СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ ДАННЫХ И ИНФОРМАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМАХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ Российский патент 2008 года по МПК H04B7/208 H04Q7/36 

ПРИОРИТЕТ

В этой заявке в соответствии с 35 U.S.C. $119(а), испрашивается приоритет заявки на корейский патент, поданный 3 мая 2005 г. в Корейское ведомство промышленной собственности и которой присвоен регистрационный № 2005-37294, полное раскрытие которой включено таким образом сюда посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к беспроводной системе связи, построенной на основе множественного доступа с частотным разделением. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству, предназначенным для мультиплексирования и передачи данных и информации управления в системе беспроводной связи на основе множественного доступа с частотным разделением.

Предшествующий уровень техники

Развитие в последнее время технологии широковещательной передачи и мобильных систем связи привело к широкому использованию схемы передачи с ортогональным мультиплексированием с частотным разделением (OFDM, ОМЧР). Схема OFDM устраняет взаимные помехи между сигналами, полученными в результате многолучевого распространения, которое часто возникает в каналах беспроводной связи. Кроме того, схема OFDM гарантирует ортогональность между пользователями множественного доступа и способствует эффективному использованию ресурсов. Поэтому схему OFDM чаще используют для высокоскоростной передачи данных в системах широковещательной передачи, чем обычную схему многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, МДКР). Однако схема OFDM представляет собой схему передачи с множеством несущих, в которой передаваемые данные распределяют по множеству поднесущих и затем передают параллельно. В результате этого в схеме OFDM повышается отношение пиковой к средней мощности (PAPR, ОПСМ) передаваемых сигналов.

Большое отношение PAPR приводит к искажению выходных сигналов в радиочастотном (РЧ) усилителе мощности передатчика. Поэтому для решения такой проблемы требуется обеспечить снижение мощности в передатчике путем уменьшения входной мощности, подаваемой в усилитель. Поэтому, когда схему OFDM применяют для восходящего канала в мобильной системе связи, терминал должен выполнять снижение мощности передаваемых сигналов, в результате чего уменьшается зона обслуживания ячейки.

В качестве решения проблемы PAPR в соответствии с технологией OFDM активно исследуют множественный доступ с частотным разделением с перемежением (IFDMA, МДЧРП). Схема IFDMA гарантирует ортогональность между пользователями множественного доступа, такую же, как OFDM, и представляет собой технологию, основанную на одной поднесущей, что обеспечивает очень низкое отношение PAPR передаваемых сигналов. С применением системы IFDMA в системе мобильной связи уменьшается проблема сокращения зоны обслуживания ячейки из-за повышения PAPR.

На фиг.1 представлена структура типичного передатчика IFDMA.

Хотя в структуре, показанной на фиг.1, используется модуль 104 быстрого преобразования Фурье (FFT, БПФ) и модуль 106 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT, ОБПФ), примерные варианты выполнения настоящего изобретения не ограничиваются представленной структурой и могут быть выполнены с использованием дополнительных структур. Вариант выполнения, в котором используется модуль 104 FFT и модуль 106 IFFT, является предпочтительным, поскольку он способствует простому изменению параметров системы IFDMA без необходимости усложнения аппаратных средств.

OFDM и IFDMA могут иметь следующие различия в структуре передатчика. В дополнение к модулю 106 IFFT, который используют для многочастотной передачи в передатчике OFDM, передатчик IFDMA включает в себя модуль 104 FFT, расположенный перед модулем 106 IFFT. Поэтому символы 100 модуляции передачи (TX) по фиг.1 подают в модуль 104 FFT поблочно, причем каждый из блоков включает в себя М символов модуляции передачи. Такой блок называют "блоком символов", и период, в течение которого блок символов передают в модуль FFT, называется "периодом блока символов". Сигнал, поступающий с выхода модуля 104 FFT, передают в модуль 106 IFFT через равные интервалы времени, в результате чего элементы сигнала передачи IFDMA передают в области частот с помощью поднесущих с равными интервалами. В этом процессе обычно количество N входов/выходов модуля 106 IFFT больше, чем количество M входов/выходов модуля 104 FFT. В передатчике OFDM блоки 100 символов передачи подают непосредственно в модуль 106 IFFT, без пропускания их через модуль 104 FFT и затем передают с использованием множества поднесущих, генерируя, таким образом, большое значение PAPR.

