БЫСТРАЯ СКАЧКООБРАЗНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА ЧАСТОТЫ С МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАННЫМ С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ ПИЛОТ-СИГНАЛОМ, В СИСТЕМЕ МДОЧР Российский патент 2009 года по МПК H04B7/216 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к области связи и, в частности, к способам поддержки быстрой скачкообразной перестройки частоты с мультиплексированным с кодовым разделением (МКР, CDM) пилот-сигналом в системе связи множественного доступа с ортогональным частотным разделением (МДОЧР, OFDMA).

Уровень техники

В системе связи расширенного спектра со скачкообразной перестройкой частоты (РССПЧ, FHSS) данные передаются на разных частотных поддиапазонах или поднесущих в разные временные интервалы, которые также называются "периодами скачка". Эти частотные поддиапазоны можно обеспечивать посредством ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (ОМЧР, OFDM), другими методами модуляции множественных несущих или посредством некоторых других конструкций. В РССПЧ передача данных «перескакивает» от поддиапазона к поддиапазону псевдослучайным образом. Такая скачкообразная перестройка обеспечивает частотное разнесение, и передаче данных лучше выдерживать неблагоприятные эффекты пути, например узкополосную помеху, преднамеренные помехи, замирание и т.д.

Система МДОЧР использует ОМЧР и может поддерживать одновременно большое количество пользователей. Для системы МДОЧР со скачкообразной перестройкой частоты данные для каждого пользователя передаются с использованием конкретной последовательности скачкообразной перестройки частоты (СПЧ, FH), назначенной пользователю. Последовательность СПЧ указывает конкретный поддиапазон для использования для передачи данных в каждый период скачка. Множественные передачи данных для множественных пользователей могут передаваться одновременно с использованием разных последовательностей СПЧ. Эти последовательности СПЧ по определению ортогональны друг другу, поэтому каждый поддиапазон в каждый период скачка используется только для одной передачи данных. Использование ортогональных последовательностей СПЧ позволяет избежать внутрисотовой помехи, и множественные передачи данных не создают помеху друг для друга, в то же время используя выгоду частотного разнесения.

Систему МДОЧР можно развернуть на множественных сотах, причем под сотами обычно понимают базовую станцию и/или ее зону покрытия. Передача данных в данном поддиапазоне в одной соте действует как помеха для другой передачи данных в том же поддиапазоне в соседней соте. Чтобы рандомизировать межсотовую помеху, последовательности СПЧ для каждой соты обычно задают псевдослучайным образом по отношению к последовательностям СПЧ для соседних сот. Благодаря использованию псевдослучайных последовательностей СПЧ достигается разнесение помехи, и передача данных для пользователя в данной соте будет испытывать, в течение достаточно долгого периода времени, среднюю помеху от передач данных для других пользователей в других сотах.

Межсотовая помеха может значительно меняться от поддиапазона к поддиапазону в любой данный момент. Для учета изменения помехи по поддиапазонам обычно используют граничное значение при выборе скорости передачи данных для передачи данных. Большое граничное значение обычно необходимо для достижения низкой частоты пакетной ошибки (ЧПО, PER) для передачи данных при большой изменчивости помехи. Большое граничное значение приводит к более значительному снижению скорости передачи данных для передачи данных, что ограничивает пропускную способность системы.

Скачкообразная перестройка частоты может усреднять межсотовую помеху и снижать необходимое граничное значение. Увеличение темпа скачкообразной перестройки частоты приводит к улучшению усреднения помехи и снижению необходимого граничного значения. Быстрый темп скачкообразной перестройки частоты особенно полезен для некоторых типов передач, которые кодируют данные по множественным частотным скачкам и которые не могут использовать другие методы, например автоматический запрос повторной передачи (ARQ), для ослабления неблагоприятных последствий помех.

Темпы скачкообразной перестройки частоты обычно ограничены требованиями оценки канала. Для системы МДОЧР характеристика канала для каждого поддиапазона, используемого для передачи данных, обычно оценивается приемником, и оценка характеристики канала для поддиапазона затем используется для когерентной демодуляции символов данных, принятых на этом поддиапазоне. Оценку канала для каждого поддиапазона обычно получают на основании символов пилот-сигнала, принятых на поддиапазоне. На канале связи с быстрым замиранием темп замирания обычно не позволяет приемнику объединять символы пилот-сигнала, принятые в одном и том же поддиапазоне из предыдущих скачков. Таким образом, для независимой оценки характеристики канала для каждого периода скачка за период скачка нужно передавать достаточное количество символов пилот-сигнала, чтобы приемник мог получить достаточно точную оценку характеристики канала. Эти символы пилот-сигнала представляют фиксированную служебную нагрузку для каждого периода скачка. В этом случае повышение темпа скачкообразной перестройки частоты также приводит к увеличению служебной нагрузки пилот-сигнала.

Поэтому в уровне техники существует необходимость в поддержке быстрой скачкообразной перестройки частоты без увеличения служебной нагрузки пилот-сигнала в системе МДОЧР.

Сущность изобретения

Здесь предусмотрены методы для поддержки быстрой скачкообразной перестройки частоты с пилот-сигналом МКР в системе связи с множественными несущими (например, в системе МДОЧР). Каждый передатчик (например, каждый терминал) в системе передает широкополосный пилот-сигнал на всех поддиапазонах, чтобы приемник (например, базовая станция) мог оценивать полную характеристику канала в то же время. Широкополосный пилот-сигнал для каждого передатчика можно генерировать с использованием обработки расширением по спектру в прямой последовательности и на основе псевдослучайного числового (ПШ) кода, назначенного этому передатчику. Это позволяет приемнику индивидуально идентифицировать и восстанавливать множественные широкополосные пилот-сигналы, одновременно передаваемые множественными передатчиками. Для схемы передачи пилот-сигнала, мультиплексированного с временным разделением (МВР, TDM)/(МКР, CDM), каждый передатчик передает широкополосный пилот-сигнал в виде пакетов. Для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР каждый передатчик непрерывно передает широкополосный пилот-сигнал, хотя и на низком уровне мощности передачи.

В передатчике, по меньшей мере, один символ пилот-сигнала обрабатывается ПШ кодом, назначенным передатчику, для получения последовательности чипов (элементарных сигналов) пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала. Символы данных обрабатываются согласно схеме модуляции множественных несущих (например, ОМЧР) для получения последовательности чипов данных. Если символы данных подлежат передаче со скачкообразной перестройкой частоты, то конкретный поддиапазон, используемый для символов данных в каждый период скачка, определяется последовательностью СПЧ, назначенной передатчику. Для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР последовательность чипов пилот-сигнала мультиплексируется с временным разделением последовательностью чипов данных для получения МВР-последовательности чипов пилот-сигнала и данных, которая далее обрабатывается и передается. Для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР последовательность чипов пилот-сигнала суммируется с последовательностью чипов данных для получения последовательности чипов объединенных пилот-сигнала и данных, которая далее обрабатывается и передается.

В приемнике первоначально получают последовательность принятых чипов. Для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР последовательность принятых чипов демультиплексируется для получения последовательности принятых чипов пилот-сигнала и последовательности принятых чипов данных. Последовательность принятых чипов пилот-сигнала (для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР) или последовательность принятых чипов (для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР) обрабатывается ПШ кодом, назначенным передатчику, для получения оценок усиления канала во временной области для множественных путей распространения от передатчика к приемнику. Многоотводный приемник можно использовать для обработки пилот-сигнала на приемнике. Оценки усиления канала далее обрабатываются (например, интерполируются) и преобразуются для получения оценок характеристики канала в частотной области для множественных поддиапазонов.

Для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР удаление помехи пилот-сигнала можно осуществлять на последовательности принятых чипов (на основании оценок усиления канала) для получения последовательности принятых чипов данных. Для обеих схем передачи пилот-сигнала последовательность принятых чипов данных (при наличии) или последовательность принятых чипов обрабатывается согласно схеме демодуляции множественных несущих (например, для ОМЧР) и с помощью оценок характеристики канала для получения восстановленных символов данных, которые являются оценками символов данных, переданных передатчиком. Если символы данных переданы со скачкообразной перестройкой частоты, то конкретный поддиапазон, из которого получают восстановленные символы данных в каждый период скачка, определяется одной и той же последовательностью СПЧ, используемой на передатчике.

