СПОСОБЫ И ТЕРМИНАЛЫ СВЯЗИ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ СЕТЕЙ СВЯЗИ МДКР Российский патент 2006 года по МПК H04J1/02 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системам связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), более конкретно к способам и терминалам связи для увеличения пропускной способности в системах связи МДКР.

Предшествующий уровень техники

Было предложено увеличить пропускную способность прямой линии связи в системах связи МДКР с использованием обработки с подавлением пилот-сигналов. Компания Intel Corporation, "Подавление помех CPICH (общий программный интерфейс для каналов), как средство для увеличения пропускной способности нисходящей линии связи", Рабочая группа 3GPP TSG-RAN, TSGR1-00-1371, ноябрь 2000 г.; компания Intel Corporation, "Дополнительные результаты в подавлении помех CPICH, как средство для увеличения пропускной способности канала передачи данных", Рабочая группа 3GPP TSG-RAN, TSGR1-01-0030, январь 2001 г.; компания Intel Corporation, "Подавление помех CPICH, как средство для увеличения пропускной способности канала передачи данных", Рабочая группа 3GPP TSG-RAN, TSGR4-01-0238, февраль 2001 г.

Известно вычитание восстановленных пилот-сигналов до операции обратного расширения и интеграции в многоотводном (Rake) приемном устройстве, как раскрыто, например, в патенте США № 6009089 под названием "Подавление помех пилот-сигнала для когерентного беспроводного приемного устройства множественного доступа с кодовым разделением каналов" и в патенте США № 5978413 под названием "Способ и система для обработки множества передач множественного доступа". Также известно вычитание помех пилотного канала на частоте следования символов из выходного сигнала многоотводного приемного устройства, как раскрыто, например, в патенте США № 6009089 под названием "Подавление помех пилот-сигнала для когерентного беспроводного приемного устройства множественного доступа", WO 01/05052 под названием "Подавление помех в приемном устройстве МДКР", патенте США № 5323418 под названием "Система передачи входящих сообщений множественного доступа с кодовым разделением каналов, использующая подавление помех для восстановления входящих сообщений" и WO 98/43362 под названием "Способ и устройство для снижения широкополосного шума".

Имеется предложение 3GPP по снижению помех каналу поискового вызова, обусловленных каналом синхронизации за счет введения скользящего сдвига между каналом синхронизации и каналом поискового вызова. Однако скользящий сдвиг не снижает помехи, а вместо этого равномерно разделяет их, временно, между пользовательским оборудованием (ПО). Более того, скользящий сдвиг не исключает помехи, вызываемые каналом синхронизации, воздействующие на другие каналы, такие как канал передачи данных, который включает в себя речевой трафик.

Различные аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны специалистам в данной области техники из последующего подробного описания изобретения, иллюстрируемого чертежами, описанными ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - примерная система связи МДКР.

Фиг.2 - блок-схема процесса согласно описываемому варианту осуществления изобретения.

Фиг.3 - подвижный терминал, имеющий узел обработки многоотводного приемника.

Фиг.4 - более подробная иллюстрация узла обработки многоотводного приемника по фиг.3.

Фиг.5 - более подробная иллюстрация отвода (канала) узла обработки многоотводного приемника.

Фиг.6 - примерная схема подавления сигнала синхронизации.

Фиг.7 - графическая иллюстрация влияния подавления сигнала синхронизации на характеристики системы.

Подробное описание изобретения

Согласно фиг.1 система 10 связи МДКР содержит инфраструктуру сети, содержащую множество базовых станций 12 и соответствующий контроллер 14, и другую инфраструктуру, типичную для системы связи МДКР, известную специалистам в данной области техники, обеспечивающую обмен информацией для множества подвижных терминалов 16. Система связи включает в себя системы связи ШМДКР (широкополосного МДКР).

Согласно фиг.2 на этапе 210 базовые станции 12 передают составной сигнал, содержащий первый и второй неортогональные сигналы системы связи МДКР. В одном варианте осуществления, в частности, составной сигнал содержит сигнал синхронизации и другие сигналы, например другие сигналы могут быть пилот-сигналом и сигналом данных, которые являются ортогональными относительно друг друга. Однако пилот-сигнал и сигнал данных являются неортогональными относительно сигнала синхронизации.

