала суперкадра. Кроме того, границы интервала суперкадра синхронизированы по всем ячейкам 42. При таком подходе характеристики помех, связанные с предварительным кодированием, преобразуются в квазистационарный процесс в пределах каждого интервала суперкадра, с точки зрения мобильных станций 12, работающих в пределах ячеек 42. Также, потенциально существенные изменения в помехе других ячеек, возникающие в результате изменений в предварительном кодировании, исключаются, по меньшей мере, в пределах интервалов суперкадров.

Например, с помощью четырех передающих антенн 14 на базовых станциях 10 и двух приемных антенн на каждой мобильной станции 12, линейное предварительное кодирование может увеличить пропускную способность для сети 60 по сравнению с отсутствием предварительного кодирования вплоть до 50%. Это увеличение, однако, предполагает мгновенное знание состояния канала на базовых станциях 10 в отношении каждой мобильной станции 12, что невозможно на практике. Таким образом, как представлено здесь, базовые станции 10 во многих ячейках 42 фиксируют свои параметры настройки предварительного кодирования в пределах каждого суперкадра, но позволяют изменять параметры настройки на границах интервала суперкадра.

Этот подход можно показать для того, чтобы исключить временное изменение помех за счет переключения предварительно кодированных весов. Хотя этот тип многократного использования фиксированного веса действительно приводит к некоторой потере при статистическом мультиплексировании, выигрыш, получаемый при многократном использовании фиксированного веса, перевешивает статистические потери мультиплексирования, по меньшей мере, для средних-высоких нагрузок внутри ячеек 42 базовых станций. Например, одновременно показано, что для случая базовой станции с четырьмя антеннами и мобильной станции с двумя антеннами подход с фиксированным предварительным кодированием, представленный здесь, может увеличить пропускную способность ячейки приблизительно на 44% по сравнению с системой, идентичной во всех других отношениях.

Чтобы лучше оценить эти преимущества, можно сосредоточить внимание на сигнале, принятом заданной мобильной станцией 12 от ее базовой станции 10 поддержки, который обозначен нижним индексом "0". Сигнал может быть представлен следующим образом:

(1)

где f - индекс частоты поднесущей (f = 1,...,N_f), N_f - количество поднесущих; n означает индекс интервала передачи (например, индекс TTI), G₀[f; n] - матрица канала между 0-й базовой станцией 10 и мобильной станцией 12, W₀ [f; n] - весовой набор предварительного кодирования, используемый на 0-й базовой станции 10 для передачи на мобильную станцию 12, и s₀[f; n] - вектор символов, передаваемых 0-й базовой станцией 10 мобильной станции 12. Дополнительно, в отношении других базовых станций 10, G_K[f; n] является канальной матрицей канала между k-й базовой станцией и мобильной станцией 12, s_k[f; n] является вектором символов, которые передаются k-й базовой станцией 12; W_k[f; n] является матрицей предварительного кодирования (n_T, n_S), которая используется k-й базовой станцией 12; и v₀[f; n] является гауссовым тепловым шумом, присутствующим на мобильной станции 12 и независимым между поднесущими.

(2)

Используйте i[f; n], чтобы по-другому обозначить термин помехи другой ячейки в уравнении (1) следующим образом:

(3)

Дополнительно, обозначим выражение "шум + помеха" на мобильной станции 12 следующим образом:

(4)

Таким образом, предполагая, что переданные различными лучами передачи (как определено весовыми наборами 36 линейного предварительного прогнозирования) являются независимыми, можно выразить ожидаемое значение символа.

Таким образом, предполагая, что , можно видеть, что матрица ковариации "шум + помеха" на мобильной станции определяется следующим соотношением:

(5)

Обычно W_k[f;n] зависит от долгосрочной статистики канала между k-й базовой станцией 10 и мобильной станцией 12, которая обслуживается k-й базовой станцией 10 в n-м TTI. Статистика канала каждой мобильной станции 12 изменяется очень медленно, таким образом, матрица наилучшего линейного предварительного кодирования для мобильной станции изменяется очень медленно во времени. Другими словами, весовой набор для наилучшего линейного предварительного кодирования для данной мобильной станции 12 зависит, главным образом, от геометрии расположения мобильного устройства относительно обслуживающей ее базовой станции 10, и эта геометрия варьируется крайне медленно по сравнению с быстрыми федингами.