Описанные здесь методы могут обеспечивать различные преимущества, включая возможность поддерживать любой темп скачкообразной перестройки частоты, не влияя на служебную нагрузку пилот-сигнала. В действительности темп скачкообразной перестройки частоты может достигать одного символа ОМЧР на период скачка. Быстрый темп скачкообразной перестройки частоты может улучшать усреднение помехи и снижать необходимое граничное значение, что позволяет более эффективно использовать пропускную способность системы.

Ниже более подробно будут рассмотрены различные аспекты и варианты осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Признаки, характер и преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего подробного описания, приведенного совместно с чертежами, снабженными сквозной системой обозначений, в которых:

фиг.1 - традиционная схема передачи пилот-сигнала для системы МДОЧР со скачкообразной перестройкой частоты;

фиг.2 - схема передачи пилот-сигнала МВР/МКР;

фиг.3 - схема непрерывной передачи пилот-сигнала МКР;

фиг.4 - иллюстративная система МДОЧР;

фиг. 5A и 5B - блок-схемы терминала и базовой станции, соответственно;

фиг. 6A и 6B - блок-схема процессора передачи (ПЕР) пилот-сигнала и диаграмма хронирования для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР, соответственно;

фиг. 6C и 6D - блок-схема процессора ПЕР пилот-сигнала и диаграмма хронирования для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР, соответственно;

фиг.7А - блок-схема процессора приема (ПР) пилот-сигнала для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР;

фиг. 7B и 7C - блок-схемы процессора ПР пилот-сигнала и блока удаления помехи пилот-сигнала, соответственно, для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР;

фиг.8А - процесс передачи широкополосного пилот-сигнала согласно схеме передачи пилот-сигнала МВР/МКР;

фиг.8В - процесс передачи широкополосного пилот-сигнала согласно схеме непрерывной передачи пилот-сигнала МКР;

фиг.8С - процесс приема широкополосного пилот-сигнала согласно схеме передачи пилот-сигнала МВР/МКР;

фиг.8D - процесс приема широкополосного пилот-сигнала согласно схеме непрерывной передачи пилот-сигнала МКР.

Подробное описание

Употребляемое здесь слово «иллюстративный» означает «служащий примером, вариантом или иллюстрацией». Любой вариант осуществления или конструкция, описанный(ая) здесь как «иллюстративный(ая)», не обязательно рассматривать как предпочтительный(ую) или имеющий(ую) преимущество над другими вариантами осуществления или конструкциями.

В нижеследующем описании "оценка усиления канала" - это оценка во временной области комплексного коэффициента усиления канала для пути распространения от передатчика к приемнику. «Оценка частотной характеристики канала» (или просто "оценка характеристики канала") это просто оценка в частотной области характеристики канала для конкретного поддиапазона канала связи между передатчиком и приемником. (Канал связи может включать в себя несколько путей распространения.) Оценки усиления канала можно обрабатывать и преобразовывать для получения оценок характеристики канала, как описано ниже. «Оценка канала» может, в общем случае, относиться к оценке усиления канала, оценке характеристики канала или какой-либо другой оценке канала связи.

Система МДОЧР использует метод ОМЧР, который является методом модуляции множественных несущих, который эффективно делит общий диапазон системы на некоторое количество (N) ортогональных поддиапазонов. Эти поддиапазоны обычно называют тонами, поднесущими, элементами разрешения и частотными подканалами. Согласно ОМЧР каждый поддиапазон связан с соответствующей поднесущей, которую можно модулировать данными. В некоторых системах ОМЧР для передачи данных используется только N_data поддиапазонов, для передачи пилот-сигнала используется N_pilot поддиапазонов, и N_guard поддиапазонов не используются и служат защитными поддиапазонами, чтобы системы могли отвечать требованиям спектральной маски, причем N=N_data+N_pilot+N_guard. Для простоты в нижеследующем описании предполагается, что для передачи данных можно использовать все N поддиапазонов.

На фиг.1 показана традиционная схема передачи пилот-сигнала 100 для системы МДОЧР со скачкообразной перестройкой частоты. На фиг.1 показана передача пилот-сигнала и данных в частотно-временной плоскости, где по вертикальной оси отложена частота, а по горизонтальной оси отложено время. В данном примере N=8, и восемь поддиапазонов являются назначенными индексами с 1 по 8. Можно задать до восьми каналов трафика, причем каждый канал трафика использует один из восьми поддиапазонов в каждый период скачка. Период скачка - это промежуток времени, используемый на данном поддиапазоне, и его можно задать равным длительности одного или нескольких символов ОМЧР.

Каждый канал трафика связан с отдельной последовательностью СПЧ. Последовательности СПЧ для всех каналов трафика можно генерировать с помощью функции СПЧ f(k,T), где k обозначает номер канала трафика и Т обозначает системное время, которое задано в единицах периодов скачка. N разных последовательностей СПЧ можно генерировать с N разными значениями k в функции СПЧ f(k,T). Последовательность СПЧ для каждого канала трафика указывает конкретный поддиапазон для использования этим каналом трафика в каждый период скачка. Для ясности, на фиг.1 показаны поддиапазоны, используемые одним каналом трафика. Из фиг.1 следует, что канал трафика перескакивает с поддиапазона на поддиапазон псевдослучайным образом согласно своей последовательности СПЧ.

Для традиционной схемы передачи пилот-сигнала 100, группа P символов пилот-сигнала (изображенных сплошными прямоугольниками) передается в режиме МВР с группой символов данных (изображенных диагонально заштрихованными прямоугольниками) в каждый период скачка, где P≥1. Обычно Р равно количеству символов пилот-сигнала, необходимому для того, чтобы приемник мог независимо оценивать характеристику канала в каждый период скачка. P символов пилот-сигнала представляют фиксированную служебную нагрузку, которая требуется для каждого периода скачка. Процент этой фиксированной служебной нагрузки в передаче увеличивается при уменьшении периода скачка. Таким образом, темп скачкообразной перестройки частоты ограничивается служебной нагрузкой пилот-сигнала.

Здесь обеспечены схемы передачи пилот-сигнала для использования с быстрой скачкообразной перестройкой частоты в системе связи с множественными несущими. Эти схемы передачи пилот-сигнала пригодны для использования на обратной линии связи, но также могут использоваться на прямой линии связи. Для ясности, эти схемы передачи пилот-сигнала конкретно описаны ниже для обратной линии связи системы МДОЧР.

На фиг. 2 показана схема 200 передачи пилот-сигнала МВР/МКР для системы МДОЧР со скачкообразной перестройкой частоты. Для этой схемы передачи пилот-сигнала, каждый пользователь передает широкополосный пилот-сигнал, который мультиплексируется с временным разделением с передачей данных пользователя. Широкополосный пилот-сигнал передается на всех N поддиапазонах и позволяет приемнику (например, базовой станции) оценивать полную характеристику канала в одно и то же время. Широкополосный пилот-сигнал можно генерировать во временной области с использованием обработки расширением по спектру в прямой последовательности, как описано ниже.

Широкополосный пилот-сигнал имеет длительность T_P секунд или T_P = N_P·T_S, где N_P - количество периодов символа ОМЧР, в течение которых передается широкополосный пилот-сигнал, и T_S - длительность одного символа ОМЧР. В примере, показанном на фиг.2, T_P=2·T_S, где один период скачка соответствует одному периоду символа ОМЧР. В общем случае, длительность пилот-сигнала T_P выбирают достаточно большой, чтобы приемник мог получить достаточно точную оценку характеристики канала для каждого из пользователей. Длительность пилот-сигнала T_P может зависеть от различных факторов, например величины мощности передачи, доступной для каждого пользователя, ожидаемых наихудших канальных условий для всех пользователей и т.д.