В системах связи ШМДКР 3GPP сигнал синхронизации представляет собой периодический сигнал "пачечный" (импульсный), содержащий первичный и вторичный сигналы, оба из которых являются неортогональными относительно других сигналов. Однако в других вариантах осуществления сигнал синхронизации может не быть "пачечным" и может содержать только единственную составляющую или множество составляющих.

Согласно фиг.2 на этапе 220 в подвижном терминале принимаются первый и второй неортогональные сигналы. В описываемом варианте осуществления первый и второй сигналы включают в себя сигнал синхронизации, или "синхросигнал", который является неортогональным относительно других сигналов в составном сигнале.

Фиг.3 представляет приведенный в качестве примера терминал, содержащий узел 310 радиочастотного каскада и цифроаналогового преобразования, подсоединенный к узлу 320 обработки базовой полосы частот (полосы частот модулирующих сигналов) приемного устройства. В описываемом варианте осуществления узел обработки базовой полосы частот приемного устройства включает в себя узел 322 поиска сигналов и узел обработки множества отводов, имеющий узел 324 предварительной обработки, узел 326 многоотводного приемника и узел 328 последующей обработки, а также вспомогательный узел 330.

На фиг.4 представлен многоотводный приемник, соответствующий узлу 326 фиг.3, включающий в себя множество N отводов, имеющих объединяемые выходы, для обработки N соответствующих сигнальных составляющих, как известно специалистам в данной области техники. В описываемом варианте осуществления узел 322 поиска сигналов получает информацию синхронизации управления и другую информацию из сигнала синхронизации, что также известно в технике.

В системах связи, например в системах ШМДКР 3GPP, сигнал синхронизации способствует снижению пропускной способности системы, ухудшая характеристики радиоприемного устройства нисходящей линии связи, то есть эффективность пользовательского оборудования (ПО) или подвижных терминалов. Поскольку сигнал синхронизации является неортогональным относительно других составляющих составного сигнала, узел обработки множества отводов приемного устройства не удаляет помехи сигнала синхронизации. При условиях амплитудного замирания или прямой видимости помехи сигнала синхронизации могут вызывать существенное ухудшение рабочих характеристик, от 1 до 2 дБ, в частности, около базовой станции, где сигнал канала синхронизации наиболее мощный.

Согласно фиг.2 на этапе 230 пропускная способность прямой линии связи системы связи увеличивается благодаря подавлению одного из первого и второго неортогональных сигналов в подвижных терминалах. В описываемом варианте осуществления сигнал синхронизации подавляется в узле обработки множества отводов терминала посредством вычитания оцененных помеховых составляющих, полученных с выхода узла обработки множества отводов терминала.

В некоторых вариантах осуществления сигнал синхронизации подавляется в выходном сигнале узла обработки множества отводов терминала только тогда, когда сигнал синхронизации превышает предварительно определенное пороговое значение. В некоторых случаях пороговое значение устанавливают очень низким или равным нулю, посредством чего все принимаемые сигналы синхронизации подавляются. В других применениях пороговое значение устанавливают выше, чтобы подавлялись только некоторые из сигналов синхронизации, например, те, которые имеют определенный уровень сигнала, или подавлялись сигналы синхронизации от выбранных базовых станций.

Фиг.5 представляет более подробную схему отвода многоотводного приемника и приведенного для примера узла 510 подавления канала синхронизации. Согласно фиг.5 узел 510 подавления генерирует оцененную помеховую составляющую сигнала синхронизации для вычитания из соответствующих помеховых составляющих сигнала синхронизации. Подавление, а следовательно, вычитание, может происходить в сумматоре 520 частоты следования элементарных посылок или в сумматоре 530 частоты следования символов. Вычитание частоты следования символов может происходить в отводах многоотводного приемника, как описано ниже, или на выходе узла 410 суммирования отводов многоотводного приемника (фиг.4), поскольку эти два способа представляют собой математически эквивалентные операции.

Фиг.6 представляет подробную иллюстрацию описываемой схемы подавления сигнала синхронизации для генерирования оцененных помеховых составляющих. Там, где сигнал синхронизации передается в виде пачек (импульсов), вычитание оцененных помеховых составляющих сигнала синхронизации с выхода узла обработки множества отводов терминала происходит при синхронизации с "пачечным" импульсным сигналом синхронизации.