При традиционном подходе данная базовая станция, использующая линейное предварительное кодирование в своем нисходящем звене связи OFDM, должна спланировать индивидуальные мобильные станции, которые она поддерживает на основе каждого TTI и, соответственно, адаптировать свою линейную матрицу или матрицы предварительного кодирования также быстро, как каждый TTI, чтобы удовлетворить различные геометрии обслуживаемых мобильных станций. То есть если направление мобильной станции, обслуживаемой в одном TTI, было отличным от направления мобильной станции, обслуживаемой в следующем TTI, матрица линейного предварительного кодирования должна измениться между этими TTI, чтобы отразить различные направления.

В свою очередь, быстрое изменение матрицы линейного предварительного кодирования (например, в течение TTI) изменяет условия помех быстро и потенциально существенным способом. Быстрые изменения помех означают, что условия помех могут значительно изменяться в промежутке между временем, когда соседняя мобильная станция сообщает о качестве своего канала, и временем, когда базовая станция, поддерживающая мобильную станцию, делает попытки обслуживать мобильную станцию со скоростью передачи данных, установленной согласно более раннему сообщению о качестве канала. Эта задержка является формой запаздывания адаптации линии связи и означает, что регулировки скорости передачи данных на данной базовой станции не могут следовать за изменениями помехи на мобильных станциях, которые она обслуживает.

Напротив, согласно приведенным здесь представлениям, каждая базовая станция 10 в группе из одной или более базовых станций 10 сохраняет постоянными свои параметры настройки линейного предварительного кодирования на интервалах времени, существенно больших, чем задержка адаптации линии связи. Например, сохраняя для поднесущих назначения весовых наборов линейного предварительного кодирования на интервалах суперкадров, которые длиннее одного TTI, элемент, связанный с предварительным кодированием при вычислении ковариации помехи, приведенном в уравнении (5), становится постоянным на время продолжительности суперкадра. Например, в варианте осуществления, где TTI составляет 0,5 мс, интервал суперкадра может охватывать пятьдесят-шестьдесят TTI или более. Конкретная продолжительность принятого адаптированного интервала суперкадра является вопросом реализации и может изменяться в зависимости от типа сети.

Более подробно, в одном или более вариантах осуществления, каждая одна или более базовых станций 10 ограничивают свои веса линейного предварительного кодирования, чтобы получить конечное количество фиксированных значений. В одном таком примере каждая базовая станция 10 ограничивает матрицу формирования диаграммы направленности так, чтобы получить конечное количество фиксированных значений (то есть базовая станция 10 ограничивает себя использованием только фиксированных лучей). Пусть N_B означает количество фиксированных лучей, разрешенных для OFDM-сигнала, передаваемого от каждой базовой станции 10, и пусть означает разрешенные углы при формировании диаграммы направленности. На каждой базовой станции 10 каждая поднесущая из множества поднесущих, например из множества поднесущих, используемых для передачи трафика, назначается одному из фиксированных лучей. Можно обозначить как угол формирования диаграммы направленности, используемый для f-й поднесущей на k-й базовой станции из числа базовых станций 10. Такие назначения поддерживаются постоянными в течение интервала суперкадра, но их разрешается изменять, по мере необходимости, на границах интервала суперкадра.

При упомянутой выше организации компонент W_k[f;n] из уравнения (5) неизменен на протяжении интервала суперкадра, который определяется так, чтобы быть, по меньшей мере, в несколько раз больше запаздывания адаптации линии связи базовых станций 10, и который может охватывать много TTI (например, 50 или 60). Дополнительно, поскольку условия состояния канала также изменяются медленно относительно одного TTI, можно видеть, что ковариация шума плюс помехи, наблюдаемая каждой мобильной станцией 12, обычно не будет значительно изменяться от одного TTI до следующего. При более стабильных условиях помех задержка адаптации линии связи передачи становится менее значительной. Таким образом, задержка между приемом сообщения о качестве канала, основанном на помехе, и соответствующей регулировкой скорости передачи данных поддерживающей базовой станции для передачи к мобильной станции 12, подающей сообщение, которая может составлять два или три TTI, становится гораздо менее значительной, когда условия помех, по существу, не изменяются в течение этой задержки.