В передатчике IFDMA передаваемые символы предварительно обрабатывают с помощью модуля 104 FFT перед обработкой их модулем 106 IFFT. Это происходит даже, несмотря на то, что символы передачи были окончательно обработаны модулем 106 IFFT перед передачей их с использованием множества несущих. Предварительная обработка передаваемых символов позволяет, в результате взаимного уравновешивания между модулем 104 FFT и модулем 106 IFFT, получить эффект, аналогичный эффекту, который возникает, когда выходные сигналы модуля 106 IFFT передают с использованием одной поднесущей, что обеспечивает низкое значение PAPR. Наконец, выходные сигналы модуля 106 IFFT преобразуют в последовательный поток с помощью преобразователя параллельного кода в последовательный (PSC, ППП) 102. Перед передачей последовательного потока данных к последовательному потоку данных присоединяют цикличный префикс (CP, ЦП) или защитный интервал так же, как и в системе OFDM, для предотвращения взаимных помех между элементами сигнала канала многолучевого распространения.

На фиг.2 показана структура передатчика, основанная на технологии локализованного множественного доступа с частотным разделением (LFDMA, ЛМДЧР), которая аналогична технологии IFDMA. Технология LFDMA также гарантирует ортогональность между пользователями множественного доступа, основана на передаче одной несущей и позволяет получить более низкое значение PAPR, чем в системе OFDM. Как показано на фиг.1 и 2, разница между LFDMA и IFDMA в структуре передатчика состоит в том, что выходы модуля 204 FFT преобразованы во входы модуля 206 IFFT, которые имеют последовательные индексы, следующие после последнего индекса модуля 204 FFT. В области частот сигналы LFDMA занимают полосу, составленную соседними поднесущими, используемыми, когда выходы модуля 204 FFT отображают на входы модуля 206 IFFT. Другими словами, в области частот сигналы IFDMA занимают полосы поднесущих (подполосы), распределенные через равный интервал, и сигналы LFDMA занимают полосу поднесущих, составленную соседними поднесущими.

При применении систем, основанных на технологиях IFDMA и LFDMA, для широковещательной передачи или для системы мобильной связи необходимо передавать данные и информацию управления, а также пилот-сигнал для демодуляции и декодирования данных в приемнике. Пилот-сигнал имеет гарантированно известную структуру для передатчика и приемника. Поэтому, когда принятый сигнал получает искажение из-за затухания в беспроводном канале связи, приемник должен оценить и устранить, на основе пилот-сигнала, искажение принимаемого сигнала, полученное в результате затухания в беспроводном канале. Информация управления включает в себя схему модуляции, применяемую для передаваемых данных, схему кодирования канала, размер блока данных и информацию, относящуюся к гибридному запросу автоматического повторения (HARQ, ГЗАП), такую, как ИД (ID) служебного (сервисного) пакета. При приеме информации управления приемник может анализировать информацию, прилагаемую к передаваемым данным, при выполнении различных операций, включающих в себя демодуляцию и декодирование принимаемых данных.

В соответствии с методикой CDMA, широко применяемой в современных мобильных системах связи, данные, информацию управления и пилот-сигнал передают с использованием разных кодов формирования каналов. Это позволяет приемнику разделять и детектировать сигналы без возникновения помех. В соответствии с технологией OFDM данные, информацию управления и пилот-сигнал передают с использованием разных поднесущих или после временного разделения.

Поскольку информация управления составляет небольшое количество информации, которая может полностью занять один временной интервал (slot), применение схемы мультиплексирования с разделением по времени может привести к ненужному расходованию ресурсов. Когда информацию управления передают с помощью отдельной поднесущей, отличающейся от поднесущих, на которых передают данные, как в схеме OFDM, возникает проблема, состоящая в том, что передаваемый сигнал имеет повышенное отношение PAPR.

В соответствии с этим существует потребность в улучшенном способе и устройстве для мультиплексирования данных и информации управления, для снижения соотношения PAPR передаваемого сигнала и для обеспечения эффективного использования ресурсов в системе связи на основе схемы IFDMA или LFDMA.

Сущность изобретения

Аспект примерных вариантов выполнения настоящего изобретения направлен на решение, по меньшей мере, указанных выше проблем и/или недостатков и для обеспечения, по меньшей мере, описанных ниже преимуществ. В соответствии с этим аспект примерных вариантов выполнения настоящего изобретения состоит в обеспечении способа и устройства, предназначенных для мультиплексирования данных и информации управления, для снижения отношения PAPR передаваемого сигнала и для обеспечения эффективного использования ресурсов в системе связи на основе IFDMA или LFDMA.

Другой целью примерного варианта выполнения настоящего изобретения является способ и устройство мультиплексирования данных и информации управления на стороне входа FFT в течение периода одного блока FFT в системе связи на основе IFDMA или LFDMA.

Также другой целью примерного варианта выполнения настоящего изобретения является способ и устройство мультиплексирования данных путем распределения информации управления в каждом из периодов блоков символов в пределах интервала времени передачи (TTI, ИВП) в системе связи на основе IFDMA или LFDMA.