Схема подавления включает в себя блок 610 взаимокорреляционной обработки кодов, выходной сигнал которого перемножается с сигналом коррелятора 620 согласованного фильтра в перемножителе 630, выходной сигнал которого суммируется с L-1 другими составляющими межсимвольных помех (МСП) в сумматоре 640, выходной сигнал которого перемножается с сигналом канального устройства 650 оценки в перемножителе 660, выходной сигнал которого суммируется с N-1 подобными составляющими, которые обусловлены другими N-1 составляющими многолучевого распространения, в сумматоре 670. Параметры L и N могут быть выбраны проектировщиком путем наилучшего компромиссного выбора по критерию экономичность-стоимость между рабочими характеристиками и конструктивной сложностью. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что оцененные помеховые составляющие синхронизации также могут генерироваться с помощью других схем.

Подавление сигнала синхронизации в терминалах значительно улучшает энергетический потенциал связи канального уровня, например, отношение сигнал/помеха в зависимости от ЧОБ (частоты ошибок по битам), или аналогичный критерий.

Фиг.7 представляет семейство кривых, иллюстрирующих эффективность канального уровня с геометрией ячейки и подавлением канала синхронизации в качестве параметра, которое демонстрирует эффективность подавления канала синхронизации в терминале. Каждая кривая представляет собой график требуемой базовой передаваемой мощности (Tx_Eb), поделенной на помеху другой ячейки, Ioc, которая смоделирована для этого проведения имитационных экспериментов, как аддитивный белый гауссов шум в подвижном терминале, Tx_Eb/oc, в зависимости от частоты появления ошибок кадров услуги (ЧПОКУ). Параметры, связанные с каждой кривой, являются состоянием подавления синхронизации (включено или выключено) и значением Oor/Ioc. Oor/Ioc представляет критерий относительной близости базовой станции к терминалу. Чем больше значение Oor/Ioc, тем ближе терминал к базовой станции. На фиг.7, когда подвижный терминал работает при значении Oor/Ioc, равном 0 дБ, есть незначительное улучшение в энергетическом потенциале линии связи (меньше чем 0,1 дБ). Однако для Oor/Ioc, равного приблизительно 12 дБ, энергетический потенциал линии связи улучшается примерно на 2,3 дБ при ЧПОКУ, составляющей 10^-2, что является существенным выигрышем в эффективности.