Широкополосный пилот-сигнал передается каждые T_W секунд и имеет периодичность T_W секунд. В примере, показанном на фиг.2, T_W=14·T_S. В общем случае, периодичность пилот-сигнала T_W можно выбрать короче времени когерентности τ канала связи, т.е. T_W<τ. Время когерентности - это временной интервал, на протяжении которого канал связи по существу постоянен. Выбрав T_W<τ, можно гарантировать, что оценки характеристики канала действительны в течение всего времени T_W между пакетами широкополосного пилот-сигнала.

Для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР служебная нагрузка пилот-сигнала определяется длительностью пилот-сигнала T_P и периодичностью пилот-сигнала T_W, которые, в свою очередь, зависят от определенных характеристик канала связи (например, времени когерентности). Эта схема передачи пилот-сигнала может поддерживать любой темп скачкообразной перестройки частоты, не влияя на служебную нагрузку пилот-сигнала. Фактически темп скачкообразной перестройки частоты может достигать одного символа ОМЧР на период скачка (т.е. скачкообразная перестройка частоты со скоростью передачи символов), что весьма желательно по вышеозначенным причинам.

Согласно фиг. 2 широкополосный пилот-сигнал для каждого пользователя передается в виде пакетов и не создает помеху для передачи данных этого пользователя. Во избежание помехи пилот-сигналов - данные для всех пользователей в соте пользователи могут передавать свои широкополосные пилот-сигналы в одном и том же временном интервале. В этом случае широкополосные пилот-сигналы для всех пользователей в каждой соте не будут создавать помеху для их передач данных. Кроме того, передачи данных всех пользователей в каждой соте не будут создавать помеху друг для друга, поскольку эти пользователи имеют ортогональные последовательности СПЧ.

Передача широкополосных пилот-сигналов всеми пользователями в одно и то же время приводит к тому, что эти широкополосные пилот-сигналы создают помеху друг для друга. Для ослабления помехи пилот-пилот широкополосные пилот-сигналы для всех пользователей можно «ортогонализовать». Ортогонализации широкополосных пилот-сигналов можно добиться разными способами, некоторые из которых описаны ниже.

Согласно одному варианту осуществления символ пилот-сигнала для каждого пользователя «покрывается» ортогональным кодом, уникальным для этого пользователя. Покрытие - это процесс, в котором символ пилот-сигнала, подлежащий передаче, умножается на все W чипов W-чипового ортогонального кода для получения W покрытых чипов, которые далее обрабатываются и передаются. Ортогональный код может быть кодом Уолша, кодом ортогональных переменных множителей расширения (OVSF), квазиортогональной функцией (QOF) и т.д. Покрытый пилот-сигнал для каждого пользователя затем расширяется по спектру на все N поддиапазонов ПШ кодом, общим для всех пользователей. В общем случае любой ПШ код, имеющий характеристики, характерные для хорошего ПШ кода (например, плоскую спектральную характеристику, низкую или нулевую взаимную корреляцию при разных временных сдвигах и т.д.), можно использовать для расширения по спектру. ПШ код также можно называть кодом скремблирования или иным термином.

Согласно другому варианту осуществления символ пилот-сигнала для каждого пользователя расширяется по спектру на все N поддиапазонов ПШ кодом, уникальным для этого пользователя. В этом варианте осуществления, ПШ код используется как для ортогонализации, так и для расширения по спектру. ПШ коды, уникальные для каждого пользователя, можно задавать с помощью разных временных сдвигов общего ПШ кода, по аналогии с использованием разных временных сдвигов коротких ПШ кодов для разных базовых станций в системах IS-95 и IS-2000. В этом случае каждому пользователю назначается уникальный временной сдвиг, и ПШ код для этого пользователя можно идентифицировать по назначенному временному сдвигу. Общий ПШ код можно обозначить PN(n), временной сдвиг, назначенный пользователю х, можно обозначить ΔT_x, и ПШ код для пользователя х можно обозначить PN(n+ΔT_x).

Согласно обоим вариантам осуществления широкополосный пилот-сигнал для каждого пользователя мультиплексируется с кодовым разделением и мультиплексируется с временным разделением. Для ясности, нижеследующее описание относится к варианту осуществления, согласно которому широкополосный пилот-сигнал для каждого пользователя расширяется по спектру ПШ кодом, уникальным для пользователя, для подавления помехи пилот-сигнала со стороны других пользователей.

Согласно фиг.2 широкополосный пилот-сигнал передается с использованием МКР, и передача данных осуществляется с использованием ОМЧР. Ниже описана обработка на передатчике и приемнике для схемы передачи пилот-сигнала МКР/МВР.

На фиг.3 показана схема 300 непрерывной передачи пилот-сигнала МКР для системы МДОЧР со скачкообразной перестройкой частоты. Для этой схемы передачи пилот-сигнала каждый пользователь непрерывно передает широкополосный пилот-сигнал, который накладывается на передачу данных (т.е. суммируется с ней). Опять же, широкополосный пилот-сигнал передается на всех N поддиапазонах и позволяет приемнику (например, базовой станции) оценивать полную характеристику канала.

Непрерывный широкополосный пилот-сигнал можно передавать на низком уровне мощности, тем не менее приемник может получать высококачественную оценку характеристики канала. Дело в том, что приемник может интегрировать/накапливать много принятых чипов пилот-сигнала для реализации значительного усиления за счет обработки сигнала за счет интегрирования МКР, по аналогии с усилением, достигаемым в системе МДКР. Интегрирование по многим принятым чипам пилот-сигнала возможно благодаря тому, что канал связи когерентен на протяжении множественных периодов символа ОМЧР.

Непрерывные широкополосные пилот-сигналы разных пользователей создают помеху друг для друга. По аналогии со схемой передачи пилот-сигнала МВР/МКР широкополосные пилот-сигналы для всех пользователей можно ортогонализовать для ослабления помехи пилот-пилот. Ортогонализацию и расширение по спектру широкополосных пилот-сигналов для всех пользователей можно обеспечивать с помощью (1) разных ортогональных кодов и общего ПШ кода или (2) разных ПШ кодов, уникальных для пользователя, как описано выше. Для ясности, в нижеследующем описании предполагается, что широкополосный пилот-сигнал для каждого пользователя ортогонализуется и расширяется по спектру с помощью ПШ кода, уникального для пользователя, для подавления помехи пилот-сигнала со стороны других пользователей.

Непрерывный широкополосный пилот-сигнал для каждого пользователя также создает помеху для передачи данных этого пользователя, а также для передач данных других пользователей. Этап помеха пилот-данные показана на фиг.3, поскольку прямоугольники для символов данных также заштрихованы, показывая, что широкополосный пилот-сигнал накладывается на эти символы данных. Однако, как отмечено выше, для непрерывного широкополосного пилот-сигнала для каждого пользователя требуется лишь небольшая величина мощности передачи. Поэтому суммарная помеха пилот-сигнала в отношении передачи данных каждого пользователя, обусловленная широкополосными пилот-сигналами всех пользователей, мала по величине. Кроме того, приемник может иметь возможность оценивать и удалять помеху, обусловленную широкополосными пилот-сигналами, что описано ниже.

Для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР (а также схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР) служебная нагрузка пилот-сигнала определяется величиной мощности передачи, используемой для широкополосного пилот-сигнала по отношению к мощности передачи, используемой для передачи данных. Таким образом, служебная нагрузка пилот-сигнала является фиксированной и не зависит от темпа скачкообразной перестройки частоты. Схема непрерывной передачи пилот-сигнала МКР может поддерживать любой темп скачкообразной перестройки частоты (включая скачкообразную перестройку частоты со скоростью передачи символов), не влияя на служебную нагрузку пилот-сигнала.

Для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР и схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР широкополосный пилот-сигнал от каждого пользователя обычно передается на заранее определенном уровне мощности. Однако широкополосный пилот-сигнал также может передаваться на уровне мощности, управляемом посредством замкнутого цикла управления мощностью.