Для достижения этой цели предусмотрено устройство, предназначенное для передачи данных в системе связи на основе множественного доступа с частотным разделением. Это устройство включает в себя генератор блоков символов, модуль быстрого преобразования Фурье (FFT) и модуль обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT). Генератор блоков символов генерирует блок символов с заданным периодом блока символов в пределах одного интервала времени передачи (TTI, ИВП), когда в TTI присутствует информация управления, предназначенная для передачи. Кроме того, блок символов включает в себя информацию управления и данные, предназначенные для передачи, и TTI включает в себя множество периодов блока символов. Модуль быстрого преобразования Фурье (FFT) выполняет FFT над блоком символов, и модуль обратного быстрого преобразовании Фурье (IFFT) выполняет IFFT сигналов, поступающих с выхода модуля FFT, и затем передает эти сигналы.

В соответствии с другим аспектом примерного варианта выполнения настоящего изобретения предложен способ передачи данных в системе связи на основе множественного доступа с частотным разделением. Блок символов генерируют с заранее заданным периодом блока символов в пределах одного интервала времени передачи (TTI), когда информация управления, предназначенная для передачи, присутствует в TTI. Блок символов включает в себя информацию управления и данные, предназначенные для передачи, и TTI включает в себя множество периодов блока символов. Быстрое преобразование Фурье (FFT) выполняют над блоком символов, обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) выполняют для сигналов после FFT и затем передают сигналы, обработанные IFFT.

В соответствии с другим аспектом примерного варианта выполнения настоящего изобретения предложено устройство для приема данных в системе связи на основе множественного доступа с частотным разделением. Устройство включает в себя модуль быстрого преобразования Фурье (FFT), обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), демодулятор/декодер информации управления и демодулятор/декодер данных. Модуль FFT принимает сигналы, принимаемые в течение одного периода блока символов, и выполняет FFT над этими сигналами. Модуль IFFT выполняет IFFT обработку сигналов, поступающих с выхода модуля FFT, восстанавливая, таким образом, блоки символов. Когда период блока символов представляет собой заранее заданный период блока символов, в котором мультиплексированы данные и информация управления, демодулятор/декодер информации управления принимает символы модуляции, соответствующие заранее заданным выходным индексам IFFT, среди блоков символов, и демодулирует и декодирует символы модуляции, выводя, таким образом, информацию управления. Демодулятор/декодер данных принимает символы модуляции, соответствующие другим выходным индексам IFFT, за исключением индексов, соответствующих информации управления, среди блоков символов, путем использования информации управления, демодулирует и декодирует принятые символы модуляции и затем выводит эти данные.

В соответствии с другим аспектом примерного варианта выполнения настоящего изобретения предложен способ приема данных в системе связи, основанной на множественном доступе с частотным разделением. Этот способ включает в себя этапы: приема сигналов, принимаемых в течение одного периода блока символов, и выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) для этих сигналов с использованием блока FFT; восстановления блоков символов из сигналов, обработанных FFT, с помощью модуля обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT); когда период блока символов представляет собой заранее заданный период блока символов, в котором мультиплексированы данные и информация управления, приема символов модуляции, соответствующих заранее заданным выходным индексам IFFT, среди блоков символов из модуля IFFT, и демодуляции и декодирования символов модуляции, выводя, таким образом, информацию управления; и приема символов модуляции, соответствующих другим выходным индексам IFFT, за исключением индексов, соответствующих информации управления среди блоков символов из модуля IFFT, с использованием информации управления, демодуляции и декодирования принятых символов модуляции и затем вывода данных.

Другие цели, преимущества и существенные свойства изобретения будут очевидны для специалиста в данной области техники из следующего подробного описания, которое при рассмотрении его совместно с прилагаемыми чертежами раскрывает примерные варианты выполнения изобретения.

Краткое описание чертежей

Указанные выше и другие примерные цели, свойства и преимущества определенных примерных вариантов выполнения настоящего изобретение будут более очевидными из следующего подробного описания, при рассмотрении его совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

На фиг.1 представлена структура обычного передатчика IFDMA.

На фиг.2 представлена структура обычного передатчика LFDMA.

На фиг.3 приведена иллюстрация устройства мультиплексирования и передачи данных, информации управления и пилот-сигналов в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.4 приведена иллюстрация отображения FFT в периоде блока символов, в котором мультиплексированы информация управления и данные в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.5 приведена иллюстрация структуры приемника в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.6 приведена иллюстрация способа мультиплексирования информации управления и данных в соответствии со вторым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.7 приведена структура отображения выводов IFFT в демодулятор/декодер информации управления и демодулятор/декодер данных в приемнике в соответствии с первым или вторым примерными вариантами выполнения настоящего изобретения.