Хотя настоящее изобретение и то, что рассматривается как его лучшие в настоящее время варианты осуществления, описаны способом, который устанавливает его владение изобретателями и который дает возможность специалистам в данной области техники реализовать и использовать изобретение, должно быть понятно и оценено, что есть много эквивалентов раскрытым здесь примерным вариантам осуществления и что может быть осуществлено множество видоизменений и модификаций без изменения объема и сущности изобретения, которые должны быть ограничены не описанными примерными вариантами осуществления, а прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к системам связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), конкретно к способам и терминалам связи для увеличения пропускной способности в системах связи МДКР. Технический результат - повышение пропускной способности. Способ включает в себя передачу составного сигнала, содержащего сигнал синхронизации и другой неортогональный сигнал из инфраструктуры сети, прием составного сигнала в множестве подвижных терминалов системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов и увеличение пропускной способности прямой линии связи множественного доступа с кодовым разделением посредством подавления сигнала синхронизации, по меньшей мере, из некоторых из множества подвижных терминалов. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ увеличения пропускной способности в подвижном терминале системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, заключающийся в том, что принимают первый сигнал в терминале, принимают второй сигнал в терминале, причем первый сигнал неортогонален второму сигналу, увеличивают пропускную способность прямой линии связи системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, из которой принимаются первый и второй неортогональные сигналы, путем подавления одного из первого и второго сигналов в узле обработки множества отводов приемника терминала.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый сигнал является сигналом синхронизации, при этом увеличение пропускной способности прямой линии связи выполняют посредством подавления сигнала синхронизации в узле обработки множества отводов приемника терминала.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации в узле обработки множества отводов приемника терминала выполняют только тогда, когда сигнал синхронизации имеет уровень больше, чем предварительно определенное пороговое значение.4. Способ по п.2, отличающийся тем, что сигнал синхронизации является составным сигналом, содержащим первичную и вторичную составляющие, при этом увеличение пропускной способности прямой линии связи выполняют посредством подавления первичной и вторичной составляющих сигнала синхронизации.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что подавление первого сигнала выполняют посредством вычитания оцененных помеховых составляющих первого сигнала из сигнала отвода узла обработки множества отводов приемника терминала.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что прием первого и второго сигналов выполняют посредством приема составного сигнала, содержащего первый и второй сигналы.7. Способ по п.6, отличающийся тем, что первый сигнал представляет собой сигнал синхронизации, при этом увеличение пропускной способности прямой линии связи выполняют посредством подавления сигнала синхронизации путем вычитания оцененных помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигнала узла обработки множества отводов приемника терминала.8. Способ по п.7, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации выполняют посредством вычитания помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигналов менее чем всех отводов узла обработки множества отводов приемника терминала.9. Способ по п.7, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации выполняют посредством вычитания соответствующих помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигналов всех отводов узла обработки множества отводов приемника терминала.10. Способ увеличения пропускной способности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, включающей в себя сеть базовых станций, заключающийся в том, что передают составной сигнал, содержащий первый и второй неортогональные сигналы, от базовой станции системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, принимают составной сигнал в подвижном терминале в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, увеличивают пропускную способность прямой линии связи системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов посредством подавления одного из первого и второго неортогональных сигналов в подвижном терминале.11. Способ по п.10, отличающийся тем, что один из первого и второго сигналов представляет собой сигнал синхронизации, неортогональный относительно другого из первого и второго сигналов, при этом увеличение пропускной способности прямой линии связи выполняется посредством подавления сигнала синхронизации в подвижном терминале путем вычитания оцененных помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигнала узла обработки множества отводов приемника подвижного терминала.12. Способ по п.11, отличающийся тем, что передачу сигнала синхронизации от базовой станции системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов выполняют в виде импульсов, осуществляют подавление импульсов сигнала синхронизации в подвижном терминале посредством вычитания оцененных помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигналов узла обработки множества отводов приемника подвижного терминала синхронно с импульсами сигнала синхронизации.13. Способ по п.11, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации в подвижном терминале выполняют посредством вычитания помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигналов всех отводов узла обработки множества отводов приемника подвижного терминала.14. Способ по п.11, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации в подвижном терминале выполняют посредством вычитания помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигналов менее чем всех отводов узла обработки множества отводов приемника подвижного терминала.15. Способ по п.11, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации в сигнале узла обработки множества отводов приемника подвижного терминала выполняют только тогда, когда характеристика сигнала синхронизации превышает предварительно определенное пороговое значение.16. Способ увеличения пропускной способности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, содержащей инфраструктуру сети и множество подвижных терминалов, заключающийся в том, что передают составной сигнал, содержащий сигнал синхронизации и другой неортогональный сигнал из инфраструктуры сети системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, принимают составной сигнал в множестве подвижных терминалов системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, увеличивают пропускную способность прямой линии связи системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов посредством подавления сигнала синхронизации, по меньшей мере, от некоторых из множества подвижных терминалов.17. Способ по п.16, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации в сигнале узла обработки множества отводов приемников подвижных терминалов выполняют посредством вычитания оцененных помеховых составляющих сигнала синхронизации из выходных сигналов отводов многоотводных приемников подвижных терминалов.18. Способ по п.16, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации в сигнале узла обработки множества отводов приемников подвижных терминалов выполняют только тогда, когда сигнал синхронизации превышает предварительно определенное пороговое значение.19. Способ по п.16, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации в подвижном терминале выполняют посредством вычитания помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигналов менее чем всех отводов узла обработки множества отводов приемника подвижного терминала.20. Способ по п.16, отличающийся тем, что подавление сигнала синхронизации в подвижном терминале выполняют посредством вычитания помеховых составляющих сигнала синхронизации из сигналов всех отводов узла обработки множества отводов приемника подвижного терминала.