На фиг.4 показана иллюстративная система МДОЧР 400, которая поддерживает несколько пользователей. Система 400 включает в себя ряд базовых станций 410, которые обеспечивают связь для ряда терминалов 420. Базовая станция является стационарной станцией, используемой для связи с терминалами, и которую также можно называть базовой приемопередающей подсистемой (БППС), пунктом доступа, Узлом В или каким-либо другим термином. Терминалы 420 обычно рассредоточены по системе, и каждый терминал может быть стационарным или мобильным. Терминал также можно называть мобильной станцией, пользовательским оборудованием (ПО), беспроводным устройством связи или каким-либо другим термином. Каждый терминал может осуществлять связь с одной или несколькими базовыми станциями по прямой линии связи и/или одной или несколькими базовыми станциями по обратной линии связи в любой данный момент времени. Это зависит от того, является ли терминал активным, поддерживается ли мягкая передача обслуживания и находится ли терминал в режиме мягкой передачи обслуживания. Прямая линия связи (т.е. нисходящая линия связи) - это линия связи от базовой станции к терминалу, а обратная линия связи - это линия связи от терминала к базовой станции. Для простоты на фиг.4 показаны только передачи по обратной линии связи.

Системный контроллер 430 подключен к базовым станциям 410 и может осуществлять ряд функций, например (1) координацию и управление этими базовыми станциями, (2) маршрутизацию данных между этими базовыми станциями и (3) доступ и управление терминалами, обслуживаемыми этими базовыми станциями.

На фиг.5А показана блок-схема варианта осуществления терминала 420x, который является одним из терминалов в системе МДОЧР 400. Для простоты на фиг.5А показана только передающая часть терминала 420x.

На терминале 420x кодер/перемежитель 512 принимает данные трафика от источника 510 данных и, возможно, данные управления и другие данные от контроллера 540. Кодер/перемежитель 512 форматирует, кодирует и перемежает принятые данные для обеспечения кодированных данных. Затем модулятор 514 модулирует кодированные данные согласно одной или нескольким схемам модуляции (например, КФМн, М-ФМн, М-КАМ и т.д.) для обеспечения символов модуляции (или просто "символов данных"). Каждый символ модуляции является комплексным значением конкретной точки в векторной диаграмме сигнала для схемы модуляции, используемой для этого символа модуляции.

Модулятор 520 ОМЧР осуществляет скачкообразную перестройку частоты и обработку ОМЧР для символов данных. В модуляторе 520 ОМЧР ПЕР процессор 522 СПЧ принимает символы данных и обеспечивает эти символы данных на надлежащих поддиапазонах, определяемых последовательностью СПЧ для канала трафика, назначенной терминалу 420x. Эта последовательность СПЧ указывает конкретный поддиапазон для использования в каждый период скачка и обеспечивается контроллером 540. Для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР ПЕР процессор 522 СПЧ обеспечивает символы данных только в течение периодов передачи данных, как показано на фиг.2. Для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР ПЕР процессор 522 СПЧ обеспечивает символы данных непрерывно в течение каждого периода скачка, как показано на фиг.3. В любом случае, символы данных динамически перескакивают от поддиапазона к поддиапазону в псевдослучайном режиме, определяемом последовательностью СПЧ. Для каждого периода символа ОМЧР ПЕР процессор 522 СПЧ обеспечивает N «передаваемых» символов для N поддиапазонов. Эти N передаваемых символов содержат по одному символу данных для поддиапазона, используемого для передачи данных (если данные передаются), и нулевое значение сигнала для каждого поддиапазона, не используемого для передачи данных.

Блок 524 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) принимает N передаваемых символов для каждого периода символа ОМЧР. Затем блок 524 БПФ преобразует N передаваемых символов во временную область с использованием N-точечного обратного БПФ для получения «преобразованного» символа, который содержит N чипов «данных» временной области. Каждый чип данных является комплексным значением, подлежащим передаче за один период чипа. (Под скоростью передачи чипов понимают общую пропускную способность системы.) Генератор 526 циклического префикса принимает N чипов данных для каждого преобразованного символа и повторяет часть преобразованного символа для формирования символа ОМЧР, который содержит N+C_p чипов данных, где C_p - количество повторяемых чипов данных. Повторяемую часть часто называют циклическим префиксом и используют для противодействия межсимвольной помехе (МСП), обусловленной частотно-избирательным замиранием. Период символа ОМЧР соответствует длительности одного символа ОМЧР, которая равна N+C_p периодов чипа. Генератор 526 циклического префикса обеспечивает поток чипов данных для потока символов ОМЧР.

Процессор 530 передачи (ПЕР) пилот-сигнала принимает поток чипов данных и, по меньшей мере, один символ пилот-сигнала. Процессор 530 ПЕР пилот-сигнала генерирует широкополосный пилот-сигнал, который либо мультиплексирован с временным разделением с чипом данных (для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР), либо наложен на чипы данных (для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР). Процессор 530 ПЕР пилот-сигнала обеспечивает поток «передаваемых» чипов. Для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР, каждый передаваемый чип является либо чипом данных, либо чипом пилот-сигнала. Для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР каждый передаваемый чип равен сумме чипа данных и чипа пилот-сигнала. Передающее устройство (передатчик) 532 обрабатывает поток переданных чипов для получения модулированного сигнала, который передается через антенну 534 на базовую станцию.

На фиг.5В показана блок-схема варианта осуществления базовой станции 410x, которая является одной из базовых станций в системе МДОЧР 400. Для простоты на фиг.5В показана только приемная часть базовой станции 410x.

Модулированный сигнал, переданный терминалом 420x, принимается антенной 552. Сигнал, полученный от антенны 552, поступает на приемное устройство (приемник) 554 и обрабатывается им для обеспечения выборок. Приемное устройство 554 может дополнительно осуществлять преобразование частоты дискретизации (от частоты дискретизации приемника к скорости передачи чипов), частотную/фазовую коррекцию и другую предварительную обработку выборок. Приемное устройство 554 обеспечивает поток «принятых» чипов.

Процессор приема (ПР) пилот-сигнала 560 принимает и обрабатывает поток принятых чипов для восстановления широкополосного пилот-сигнала и чипов данных, переданных терминалом 420x. Ниже описаны несколько конструкций процессора 560 ПР пилот-сигнала. Процессор 560 ПР пилот-сигнала выдает поток принятых чипов данных на демодулятор ОМЧР 570, а оценки усиления канала - на цифровой сигнальный процессор (ЦСП) 562. ЦСП 562 обрабатывает оценки усиления канала для получения оценок характеристики канала, используемых для демодуляции данных, как описано ниже.

В демодуляторе ОМЧР 570 блок 572 удаления циклического префикса принимает поток принятых чипов данных и удаляет циклический префикс, присоединенный к каждому принятому символу ОМЧР, для получения принятого преобразованного символа. Затем блок БПФ 574 преобразует каждый принятый преобразованный символ в частотную область с использованием N-точечного БПФ для получения N принятых символов для N поддиапазонов. ПР процессор 576 СПЧ получает N принятых символов из надлежащего поддиапазона в качестве принятого символа данных для этого периода символа ОМЧР. Конкретный поддиапазон, из которого получают принятый символ данных в каждый период символа ОМЧР, определяется последовательностью СПЧ для канала трафика, назначенной терминалу 420x. Эта последовательность СПЧ обеспечивается контроллером 590. Поскольку передача данных терминалом 420x динамически перескакивает от поддиапазона к поддиапазону, ПР процессор 576 СПЧ действует совместно с ПЕР процессором 522 СПЧ на терминале 420x и обеспечивает принятые символы данных из надлежащих поддиапазонов. Последовательность СПЧ, используемая ПР процессором 576 СПЧ на базовой станции 410x, совпадает с последовательностью СПЧ, используемой ПЕР процессором 522 СПЧ на терминале 420x. Кроме того, последовательности СПЧ на базовой станции 410x и терминале 420x синхронизированы. ПР процессор 576 СПЧ выдает поток принятых символов данных на демодулятор 580.

Демодулятор 580 принимает и когерентно демодулирует принятые символы данных с помощью оценок характеристики канала от ЦСП 562 для получения восстановленных символов данных. Оценки характеристик канала предназначены для поддиапазонов, используемых для передачи данных. Демодулятор 580 дополнительно снимает отображение восстановленных символов данных для получения демодулированных данных. Деперемежитель/декодер 582 снимает перемежение и декодирует демодулированные данные для обеспечения декодированных данных, которые можно подавать на приемник 584 данных для хранения. В общем случае, обработка на блоках базовой станции 410x дополнительна к обработке, осуществляемой на соответствующих блоках терминала 420x.