На фиг.8 показана блок-схема последовательности выполнения операций, предназначенная для иллюстрации работы приемника в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.9 показана блок-схема последовательности выполнения операций, представляющая работу передатчика в соответствии с примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

Следует понимать, что на чертежах одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые элементы, свойства и структуры.

Подробное описание изобретения

Темы, определенные в описании, такие, как подробная конструкция и элементы, представлены с тем, чтобы способствовать всестороннему пониманию вариантов выполнения изобретения. Соответственно, для специалистов в данной области техники будет понятно, что различные изменения и модификации вариантов выполнения, описанных здесь, могут быть выполнены без отхода от объема и сущности изобретения. Кроме того, описание хорошо известных функций и конструкций исключено для ясности и краткости.

В примерном варианте выполнения настоящего изобретения предложен способ мультиплексирования данных и информации управления, по меньшей мере, в одном блоке символов среди множества блоков символов, включенных в один TTI, и одновременной передачи мультиплексированных данных и информации управления. Способ мультиплексирования и одновременной передачи позволяет получить более низкое отношение PAPR и приводит к более эффективному использованию ресурсов по сравнению с существующими способами. Информация управления включает в себя схему модуляции, применяемую для передаваемых данных, схему кодирования канала, размер блока данных и информацию, относящуюся к гибридному запросу автоматического повторения (HARQ), такую, как ИД подпакета. Она может быть включена вместе с информацией управления, такой, как индикатор качества канала (CQI, ИКК) или ACK/NACK (индикатор подтверждения/неподтверждения приема).

На фиг.3 представлено устройство, предназначенное для мультиплексирования и передачи данных, информации управления и пилот-сигнала в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг.3, генератор 304 блоков символов передатчика генерирует блок символов путем мультиплексирования данных, информации управления или пилот-сигналов, предназначенных для передачи, для каждого периода блока символов. Примерный вариант выполнения по фиг.3 иллюстрирует один интервал времени передачи (TTI), который включает в себя восемь периодов блока символов.

Генератор 304 блоков символов определяет, присутствует ли информация управления в текущем TTI 300. Когда информация управления присутствует в текущем TTI 300, генератор 304 блоков символов генерирует блок символов, включающий в себя информацию управления и данные в течение заранее заданного периода 302 блока символов, в пределах TTI 300. Генератор 304 блоков символов генерирует блоки символов, которые включают в себя данные или пилот-сигнал без информации управления в другие периоды блока символов. Каждый блок символов включает в себя М символов, которые отображают на М входов модуля 310 FFT.

На фиг.3 представлена технология передачи IFDMA или LFDMA в виде выходных сигналов модуля 310 FFT по множеству несущих, с использованием модуля 314 IFFT. Здесь N выходных сигналов модуля 314 IFFT преобразуют в последовательный поток данных с помощью PSC 102, как показано на фиг.1, который затем передают с прикреплением к нему CP. В это время каждый период, в течение которого генерируют N выходных сигналов, соответствует периоду блока символов.

Поэтому каждый из восьми блоков символов в TTI 300 вводят в модуль 310 FFT в течение соответствующего периода блока символов. Каждый из блоков символов представляет собой входной блок FFT, подаваемый через все входные отводы модуля 310 FFT, и имеет такой же размер, что и размер М отводов модуля 310 FFT. Кроме того, М выходов модуля 310 FFT отображают на входы модуля 314 IFFT в соответствии с правилом отображения, которое соответствует применяемой технологии IFDMA или LFDMA, которая аналогична технологиям, представленным на фиг.1 и 2. Наконец, выходы модуля 314 IFFT преобразуют в последовательный поток данных, который затем передают вместе с прикрепленным к нему CP.

На фиг.9 показана блок-схема последовательности выполнения операций, иллюстрирующая работу передатчика в соответствии с примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

На этапе 900 передатчик генерирует кадры в TTI, то есть, передаваемые данные, путем мультиплексирования данных, информации управления и пилот-сигналов, предназначенных для передачи. Когда присутствует информация управления, предназначенная для передачи в течение одного TTI, передатчик вставляет информацию управления в блок символов, заранее определенный в пределах TTI, и вставляет данные в остальной участок блока символов. Пилот-сигнал включают в один блок символов и передают с ним, и данные включают в участок блока символов, включающего в себя сигнал управления, и в другие блоки символов, за исключением блока символов, включающего в себя пилот-сигнал. На этапе 902 передатчик выполняет FFT блока символов с соответствующим периодом в каждый период блока символов.

На этапе 904 выходы модуля FFT отображают на входы модуля IFFT в соответствии с правилом отображения, которое соответствует применяемой технологии IFDMA или LFDMA, и затем выполняют IFFT. На этапе 906 передатчик прикрепляет CP к выходному сигналу модуля IFFT и затем передает его.