Заметим, что существуют многочисленные варианты отображения , которое используется на k-й базовой станции 10. Полагая, что каждая базовая станция 10 соответствует "ячейке" в сети 60 беспроводной связи, показанной на фиг.11, то тогда для каждой ячейки возможно выделить одному и тому же лучу несколько соседствующих поднесущих. Например, можно выделить все поднесущие на "участке" OFDM одному и тому же лучу. Дополнительно, часть поднесущих, выделенных данному лучу, может быть пропорциональна совокупной средней нагрузке мобильных станций 12, которые попадают в этот луч. При таком построении все ячейки могут синхронно изменять свои выделения лучам в регулярно происходящих случаях (например, в каждом суперкадре).

Конечно, в случае, в котором выделения лучам изменяются на границе интервала суперкадра, может иметься некоторое кратковременное рассогласование между сообщенным и фактическим качеством канала. Однако такие случаи происходят не часто относительно времени интервала TTI и их воздействие поэтому мало и может управляться запросом автоматического повторения (ARQ) по мере необходимости. Например, если внезапно в конкретной ячейке появляется большой файл для передачи по нисходящей линии связи к целевой мобильной станции 12, большинство поднесущих в ячейке могут временно выделяться лучу, который наилучшим образом подходит для целевой мобильной станции 12. Альтернативно, если существует только одна мобильная станция, работающая в ячейке, все поднесущие (данные) в этой ячейке могут быть выделены лучу, который наилучшим образом пригоден для этой одной мобильной станции 12.

Таким образом, в соответствии с приведенными здесь представлениями, каждая базовая станция 10 в группе из одной или более базовых станций 10 фиксирует свои параметры настройки линейного предварительного кодирования для расширенных интервалов, чтобы тем самым уменьшить влияние временных изменений в помехах, которые их передачи вызывают на мобильных станциях, работающих внутри и вокруг зоны охвата базовой станции. Расширенный интервал, например, суперкадр, определяется как, по меньшей мере, в несколько раз превышающий время запаздывания адаптации линии связи базовых станций и может содержать много TTI.

В качестве примера каждая ячейка в группе ячеек может установить веса при формировании диаграммы направленности (то есть матрицу предварительного кодирования), используемые для каждой поднесущей в ячейке в каждом суперкадре, и изменять эти назначения весов на границах суперкадра. При таком подходе временное изменение помехи другой ячейки на индивидуальных мобильных станциях 12 из-за изменения параметров настройки предварительного кодирования на базовых станциях 10 может быть полностью устранено, по меньшей мере, в пределах интервалов суперкадров. Хотя этот подход утрачивает выгоду статистического мультиплексирования, доступную при наличии точной/мгновенной информации о качестве канала, многократное использование фиксированного луча, предложенное здесь, как полагают, должно обеспечить более высокие реальные характеристики, по меньшей мере, для средних и высоких нагрузок трафика.

Как другой пример, способ сокращения временных изменений в помехе, воспринимаемой мобильными станциями 12, работающими в сети 60 беспроводной связи, содержит передачу линейно предварительно кодированных OFDM-сигналов от множества базовых сетевых станций 10, ограничивающих линейное предварительное кодирование на каждой базовой станции 10 определенным набором весовых наборов линейного предварительного кодирования, и изменение параметров настройки линейного предварительного кодирования для множества базовых сетевых станций 10 синхронно только на границах интервала суперкадра. (Здесь интервал суперкадра определяется как, по меньшей мере, в несколько раз превышающий время запаздывания адаптации линии связи, существующее при текущих адаптациях линии связи, выполняемых базовыми станциями сети в отношении одной из мобильных станций.)

Изменение параметров настройки предварительного кодирования содержит, по меньшей мере, в одном варианте осуществления изменение того, какие поднесущие линейно кодируются каким из весовых наборов линейного предварительного кодирования, используемым на каждой сетевой базовой станции 10. Дополнительно, формирование наборов поднесущих может содержать на каждой базовой станции 10 назначение каждой поднесущей из множества поднесущих в пределах OFDM-сигнала, передаваемого базовой станцией 10 одному набору из весовых наборов линейного предварительного кодирования, используемых на базовой станции 10, и назначение индивидуальной мобильной станции из множества мобильных станций 12, поддерживаемых базовой станцией 10, одному из наборов поднесущих. При таком построении изменение параметров настройки линейного предварительного кодирования для множества базовых станций 10 синхронно только на границах интервала суперкадра и обеспечивает на каждой базовой станции 10, сохранение наборов поднесущих и назначений мобильных станций 12 наборам поднесущих, по меньшей мере, на время продолжительности каждого интервала суперкадра.