Контроллеры 540 и 590 регулируют работу терминала 420x и базовой станции 410x, соответственно. Блоки 542 и 592 памяти обеспечивают хранение программных кодов и данных, используемых контроллерами 540 и 590, соответственно. Контроллеры 540 и 590 могут также осуществлять обработку, относящуюся к пилот-сигналу. Например, контроллеры 540 и 590 могут определять временные интервалы, когда нужно передавать и принимать, соответственно, широкополосный пилот-сигнал для терминала 420x.

Для ясности на фиг.5A и 5B показаны передача и прием, соответственно, пилот-сигнала и данных на обратной линии связи. Сходную или другую обработку можно осуществлять для передачи пилот-сигнала и данных на прямой линии связи.

На фиг.6А показана блок-схема процессора 530a ПЕР пилот-сигнала, который можно использовать для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР. Процессор 530a ПЕР пилот-сигнала является одним вариантом осуществления процессора 530 ПЕР пилот-сигнала на фиг.5A и включает в себя генератор пилот-сигнала 610, умножитель 616 и мультиплексор 618.

В генераторе 610 пилот-сигнала умножитель 612 принимает и умножает символ пилот-сигнала на ПШ код PN_x(n) и выдает поток чипов пилот-сигнала. Символ пилот-сигнала может быть любым действительным или комплексным значением, которое заранее известно терминалу 420x и базовой станции 410x. ПШ код PN_x(n) - это ПШ код, назначенный терминалу 420x, где "n" - это индекс чипа. ПШ код можно выразить как PN_x(n)=PN(n+ΔT_x) для варианта осуществления, согласно которому разным пользователям назначаются разные временные сдвиги ΔT_x общего ПШ кода PN(n). Умножитель 614 принимает и масштабирует поток чипов пилот-сигнала с коэффициентами масштабирования K_p и выдает поток масштабированных чипов данных. Умножитель 616 принимает и масштабирует поток чипов данных с коэффициентом масштабирования K_d и выдает поток масштабированных чипов данных. Коэффициенты масштабирования K_p и K_d определяют мощность передачи, используемую для широкополосного пилот-сигнала и символов данных, соответственно. Мультиплексор 618 принимает и мультиплексирует поток масштабированных чипов данных с потоком масштабированных чипов пилот-сигнала и выдает поток переданных чипов. Мультиплексирование осуществляется согласно управлению МВР, обеспечиваемому контроллером 540.

На фиг. 6В показана диаграмма хронирования для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР. Переданные чипы из процессора 530a ПЕР пилот-сигнала составлены из чипов данных, мультиплексированных с временным разделением с чипами пилот-сигнала. Управление МВР определяет, когда чипы данных и чипы пилот-сигнала обеспечиваются как переданные чипы. Длину ПШ кода PN_x(n) можно выбрать равной длительности одного пакета широкополосного пилот-сигнала, которая равна N_p·(N+C_p) чипов. Альтернативно, длину ПШ кода можно выбрать равной длительности множественных символов ОМЧР, длительности множественных пакетов широкополосного пилот-сигнала или какой-либо другой длительности.

На фиг.6С показана блок-схема процессора 530b ПЕР пилот-сигнала, который можно использовать для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР. Процессор 530b ПЕР пилот-сигнала - это вариант осуществления процессора 530 ПЕР пилот-сигнала на фиг.5А и включает в себя генератор 620 пилот-сигнала, умножитель 626 и сумматор 628.

В генераторе 620 пилот-сигнала умножитель 622 принимает и умножает символ пилот-сигнала на ПШ код PN_x(n), назначенный терминалу 420x, и обеспечивает поток чипов пилот-сигнала. Умножитель 624 принимает и масштабирует поток чипов пилот-сигнала с коэффициентом масштабирования K_p и выдает поток масштабированных чипов пилот-сигнала. Умножитель 626 принимает и масштабирует поток чипов данных с коэффициентом масштабирования K_d и выдает поток масштабированных чипов данных. Сумматор 628 принимает и суммирует поток масштабированных чипов данных с потоком масштабированных чипов пилот-сигнала и выдает поток переданных чипов.

На фиг.6D показана диаграмма хронирования для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР. Переданные чипы из процессора 530b ПЕР пилот-сигнала составлены из чипов данных, наложенных на чипы пилот-сигнала (т.е. суммированных с ними). Длину ПШ кода PN_x(n) можно выбрать равной длительности одного символа ОМЧР, которая равна N+C_p чипов. Альтернативно, длину ПШ кода можно выбрать равной длительности множественных символов ОМЧР или какой-либо другой длительности.

На фиг. 6A и 6C показано генерирование широкополосного пилот-сигнала во временной области с использованием обработки расширением по спектру в прямой последовательности. Широкополосный пилот-сигнал можно также генерировать другими способами, не выходя за рамки сущности изобретения. Например, широкополосный пилот-сигнал можно генерировать в частотной области. Согласно этому варианту осуществления символ пилот-сигнала можно передавать на каждом из N поддиапазонов в период пакета пилот-сигнала для схемы передачи пилот-сигнала МВР или непрерывно для непрерывной схемы передачи пилот-сигнала. N символов пилот-сигнала на N поддиапазонах можно ортогонализовывать ортогональным кодом или ПШ кодом, чтобы базовая станция могла индивидуально идентифицировать и восстанавливать множественные широкополосные пилот-сигналы частотного домена, одновременно переданные множественными терминалами.

На фиг.7А показана блок-схема процессора 560a ПР пилот-сигнала, который можно использовать для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР. Процессор 560a ПР пилот-сигнала является одним вариантом осуществления процессора 560 ПР пилот-сигнала на фиг.5B и включает в себя демультиплексор 712 и многоотводный приемник 720.

Демультиплексор принимает поток принятых чипов из приемного устройства 554 и демультиплексирует эти чипы дополнительно к мультиплексированию, осуществляемому терминалом 420x. Демультиплексирование осуществляется с управлением МВР, обеспеченным контроллером 590, как показано на фиг.6В. Демультиплексор 712 выдает принятые чипы данных на демодулятор ОМЧР 570, а принятые чипы пилот-сигнала - на многоотводный приемник 720.

Принятый сигнал на базовой станции 410x может включать в себя ряд экземпляров (или многолучевых компонентов) модулированного сигнала, переданного терминалом 420x. Каждый многолучевой компонент связан с конкретным комплексным коэффициентом усиления канала и конкретным временем прихода на базовую станцию 410x. Коэффициент усиления канала и время прихода для каждого многолучевого компонента определяются путем распространения для этого многолучевого компонента. Искатель (не показан на фиг.7А) ищет сильные многолучевые компоненты в принятом сигнале и обеспечивает хронирование каждого найденного многолучевого компонента, который имеет достаточный уровень. Искатель коррелирует принятые чипы с ПШ кодом PN_x(n) при различных временных сдвигах для поиска сильных многолучевых компонентов, наподобие обработки поиска, осуществляемой в системе МДКР. Метод поиска для дискретного (т.е. стробированного) пилот-сигнала описан в общеназначенной патентной заявке США № 09/846963, озаглавленной «Способ и устройство для поиска стробированного пилот-сигнала», поданной 1 мая 2001 г.

Многоотводный приемник 720 включает в себя M процессоров отвода 722a-722m, где M>1. Каждый процессор 722 отвода может быть назначен обрабатывать отдельный многолучевой компонент, найденный искателем. В каждом процессоре 722 отвода умножитель 724 умножает принятые чипы пилот-сигнала на ПШ код с задержкой PN_x(n+τ_i) и выдает чипы со снятым расширением. ПШ код PN_x(n+τ_i) является задержанной версией ПШ кода PN_x(n), назначенного терминалу 420x, где τ_i - временной сдвиг, соответствующий времени прихода i-го многолучевого компонента, обрабатываемого процессором отвода. Накопитель (НАК) 726 затем накапливает чипы со снятым расширением по N_acc, периоды чипа и выдает оценку усиления канала G_i для назначенного многолучевого компонента. Интервал накопления N_acc определяется управлением НАК и может быть выбран равным длительности пакета пилот-сигнала, длине ПШ кода или какому-либо другому временному интервалу. (Длительность пакета пилот-сигнала может быть равна или не равна длине ПШ кода.) M процессоров отвода 722a-722m могут обеспечивать до M оценок усиления канала для вплоть до М разных многолучевых компонентов с разными временными сдвигами. Мультиплексор 728 мультиплексирует оценки усиления канала из назначенных процессоров отвода 722. Оценки усиления канала из многоотводного приемника 720 представляют импульсную характеристику канала во временной области с неравномерным разнесением для канала связи для терминала 420x, где разнесение определяется временными сдвигами τ_i, связанными с этими оценками усиления канала.