Как описано выше, способ, предложенный в первом примерном варианте выполнения настоящего изобретения, состоит в мультиплексировании данных 306 и информации 304 управления на стороне входа FFT в течение одного периода блока символов. Пилот-сигнал 308 передают в течение одного целого периода блока символов. Этот способ передачи отличается от способа передачи данных 306 и информации 304 управления. В случае передачи IFDMA или LFDMA, когда пилот-сигнал 308 мультиплексируют вместе с данными в пределах одного и того же периода блока символов, становится трудно выполнить оценку канала и нормально демодулировать принимаемые данные и информацию управления. Однако, как отмечено в предыдущем описании работы приемника, даже когда информация 304 управления мультиплексирована вместе с данными 306 в пределах одного периода блока символов, становится возможным демодулировать и декодировать принимаемые данные 306 и информацию 304 управления.

Способ мультиплексирования данных 306, информации 304 управления и пилот-сигнала 308 можно применять даже к передатчику IFDMA или LFDMA, работа которого не основана на FFT и IFFT.

Мультиплексирование данных и информации управления в одном потоке символов IFDMA, как представлено на фиг.3, позволяет получить более низкое отношение PAPR, по сравнению со случаем данных и информации управления, которые разделены в области частот и которые затем передают в соответствии со схемой IFDMA или схемой LFDMA, с использованием разных полос поднесущих, как в системе OFDM. Кроме того, такой способ, как показан на фиг.3, способствует более эффективному использованию ресурсов, по сравнению со случаем временного мультиплексирования данных и информации управления с последующей передачей их в разные периоды блока символов с помощью схем IFDMA или LFDMA. Такой результат получают на основе того факта, что информация управления обычно имеет небольшой объем, и выделение одного периода блока символов для передачи информации управления привело бы к выделению излишне большого количества ресурсов для передачи информации управления и привело бы к уменьшению многих ресурсов, которые в противном случае можно было бы использовать для передачи данных. Эта проблема становится более острой, когда необходимо передавать большое количество данных с высокой скоростью передачи данных.

Ниже будет приведено описание формата кадра сигнала передачи IFDMA или LFDMA для нормальной демодуляции и декодирования данных в приемнике, когда данные и информация управления мультиплексированы, как описано выше. В соответствии с количеством данных, предназначенных для передачи, или с параметрами радиоканала передачи могут быть использованы разные схемы модуляции и схемы кодирования передаваемых данных. Когда применяют методику HARQ, различная информация управления HARQ может быть передана в соответствии с состоянием повторной передачи. Поэтому нормальная демодуляция данных возможна только, когда приемник распознал информацию управления путем демодуляции и декодирования информации управления.

Формат передачи информации управления должен быть определен фиксированно для конкретного формата передачи или как один формат, используемый как для передатчика, так и для приемника, во время установки радиолинии для обеспечения нормальной демодуляции информации управления для пользователя. Приемник может нормально демодулировать и декодировать информацию управления, когда информацию управления отображают и передают с использованием постоянно фиксированной схемы модуляции и схемы кодирования канала с фиксированным количеством битов информации управления и с фиксированными временными интервалами, а также входами FFT. Примерный вариант выполнения по фиг.3 иллюстрирует информацию управления, кодируемую со сверткой с коэффициентом кодирования 1/3 и с последующей передачей в соответствии со схемой модуляции QPSK (ФМЧС, фазовая манипуляция с четвертичными сигналами), которая включает в себя L символов модуляции. L символов модуляции передают после использования входов FFT со входными индексами 0˜(L-1) во втором периоде блока символов в пределах TTI. Затем приемник может демодулировать и декодировать информацию управления с использованием формата передачи информации управления, которую уже распознал приемник. Если управление не передают с использованием фиксированного формата, приемник должен пытаться определить формат среди различных возможных форматов, применяя слепой способ определения формата.

На фиг.4 представлено FFT отображение в период блока символов, в котором информация управления и данные мультиплексированы в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг.4, информацию 400 управления, включающую в себя L символов модуляции, применяют по входам модуля 404 FFT со входными индексами 0˜(L-1) и данные подают на другие входы FFT, такие, как входы FFT со входными индексами L˜(M-1). Следует отметить, что расположения, в которые отображают символы модуляции информации 400 управления, не ограничиваются верхними индексами 0˜(L-1). Информация управления может отображаться на любое количество L отводов, заранее известных для передатчика и приемника среди М входных отводов модуля FFT.