В целом, один или более вариантов осуществления, представленных здесь, уменьшают влияние временных изменений в помехе, воспринимаемой мобильными станциями, работающими в сети беспроводной связи. Этот положительный эффект получается путем поддержания неизменных параметров настройки линейного предварительного кодирования на каждой базовой станции 10 из множества базовых станций 10 в интервале суперкадра, который длится существенно больше, чем интервал адаптации линии связи, связанной с базовыми станциями 10, обновляющей скорости передачи данных индивидуальным мобильным станциям 12, как функции изменения канала и условий помех и, дополнительно, изменения, при необходимости, фиксированных параметров настройки линейного кодирования на каждой базовой станции синхронно на границах интервала суперкадра.

В некоторых вариантах осуществления:

Базовая станция 10 может дополнительно содержать контроллер 52 скорости, выполненный с возможностью обновления скоростей передачи данных индивидуальной мобильной станции из числа мобильных станций 12, ответственных за сообщения о качестве канала, принятые от мобильных станций 12. Цикл времени измерения качества канала является временем запаздывания между приемом сообщения о качестве канала от заданной мобильной станции и, соответственно, обновлением скорости передачи данных для передачи этой данной мобильной станции 12.

Базовая радиостанция может быть выполнена с возможностью изменения наборов 34 поднесущих, по мере необходимости, на границах интервала суперкадра в ответ на изменение условий нагрузки и дополнительно может быть выполнена с возможностью изменения параметров 34 поднесущих способом, который минимизирует на любой заданной границе интервала суперкадра количества поднесущих 32, изменяются с одного весового комплекта (36) линейного предварительного кодирования на другой.

Базовая станция 10, являющаяся одной из базовых станций 10 внутри сети 60 беспроводной связи и в которой множество базовых станций 10 выполнены с возможностью синхронизации границ интервалов суперкадров для всего множества базовых станций 10. Одно или более из устройств 16 обработки могут в некоторых вариантах осуществления содержать процессор 50 распределения, выполненный с возможностью формирования наборов 34 поднесущих, основываясь на определении, сколько мобильных станций 12 из множества мобильных станций (12) обслуживаются наилучшим образом каждым из весовых наборов 36 линейного предварительного кодирования, и пропорционального выделения поднесущих 32 каждому весовому набору 36 линейного предварительного кодирования.

Дополнительно, процессор 50 распределения или сопутствующий процессор внутри базовой станции 10 может быть выполнен с возможностью определения, какие мобильные станции 12 каким весовым набором 36 линейного предварительного кодирования обслуживаются наилучшим образом, основываясь на связи направлений передачи луча, представленных весовыми наборами 36 линейного предварительного кодирования, с геометрией местоположений мобильных станций 12 относительно базовой станции 10.

Базовая станция 10 для каждого набора 34 поднесущих может быть выполнена с возможностью передачи пилотной информации, используя тот же самый весовой набор 36 линейного предварительного кодирования, который использовался для набора 34 поднесущих.

Фиксированное количество весовых наборов 36 линейного предварительного кодирования может содержать фиксированное количество матриц формирования диаграммы направленности луча, которые ограничивают формирование диаграммы направленности луча на базовой станции 10 до фиксированного количества лучей при фиксированных углах лучей.

Базовая станция 10 может быть выполнена с возможностью формирования наборов 34 поднесущих посредством назначения каждой поднесущей одному лучу из фиксированного количества лучей и ограничения изменений в наборах 34 поднесущих в границах интервала суперкадра посредством изменения того, какие поднесущие 32 назначаются какому лучу только на интервалах суперкадров.

Одно или более из устройств 16 могут дополнительно содержать процессор 54 планирования, выполненный с возможностью планирования обслуживания мобильных станций 12, назначенных каждому набору 34 поднесущих в течение продолжительности суперкадра 20.

Однако специалисты в данной области техники должны понимать, что приведенные выше описание и сопроводительные чертежи представляют не создающие ограничений примеры способов и устройств, представленных здесь. Также, настоящее изобретение не ограничивается предшествующим описанием и сопроводительными чертежами. Вместо этого настоящее изобретение ограничено только приведенной ниже формулой изобретения и ее законными эквивалентами.