На фиг.7А также показан ЦСП 562а, который является вариантом осуществления ЦСП 562 на фиг.5В. В ЦСП 562а интерполятор 752 принимает оценки усиления канала из многоотводного приемника 720, осуществляет интерполяцию на этих оценках усиления канала с неравномерным разнесением и обеспечивает N значений коэффициента усиления с чиповым интервалом, которые представляют оцененную импульсную характеристику канала для терминала 420x. Интерполяция оценок усиления канала осуществляется на основании связанных с ними временных сдвигов τ_i. Интерполяция также может осуществляться с использованием линейной интерполяции или какого-либо другого метода интерполяции, известного в технике. Блок БПФ 754 принимает N значений коэффициента усиления чиповым интервалом от интерполятора 752, осуществляет N-точечное БПФ на этих N значениях коэффициента усиления и обеспечивает N значений в частотной области. Эти N значений в частотной области являются оценками характеристики канала для N поддиапазонов канала связи для терминала 420x.

Для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР, широкополосный пилот-сигнал передается в виде пакетов и символы данных передаются между этими пакетами пилот-сигнала, как показано на фиг.2. БПФ 754 обеспечивает оценки характеристики канала для каждого пакета широкополосного пилот-сигнала. Интерполятор 756 принимает и интерполирует оценки характеристики канала из БПФ 754 и обеспечивает интерполированную оценку характеристики канала для каждого поддиапазона, используемого для передачи данных. Интерполятор 756 может осуществлять линейную интерполяцию или какой-либо другой тип интерполяции. Демодулятор 580 использует интерполированную оценку характеристики канала для когерентной демодуляции принятых символов данных. Альтернативно, интерполятор 756 может просто обеспечивать оценку характеристики канала, полученную из ближайшего пакета пилот-сигнала для каждого поддиапазона, используемого для передачи данных.

На фиг.7В показана блок-схема процессора 560b ПР пилот-сигнала, который может использоваться для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР. Процессор 560b ПР пилот-сигнала является вариантом осуществления процессора 560 ПР пилот-сигнала на фиг.5B и включает в себя многоотводный приемник 720 и необязательный блок 730 удаления помехи пилот-сигнала.

Блок 730 удаления помехи пилот-сигнала принимает поток принятых чипов от приемного устройства 554 и обрабатывает эти чипы описанным ниже способом для обеспечения принятых чипов данных. Если блок 730 удаления помехи пилот-сигнала отсутствует, то принятые чипы могут обеспечиваться непосредственно как принятые чипы данных. Многоотводный приемник 720 принимает и обрабатывает принятые чипы способом, описанным выше для фиг.7А. Интервал накопления N_acc, для каждого накопителя 726, можно выбирать равным одному периоду символа ОМЧР, нескольким периодам символа ОМЧР, длине ПШ кода или некоторому другому временному интервалу. M процессоров отвода 722a-722m в многоотводном приемнике 720 могут обеспечивать до M оценок усиления канала для оцененной импульсной характеристики канала для терминала 420x.

ЦСП 562b принимает и обрабатывает оценки усиления канала из многоотводного приемника 720 для обеспечения оценок характеристики канала для терминала 420x. ЦСП 562b включает в себя интерполятор 762, блок БПФ 764 и фильтр 766. Интерполятор 762 и блок БПФ 764 действуют согласно способу, описанному выше для интерполятора 752 и блока БПФ 754, соответственно, на фиг.7A. Фильтр 766 фильтрует оценки характеристики канала и обеспечивает фильтрованную оценку характеристики канала для каждого поддиапазона, используемого для передачи данных. Демодулятор 580 использует фильтрованную оценку характеристики канала для когерентной демодуляции принятых символов данных.

На фиг. 7С показана блок-схема варианта осуществления блока 730 удаления помехи пилот-сигнала в процессоре 560b ПР пилот-сигнала. Блок 730 удаления помехи пилот-сигнала включает в себя K блоков оценки помехи пилот-сигналов 760a-760k, где K≥1. Каждый блок 760 оценки помехи пилот-сигнала можно использовать для оценивания помехи пилот-сигнала, обусловленной одним терминалом. Для ясности нижеследующее описание приведено в отношении одного блока 760x оценки помехи пилот-сигнала, который используется для оценивания помехи пилот-сигнала от терминала 420x.

Блок 760x оценки помехи пилот-сигнала включает в себя M генераторов пилот-сигнала 762a-762m и сумматор 768. Каждый генератор пилот-сигнала 762 может быть назначен отдельному многолучевому компоненту, обрабатываемому многоотводным приемником 720, т.е. один генератор 762 пилот-сигнала связан с каждым назначенным процессором 722 отвода. Многолучевой компонент, назначенный каждому генератору 762 пилот-сигнала, связан с задержанным ПШ кодом PN_x(n+τ_i) и оценкой усиления канала G_i, которые обеспечены соответствующим процессором 722 отвода. В каждом генераторе 762 пилот-сигнала символ пилот-сигнала умножается на задержанный ПШ код PN_x(n+τ_i) умножителем 764 и далее умножается на оценку усиления канала G_i умножителем 766 для обеспечения оценок чипа пилот-сигнала для назначенного многолучевого компонента. Затем сумматор 768 суммирует оценки чипа пилот-сигнала от всех назначенных процессоров 762 пилот-сигнала и обеспечивает помеху пилот-сигнала, обусловленную терминалом 420x.

Сумматор 770 принимает и суммирует помеху пилот-сигнала для всех обрабатываемых терминалов и обеспечивает суммарную помеху пилот-сигнала. Сумматор 772 вычитает суммарную помеху пилот-сигнала из принятых чипов для обеспечения принятых чипов данных.

На фиг.8А показана логическая блок-схема процесса 810 для передачи широкополосного пилот-сигнала со схемой передачи пилот-сигнала МВР/МКР в системе беспроводной связи с множественными несущими (например, системе МДОЧР). По меньшей мере, один символ пилот-сигнала обрабатывается ПШ кодом (например, во временной области с использованием обработки расширением по спектру в прямой последовательности) для получения последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала (этап 812). ПШ код используется для расширения по спектру символа пилот-сигнала и для идентификации передающего объекта широкополосного пилот-сигнала. Символы данных обрабатываются согласно схеме модуляции множественных несущих (например, ОМЧР) для получения последовательности чипов данных (этап 814). Если символы данных подлежат передаче со скачкообразной перестройкой частоты, то конкретный поддиапазон для использования для символов данных в каждый период скачка определяется последовательностью СПЧ. Последовательность чипов пилот-сигнала и последовательность чипов данных можно масштабировать с двумя коэффициентами масштабирования для управления мощностью передачи для широкополосного пилот-сигнала и символов данных. Последовательность чипов пилот-сигнала мультиплексируется с временным разделением с последовательностью чипов данных для получения МВР-последовательности чипов пилот-сигнала и данных (этап 816). МВР-последовательность чипов пилот-сигнала и данных далее обрабатывается и передается (этап 818).

На фиг.8В показана логическая блок-схема процесса 830 для передачи широкополосного пилот-сигнала со схемой непрерывной передачи пилот-сигнала МКР в системе беспроводной связи с множественными несущими. По меньшей мере, один символ пилот-сигнала обрабатывается ПШ кодом для получения последовательности чипов пилот-сигнала (этап 832). Символы данных обрабатываются для получения последовательности чипов данных (этап 834). Этапы 832 и 834 соответствуют этапам 812 и 814, соответственно, на фиг.8А. Последовательность чипов пилот-сигнала суммируется с последовательностью чипов данных для получения последовательности чипов объединенных пилот-сигнала и данных (этап 836). Последовательность чипов объединенных пилот-сигнала и данных далее обрабатывается и передается (этап 838).