На фиг.5 представлена структура приемника в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг.5, приемник вначале удаляет CP из принятого сигнала, выполняет FFT с помощью модуля 502 FFT, выделяет пилот-сигнал из выходного сигнала модуля 502 FFT и затем выполняет оценку канала. Например, модуль 502 FFT в приемнике преобразует принимаемый сигнал, подаваемый в модуль 502 FFT, в сигнал частотной области, соответствующий модулю 314 IFFT, показанному на фиг.3. Когда выходной сигнал модуля 502 FFT соответствует пилот-сигналу 510, выходной сигнал модуля 502 FFT подают в блок 504 оценки канала. Когда период блока символов, в котором имеет место выходной сигнал FFT 502, представляет собой заранее заданный период пилот-сигнала в одном TTI, как показано на фиг.3, выходной сигнал модуля 502 FFT рассматривают как пилот-сигнал 510.

Блок 504 оценки канала генерирует информацию 512 оценки канала путем оценки состояния канала на основании пилот-сигналов 510 и передает сгенерированную информацию 512 оценки канала в блок 524 компенсации канала, в результате чего модуль 506 IFFT может демодулировать данные и информацию управления. После этого выходной сигнал блока 502 FFT компенсируют по каналу с использованием информации 512 оценки канала с помощью блока 524 компенсации канала. Выделение пилот-сигнала 510 с помощью блока 504 оценки канала и компенсация канала с помощью блока 524 компенсации канала могут быть выполнены на стороне выхода модуля 506 IFFT.

Канально скомпенсированный сигнал 526 вводят в модуль 506 IFFT в соответствии с правилом отображения IFDMA или LFDMA, используемым в передатчике, и затем подвергают демодуляции и декодированию.

В случае, когда период блока символов включает в себя информацию управления и данные, поскольку информация управления была передана после применения по входным индексам 0˜(L-1) модуля 404 FFT, модуль 506 IFFT по фиг. 5 применяет выходы 520 с выходными индексами 0˜(L-1) к демодулятору/декодеру 508 информации управления, в результате чего обеспечивается возможность выделить информацию управления. Кроме того, в случае данных, поскольку только данные могут иногда передаваться в одном периоде блока символов, все выходы модуля 506 IFFT, такие, как выходы 518 с выходными индексами 0˜(М-1), применяют к демодулятору/декодеру 522 данных. Когда схемы модуляции и кодирования, используемые для передачи передаваемых данных, количество данных, информацию 516 управления HARQ и т.д. передают в демодулятор/декодер 522 данных путем демодуляции и декодирования информации управления в периоде блока символов, который соответствует информации управления, декодированные данные окончательно выводят из демодулятора/декодера 522 данных.

На фиг.8 показана блок-схема последовательности выполнения операций, предназначенная для иллюстрации работы приемника в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

На этапе 800 приемник исключает CP из принятого сигнала, выполняет FFT, выделяет пилот-сигнал из выхода FFT и затем выполняет оценку канала. На этапе 802, когда выход FFT соответствует периоду блока символов, включающему данные и информацию управления или период блока символа, включающему в себя только данные, выход FFT компенсируют по каналу с помощью блока 524 компенсации канала.

Канально компенсированный сигнал на этапе 804 подают в модуль IFFT в соответствии с правилом отображения IFDMA или LFDMA, используемым в передатчике. Выход с индексом, соответствующим информации управления среди выходов IFFT, соответствующих периоду блока символов, включающего в себя данные и информацию управления, преобразуют, используя демодуляцию и декодирование информации управления, включающей в себя схему модуляции и кодирования, применяемые для данных, информацию управления HARQ и т.д.

На этапе 806 информацию управления используют для восстановления данных путем демодуляции и декодирования выхода IFFT в соответствии с периодом блока символов, включающим в себя данные и информацию управления, или периодом блока символов, включающим в себя только данные.

На фиг.6 представлен способ мультиплексирования информации управления и данных в соответствии со вторым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

Второй вариант выполнения отличается от первого варианта выполнения тем, что информацию 602 управления передают после распределения среди множества блоков символов в пределах одного TTI 600. Суть второго примерного варианта выполнения настоящего изобретения состоит в том, что информацию 602 управления мультиплексируют с данными в каждом периоде 604 блока символов и передают после распределения по множеству периодов блоков символов в TTI 600, получая, таким образом, разнесение по времени в канале с затуханием, что может обеспечить возможность улучшить рабочие характеристики детектирования информации управления. Как показано на фиг.6, в периоде блока символов, в котором мультиплексированы данные и информация управления, информация управления включает в себя K символов, данные включают в себя (М-K) символов, и информация управления и данные применяют для входных индексов 0˜(K-1) и K˜(М-1) модуля 610 FFT соответственно. Параметры K и М имеют значения, которые определяют по количеству необходимой информации управления и количеству данных, предназначенных для передачи, соответственно.

В первом примерном варианте выполнения настоящего изобретения, с учетом применяемой схемы модуляции и кодирования, количество всех символов, отображение входов FFT и т.д. в информации 602 управления определяют заранее между передатчиком и приемником, при этом приемник может демодулировать и декодировать информацию управления на основе заранее определенного формата передачи информации управления. Кроме того, во втором примерном варианте выполнения настоящего изобретения возможно передавать пилот-сигнал 606 в четвертом периоде блока символов в пределах одного TTI, для уменьшения издержек на пилот-сигнал, по сравнению со случаем первого примерного варианта выполнения настоящего изобретения.

В первом примерном варианте выполнения настоящего изобретения сигнал передачи отображают на вход 612 модуля IFFT в соответствии с технологией IFDMA или LFDMA после пропускания через модуль 610 FFT, обработки с помощью модуля 614 IFFT и с последующей передачей вместе с прикрепленным к ним CP. Структура приемника для обработки сигнала передачи, в принципе, аналогична структуре первого примерного варианта выполнения, показанной на фиг.5 и 8. В отличие от первого варианта выполнения демодуляцию и декодирование символов данных выполняют после получения информации управления в ходе приема, демодуляции и декодирования всех символов информации управления, распределенных среди множества периодов блоков символов.

Блок-схемы последовательности выполнения операций, показанные на фиг.8 и 9, в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения применимы для второго примерного варианта выполнения настоящего изобретения.

На фиг.7 показана структура отображения выходов IFFT на демодулятор/декодер информации управления и демодулятор/декодер данных в приемнике в соответствии с первым или вторым примерными вариантами выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг.7, в приемнике выходы с индексами 0˜(K-1) и K˜(М-1) применяют для демодулятора/декодера 702 информации управления и демодулятора/декодера 704 данных соответственно. Каждый демодулятор/декодер 702 или 704 может выполнять нормальную демодуляцию и декодирование информации управления и данных.

В соответствии с примерным вариантом выполнения настоящего изобретения, как описано выше, данные и информацию управления мультиплексируют в одном и том блоке символов и затем передают с помощью одной несущей, с использованием схемы LFDMA или IFDMA. Поэтому примерный вариант выполнения настоящего изобретения позволяет улучшить эффективность использования ресурсов и достичь более низкого отношения пиковой к средней мощности (PAPR) по сравнению с существующим способом мультиплексирования с временным разделением или частотным разделением.

Хотя настоящее изобретение было представлено и описано со ссылкой на определенные примерные варианты его выполнения, для специалистов в данной области техники будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть выполнены без отхода от сущности и объема изобретения в том виде, как они определены приложенной формулой изобретения и ее эквивалентами.

Изобретение относится к беспроводной системе связи, построенной на основе множественного доступа с частотным разделением и предназначено для мультиплексирования и передачи данных и информации управления в системе множественного доступа с частотным разделением. Технический результат - повышение скорости передачи данных при снижении отношения пиковой к средней мощности передаваемых сигналов. Устройство включает в себя генератор блоков символов, предназначенный для генерирования блока символов в течение заранее заданного периода блока символов, в пределах одного TTI, когда информация управления, предназначенная для передачи, присутствует в TTI, модуль FFT, предназначенный для выполнения FFT над блоком символов, и модуль IFFT, предназначенный для выполнения IFFT, над сигналами, выводимыми из модуля FFT, с последующей передачей сигналов. Блок символов включает в себя информацию управления и данные для передачи. TTI включает в себя множество периодов блоков символов. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство для передачи данных в системе связи на основе множественного доступа с частотным разделением, содержащее

генератор блоков символов, предназначенный для генерирования блока символов в период блока символов в пределах одного интервала времени передачи (TTI), когда информация управления, предназначенная для передачи, присутствует в TTI, причем блок символов содержит информацию управления и данные, предназначенные для передачи, и TTI содержит множество периодов блоков символов;

модуль быстрого преобразования Фурье (FFT), предназначенный для выполнения FFT над блоком символов; и

модуль обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), предназначенный для выполнения IFFT над сигналами, поступающими с выхода модуля FFT и с последующей передачей этих сигналов.

генерирование блока символов в период блока символов в пределах одного интервала времени передачи (TTI), когда информация управления, предназначенная для передачи, присутствует в TTI, в котором блок символов содержит информацию управления и данные, предназначенные для передачи, и TTI содержит множество периодов блоков символов;

выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) над блоком символов; и

выполнение обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) над сигналами после обработки FFT и с последующей передачей сигналов после обработки IFFT.