На фиг.8С показана логическая блок-схема процесса 850 приема широкополосного пилот-сигнала, переданного со схемой передачи пилот-сигнала МВР/МКР в системе беспроводной связи с множественными несущими. Последовательность принятых чипов получают (этап 852) и демультиплексируют для получения последовательности принятых чипов пилот-сигнала и последовательности принятых чипов данных (этап 854). Последовательность принятых чипов пилот-сигнала обрабатывается ПШ кодом (например, с использованием многоотводного приемника) для получения оценок усиления канала для множественных путей распространения (этап 856). Этот ПШ код является ПШ кодом, назначенным передающим объектом, широкополосный пилот-сигнал которой обрабатывается. Оценки усиления канала далее обрабатываются (например, интерполируются) для получения последовательности значений коэффициента усиления с чиповым интервалом, которые затем преобразуются для получения оценок характеристики канала для множественных поддиапазонов (этап 858).

Последовательность принятых чипов данных обрабатывается согласно схеме демодуляции множественных несущих (например, для ОМЧР) и с оценками характеристики канала для получения восстановленных символов данных, которые являются оценками символов данных, переданных передающим объектом (этап 860). Если символы данных переданы со скачкообразной перестройкой частоты, то конкретный поддиапазон, чтобы получить восстановленные символы данных в каждый период скачка, определяется одной и той же последовательностью СПЧ, используемой на передающем объекте.

На фиг.8D показана логическая блок-схема процесса 870 для приема широкополосного пилот-сигнала, переданного со схемой непрерывной передачи пилот-сигнала МКР в системе беспроводной связи с множественными несущими. Получают последовательность принятых чипов, которая включает в себя последовательность чипов объединенных пилот-сигнала и данных, переданную передающим объектом (этап 872). Последовательность принятых чипов обрабатывается ПШ кодом для передающего объекта для получения оценок усиления канала (этап 874). Оценки усиления канала далее обрабатываются для получения оценок характеристики канала для множественных поддиапазонов (этап 876).

Удаление помехи пилот-сигнала может осуществляться на последовательности принятых чипов для получения последовательности принятых чипов данных (этап 878). Этап 878 является необязательным и обозначен пунктирным прямоугольником. Удаление помехи пилот-сигнала можно осуществлять, (1) оценивая помеху, обусловленную широкополосным пилот-сигналом (с оценками усиления канала для множественных путей распространения), и (2) удаляя оцененную помеху из последовательности принятых чипов для получения последовательности принятых чипов данных. Помеху пилот-сигнала, обусловленную множественными передающими объектами, можно оценивать и удалять аналогичным образом. Последовательность принятых чипов данных (если осуществляется удаление помехи пилот-сигнала) или последовательность принятых чипов (если не осуществляется удаление помехи пилот-сигнала) обрабатывается согласно схеме демодуляции множественных несущих и с оценками характеристики канала для получения восстановленных символов данных (этап 880).

Описанные здесь схемы передачи пилот-сигнала МКР могут обеспечивать различные преимущества для системы МДОЧР. Для схемы передачи пилот-сигнала МВР/МКР приемник может выводить оценку из полного широкополосного канала с одной передачей пилот-сигнала. Для схемы непрерывной передачи пилот-сигнала МКР приемник может выводить оценку полного широкополосного канала, даже если пользователь передает данные и осуществляет скачкообразную перестройку частоты. Для обеих схем передачи пилот-сигнала темп скачкообразной перестройки частоты уже не влияет на служебную нагрузку пилот-сигнала. Кроме того, передача данных может осуществляться со скачкообразной перестройкой частоты с любым темпом скачкообразной перестройки частоты вплоть до и включая один скачок за каждый период символа ОМЧР.

Поскольку широкополосный пилот-сигнал является пилот-сигналом МКР, система МДОЧР также пользуется многими преимуществами системы МДКР. Эти преимущества включают в себя:

ускоренное управление мощностью;

мягкую передачу обслуживания (производительность повышается, если базовые станции синхронизированы); и

улучшенное разрешение по времени и, следовательно, улучшенное временное слежение.

Модулированные сигналы от ряда терминалов могут одновременно приниматься на базовой станции. Пилот-сигнал МКР для каждого терминала можно обрабатывать для получения различных измерений для терминала, например уровня, хронирования и частотного восстановления принятого пилот-сигнала и т.д. Эти измерения можно использовать для поддержки управления мощностью, мягкой передачи обслуживания и других функций. Мощностью передачи каждого терминала обычно управляют так, что его модулированный сигнал, будучи принят на базовой станции, не занимает весь динамический диапазон определенных компонентов (например, АЦП) в приемном устройстве на базовой станции. Ускоренного управления мощностью можно добиться с помощью пилот-сигнала МКР, поскольку обработка пилот-сигнала осуществляется на чипах, а не на символах ОМЧР. Ускоренное управление мощностью может обеспечивать повышенную производительность для всех терминалов. Повышенное разрешение по времени также можно обеспечить путем осуществления обработки пилот-сигнала на чиповом уровне, а не на уровне символов ОМЧР. Мягкую передачу обслуживания можно также облегчить благодаря улучшенному измерению уровня пилот-сигнала из пилот-сигнала МКР.

Описанные здесь методы можно использовать для системы МДОЧР со скачкообразной перестройкой частоты, а также других систем беспроводной связи с множественными несущими. Например, эти методы можно использовать для систем, которые применяют другие методы модуляции множественных несущих, например дискретную многотональную модуляцию (ДМТ, DMT). Пилот-сигнал МКР можно использовать с или без скачкообразной перестройки частоты.

Описанные здесь методы можно реализовать различными средствами на передатчике и приемнике. Обработка пилот-сигнала и данных на передатчике и приемнике может осуществляться аппаратными, программными или комбинированными средствами. Для аппаратной реализации блоки обработки (например, процессор 530 ПЕР пилот-сигнала, процессор 560 ПР пилот-сигнала, ЦСП 562 и т.д.) могут быть реализованы в одной(м) или нескольких специализированных интегральных схемах (СИС), цифровых сигнальных процессоров (ЦСП), устройствах цифровой обработки сигнала (УЦОС), программируемых логических устройств (ПЛУ), вентильных матриц эксплуатационного программирования (ВМЭП), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, других электронных устройств, предназначенных для осуществления описанных здесь функций, или их комбинации.

Для программной реализации обработка пилот-сигнала и данных на передатчике и приемнике может осуществляться модулями (например, процедурами, функциями и т.д.), которые выполняют описанные здесь функции. Программные коды могут храниться в блоках памяти (например, блоках памяти 542 и 592 на фиг. 5A и 5B) и выполняться процессорами (например, контроллерами 540 и 590). Блок памяти может быть реализован внутри процессора или вне процессора, причем в последнем случае он может быть подключен с возможностью обмена данными к процессору различными средствами, известными в технике.

Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления обеспечено для того, чтобы специалисты в данной области могли осуществлять или использовать настоящее изобретение. Специалисты в данной области могут предложить различные модификации этих вариантов осуществления, и представленные здесь общие принципы можно применять к другим вариантам осуществления, не выходя за рамки сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается показанными здесь вариантами осуществления, но подлежит рассмотрению в широчайшем объеме в соответствии с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.

Изобретение относится к технике связи. Предложены методы для поддержки быстрой скачкообразной перестройки частоты с мультиплексированным с кодовым разделением (МКР) пилот-сигналом в системе связи с множественными несущими. Каждый передатчик в системе передает широкополосный пилот-сигнал на всех поддиапазонах, чтобы приемник мог оценивать полную характеристику канала в одно и то же время. Широкополосный пилот-сигнал для каждого передатчика можно генерировать с использованием обработки расширением по спектру в прямой последовательности на основе псевдослучайного числового (ПШ) кода, назначенного этому передатчику. Технический результат заключается в предоставлении возможности приемнику индивидуально идентифицировать и восстанавливать множественные широкополосные пилот-сигналы, переданные одновременно множественными передатчиками. 14 н. и 21 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ передачи широкополосного пилот-сигнала в системе беспроводной связи с множественными несущими, заключающийся в том, что

обрабатывают, по меньшей мере, один символ пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала,

обрабатывают символы данных согласно схеме модуляции множественных несущих для получения последовательности чипов данных, мультиплексируют с временным разделением последовательность чипов пилот-сигнала с последовательностью чипов данных для получения мультиплексированной с временным разделением (МВР) последовательности чипов пилот-сигнала и данных, и

передают МВР-последовательность чипов пилот-сигнала и данных.