модуль быстрого преобразования Фурье (FFT), предназначенный для приема сигналов, принятых в течение одного периода блока символов, и для выполнения обработки FFT над этими сигналами;

модуль обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), предназначенный для выполнения IFFT над сигналами, поступающими с выхода модуля FFT, в результате чего восстанавливают блоки символов;

демодулятор/декодер информации управления, предназначенный для приема символов модуляции, соответствующих выходным индексам IFFT среди блоков символов, и демодуляции и декодирования символов модуляции, выводя, таким образом, информацию управления, когда период блока символов содержит период блока символов, в котором мультиплексированы данные и информация управления; и

демодулятор/декодер данных, предназначенный для приема символов модуляции, соответствующих другим выходным индексам IFFT, за исключением индексов, соответствующих информации управления среди блоков символов, путем использования информации управления, демодуляции и декодирования принятых символов модуляции, и с последующим выводом данных.

блок оценки канала, предназначенный для генерирования информации оценки канала, путем использования символов пилот-сигнала, выводимых из модуля FFT, когда период блока символов содержит период блока символов, содержащий пилот-сигнал; и

компенсатор канала, предназначенный для канальной компенсации блока символов содержащего данные и информацию управления, поступающего с выхода модуля FFT, путем использования информации оценки канала, с последующим выводом блока символов в модуль IFFT.

блок оценки канала, предназначенный для генерирования информации оценки канала, путем использования символов пилот-сигнала, поступающих с выхода модуля IFFT, когда период блока символов содержит период блока символов, содержащий пилот-сигнал; и

компенсатор канала, предназначенный для канальной компенсации блока символов, содержащего данные и информацию управления, поступающего с выхода модуля FFT, путем использования информации оценки канала, с последующим выводом блока символов в модуль IFFT.

блок оценки канала, предназначенный для генерирования информации оценки канала, путем использования символов пилот-сигнала, поступающих с выхода модуля IFFT, когда период блока символов содержит период блока символов, содержащий пилот-сигнал; и

компенсатор канала, предназначенный для канальной компенсации блока символов, содержащего данные и информацию управления, поступающего с выхода модуля IFFT, путем использования информации оценки канала с последующим выводом блока символов в демодулятор.

блок оценки канала, предназначенный для генерирования информации оценки канала, путем использования символов пилот-сигнала, выводимых из модуля IFFT, когда период блока символов содержит период блока символов, содержащий пилот-сигнал; и

компенсатор канала, предназначенный для канальной компенсации блока символов, содержащего данные и информацию управления, выводимого из модуля FFT, путем использования информации оценки канала и с последующим выводом блока символов в демодулятор.

прием сигналов, принимаемых в течение одного периода блоков символов и выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) над сигналами с помощью модуля FFT;

восстановление блоков символов из сигналов, обработанных FFT, с помощью модуля обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT);

прием символов модуляции, соответствующих выходным индексам IFFT, среди блоков символов, поступающих из модуля IFFT, когда период блока символов содержит период блока символов, в котором мультиплексированы данные и информация управления, и демодуляцию и декодирование символов модуляции, в результате чего выводят информацию управления; и

прием символов модуляции, соответствующих другим выходным индексам IFFT, за исключением индексов, соответствующих информации управления, среди блоков символов, из модуля IFFT, путем использования информации управления, демодуляцию и декодирование принятых символов модуляции с последующим выводом данных.

генерирование информации оценки канала путем использования символов пилот-сигнала, поступающих с выхода модуля FFT, когда период блока символов содержит период блока символов, содержащий пилот-сигнал; и

канальную компенсацию блока символа, содержащего данные и информацию управления, поступающего с выхода модуля FFT, путем использования информации оценки канала с последующим выводом блока символов в модуль IFFT.

генерирование информации оценки канала путем использования символов пилот-сигнала, поступающих с выхода модуля IFFT, когда период блока символов содержит период блока символов, содержащий пилот-сигнал; и

канальную компенсацию блока символа, содержащего данные и информацию управления, поступающего с выхода модуля FFT, путем использования информации оценки канала с последующим выводом блока символов в модуль IFFT.

генерирование информации оценки канала путем использования символов пилот-сигнала, выводимых из модуля FFT, когда период блока символов содержит период блока символов, содержащий пилот-сигнал; и

канальную компенсацию блока символов, содержащего данные и информацию управления, выводимые из модуля IFFT, путем использования информации оценки канала, с последующим выводом блока символов в демодулятор.

генерирование информации оценки канала путем использования символов пилот-сигнала, поступающих с выхода модуля IFFT, когда период блока символов содержит период блока символов, содержащий пилот-сигнал; и

канальную компенсацию блока символов, содержащего данные и информацию управления, поступающего с выхода модуля FFT, путем использования информации оценки канала с последующим выводом блока символов в демодулятор.