средство для обработки, по меньшей мере, одного символа пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала,

средство для обработки символов данных согласно схеме модуляции множественных несущих для получения последовательности чипов данных,

средство для мультиплексирования с временным разделением последовательности чипов пилот-сигнала с последовательностью чипов данных для получения мультиплексированной с временным разделением (МВР) последовательности чипов пилот-сигнала и данных, и

средство для передачи МВР-последовательности чипов пилот-сигнала и данных.

модулятор, выполненный с возможностью обработки символов данных согласно схеме модуляции множественных несущих, для получения последовательности чипов данных,

генератор пилот-сигнала, выполненный с возможностью обработки, по меньшей мере, одного символа пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала,

мультиплексор, выполненный с возможностью мультиплексирования с временным разделением (МВР) последовательности чипов пилот-сигнала с последовательностью чипов данных, для получения МВР-последовательности чипов пилот-сигнала и данных, и

передающее устройство, выполненное с возможностью обработки и передачи МВР-последовательности чипов пилот-сигнала и данных.

обрабатывают, по меньшей мере, один символ пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала в системе беспроводной связи с множественными несущими, обрабатывают символы данных согласно схеме модуляции множественных несущих для получения последовательности чипов данных, и

мультиплексируют с временным разделением последовательность чипов пилот-сигнала с последовательностью чипов данных для получения мультиплексированной с временным разделением (МВР) последовательности чипов пилот-сигнала и данных, причем МВР-последовательность чипов пилот-сигнала и данных обрабатывают и передают по каналу связи в упомянутой системе.

получают последовательность принятых чипов, которая включает в себя мультиплексированную с временным разделением (МВР) последовательность принятых чипов пилот-сигнала и данных,

демультиплексируют последовательность принятых чипов для получения последовательности принятых чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала и последовательности принятых чипов данных, обрабатывают последовательность принятых чипов пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения совокупности оценок характеристики канала для совокупности поддиапазонов, и

обрабатывают последовательность принятых чипов данных согласно схеме демодуляции множественных несущих и совокупности оценок характеристики канала для получения восстановленных символов данных.

получают совокупность оценок усиления канала для совокупности путей распространения для широкополосного пилот-сигнала,

обрабатывают совокупность оценок усиления канала для получения последовательности значений коэффициента усиления с чиповым интервалом и преобразуют последовательность значений коэффициента усиления с чиповым интервалом для получения совокупности оценок характеристики канала для совокупности поддиапазонов.

средство для получения последовательности принятых чипов, которая включает в себя мультиплексированную с временным разделением (МВР) последовательность принятых чипов пилот-сигнала и данных, средство для демультиплексирования последовательности принятых чипов для получения последовательности принятых чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала и последовательности принятых чипов данных,

средство для обработки последовательности принятых чипов пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения совокупности оценок характеристики канала для совокупности поддиапазонов, и

средство для обработки последовательности принятых чипов данных согласно схеме демодуляции множественных несущих и совокупности оценок характеристики канала для получения восстановленных символов данных.

демультиплексор, выполненный с возможностью демультиплексирования последовательности принятых чипов, для обеспечения последовательности принятых чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала и последовательности принятых чипов данных, причем последовательность принятых чипов включает в себя мультиплексированную с временным разделением (МВР) последовательность принятых чипов пилот-сигнала и данных,

многоотводный приемник, выполненный с возможностью обработки последовательности принятых чипов пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом, для получения совокупности оценок усиления канала для совокупности путей распространения для широкополосного пилот-сигнала,

процессор, выполненный с возможностью обработки совокупности оценок усиления канала, для получения совокупности оценок характеристики канала для совокупности поддиапазонов, и

демодулятор, выполненный с возможностью обработки последовательности принятых чипов данных согласно схеме демодуляции множественных несущих и совокупности оценок характеристики канала,для получения восстановленных символов данных.

обрабатывают, по меньшей мере, один символ пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала,

обрабатывают символы данных согласно схеме модуляции множественных

несущих для получения последовательности чипов данных,

суммируют последовательность чипов пилот-сигнала с

последовательностью чипов данных для получения последовательности чипов объединенных пилот-сигнала и данных, и

передают последовательность чипов объединенных пилот-сигнала и данных.

масштабируют последовательность чипов пилот-сигнала с коэффициентом масштабирования для получения последовательности масштабированных чипов пилот-сигнала, причем коэффициент масштабирования указывает уровень мощности передачи для широкополосного пилот-сигнала, и при этом последовательность масштабированных чипов пилот-сигнала суммируют с последовательностью чипов данных.

средство для обработки, по меньшей мере, одного символа пилот-сигнала псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала,

средство для обработки символов данных согласно схеме модуляции множественных несущих для получения последовательности чипов данных,

средство для суммирования последовательности чипов пилот-сигнала с последовательностью чипов данных для получения последовательности чипов объединенных пилот-сигнала и данных, и средство для передачи последовательности чипов объединенных пилот-сигнала и данных.

получают последовательность принятых чипов, которая включает в себя последовательность чипов объединенных пилот-сигнала и данных, переданных передающим объектом, причем последовательность чипов объединенных пилот-сигнала и данных получают суммированием последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала с последовательностью чипов данных на передающем объекте,

обрабатывают последовательность принятых чипов псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения совокупности оценок характеристики канала для совокупности поддиапазонов для передающего объекта, и

обрабатывают последовательность принятых чипов согласно схеме демодуляции множественных несущих и совокупности оценок характеристики канала для получения восстановленных символов данных для передающего объекта.

получают совокупность оценок усиления канала для совокупности путей распространения для передающего объекта,

обрабатывают совокупность оценок усиления канала для получения последовательности значений коэффициента усиления с чиповым интервалом, и

преобразуют последовательность значений коэффициента усиления с чиповым интервалом для получения совокупности оценок характеристики канала для совокупности поддиапазонов для передающего объекта.

оценивают помеху, обусловленную широкополосным пилот-сигналом, и

удаляют оцененную помеху из последовательности принятых чипов для получения последовательности принятых чипов данных, и при этом последовательность принятых чипов данных обрабатывают для получения восстановленных символов данных.

средство для получения последовательности принятых чипов, которая включает в себя последовательность чипов объединенных пилот-сигнала и данных, переданных передающим объектом, причем последовательность чипов объединенных пилот-сигнала и данных получается суммированием последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала с последовательностью чипов данных на передающем объекте, средство для обработки последовательности принятых чипов псевдослучайным числовым (ПШ) кодом для получения совокупности оценок характеристики канала для совокупности поддиапазонов для передающего объекта, и

средство для обработки последовательности принятых чипов согласно схеме демодуляции множественных несущих и совокупности оценок характеристики канала для получения восстановленных символов данных для передающего объекта.

многоотводный приемник, выполненный с возможностью обработки последовательности принятых чипов псевдослучайным числовым (ПШ) кодом, для получения совокупности оценок усиления канала для совокупности путей распространения для передающего объекта, причем последовательность принятых чипов включает в себя последовательность чипов объединенных пилот-сигнала и данных, переданную передающим объектом и полученную суммированием последовательности чипов пилот-сигнала для широкополосного пилот-сигнала с последовательностью чипов данных на передающем объекте,

процессор, выполненный с возможностью обработки совокупности оценок усиления канала, для получения совокупности оценок характеристики канала для совокупности поддиапазонов, и

демодулятор, выполненный с возможностью обработки последовательности принятых чипов согласно схеме демодуляции множественных несущих и совокупности оценок характеристики канала для получения восстановленных символов данных для передающего объекта.