ВКЛЮЧЕНИЕ ПИЛОТ-СИГНАЛА С ВОЗРАСТАНИЕМ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАНАЛА И ПОМЕХИ Российский патент 2009 года по МПК H04L27/26 

Уровень техники изобретения

Данная заявка испрашивает приоритет на основании предварительной патентной заявки США № 60/588686 под названием "Incremental Pilot Insertion For Channel/Interference Estimation", поданной 16 июля 2004 г., и патентной заявки США № 60/638536, поданной 22 декабря 2004 г., которые включены сюда посредством ссылки в полном объеме.

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытие в целом относится к области беспроводной связи. В частности, раскрытие относится к выделению ресурсов для оценки канала.

Описание уровня техники

В системе беспроводной связи, например, реализующей множественный доступ с ортогональным кодовым разделением (OFDMA), приемник может быть способен осуществлять оценку канала в порядке процесса демодуляции. Приемник может осуществлять оценку канала в системе OFDMA для компенсации частотно-избирательного затухания, зависящего от времени.

Приемник в системе OFDMA может осуществлять оценку канала вслепую, ничего не зная о переданных данных, или может осуществлять оценку канала частично на основании одного или нескольких пилот-каналов, которые передаются в широковещательном режиме и известны приемнику. В конфигурации, использующей пилот-каналы для помощи приемнику в оценке канала, достигается компромисс между ресурсами, выделенными для оценки канала, и производительностью системы.

Система связи выделяет минимальное количество пилот-сигналов для оценки канала для максимизации доступной полосы пропускания сигналов. Однако недостаточное выделение ресурсов для оценки канала может приводить к неверной оценке канала, что может привести к неспособности демодулировать принятые данные и к снижению производительности системы.

Напротив, выделение избыточных ресурсов для оценки канала позволяет гарантировать, что каждый приемник способен определять верную оценку канала, но может перегружать систему и снижать ее пропускную способность. В этой конфигурации система гарантирует, что самый слабый приемник способен определять верную оценку канала за счет пропускной способности других, лучше расположенных приемников.

Желательно выделять ресурсы в системе беспроводной связи таким образом, чтобы обеспечивать точную оценку канала на приемниках, но минимизировать выделение ресурсов, чтобы не снижать без необходимости пропускную способность канала.

Сущность изобретения

Раскрыты системы, устройство и способы динамического выделения ресурсов для избирательного повышения способности приемника определять оценку канала в системе множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA). Система беспроводной связи может использовать конфигурацию общего пилот-канала в помощь при оценке канала на одном или нескольких приемниках, осуществляющих связь с системой. Приемник, осуществляющий связь с системой, может быть неспособен демодулировать принятые данные вследствие неточной оценки канала. Приемник может передавать на передатчик в системе запрос на дополнительные ресурсы оценки канала. Система беспроводной связи может обеспечивать дополнительные ресурсы оценки канала путем включения выделенных пилот-каналов в одну или несколько частот, выделенных символам для приемника. Если приемник все же неспособен демодулировать принятые данные, система беспроводной связи может включать дополнительные пилот-каналы с возрастанием в символ, связанный с приемником.

Раскрытие включает в себя устройство для динамического выделения ресурсов для оценки канала. Устройство включает в себя модуль качества канала, способный определять запрос ресурсов оценки канала, и модуль выделения ресурсов, подключенный к приемнику и способный определять основной уровень ресурсов и переменный уровень ресурсов, причем переменный уровень ресурсов основан, по меньшей мере, частично на запросе ресурсов оценки канала. Вариант осуществления также может включать в себя передатчик, способный передавать сигнал, часть которого выделена для оценки канала на основании основного уровня ресурсов и переменного уровня ресурсов.

Раскрытие также включает в себя устройство для динамического выделения ресурсов для оценки канала, включающее в себя модуль общего пилот-сигнала, способный определять первый поднабор несущих из набора несущих множественного доступа с ортогональным кодовым разделением (OFDMA), причем первый поднабор несущих выделен общему пилот-сигналу, символьный модуль, способный определять второй поднабор несущих OFDMA, выделенный каналу связи, причем второй поднабор несущих OFDMA отличается от первого поднабора несущих OFDMA, модуль выделенного пилот-сигнала, способный выделять, по меньшей мере, одну несущую из второго поднабора несущих OFDMA для оценки канала, генератор символов, способный генерировать символ OFDMA из несущих OFDMA, и передатчик, способный передавать символ OFDMA, имеющий выделенные пилот-сигналы, выделенные для оценки канала.

Раскрытие также включает в себя устройство для оценки канала на основании динамического выделения ресурсов, включающее в себя приемник, способный принимать символ множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), имеющий ресурсы, выделенные для оценки канала, модуль преобразования, подключенный к приемнику и способный преобразовывать символ OFDMA в совокупность несущих, модуль выделения несущих, способный определять первый поднабор несущих, соответствующий общему пилот-сигналу, второй поднабор несущих, соответствующий несущим для передачи данных, и, по меньшей мере, одну несущую из второго поднабора несущих, соответствующую выделенному пилот-сигналу, блок оценки канала, подключенный к модулю преобразования и модулю выделения несущих и способный определять оценку канала частично на основании общего пилот-сигнала и выделенного пилот-сигнала, и демодулятор, способный демодулировать несущие для передачи данных частично на основании оценки канала.

Раскрытие также включает в себя способ генерации сигнала, имеющего динамически выделяемые ресурсы оценки канала, включающий в себя этапы, на которых назначают основной уровень ресурсов оценки канала, определяют запрос дополнительных ресурсов, выделяют дополнительные ресурсы для оценки канала и генерируют сигнал частично на основании основного уровня ресурсов и дополнительных ресурсов.

Раскрытие также включает в себя способ приема сигнала, имеющего динамически выделяемые ресурсы оценки канала, включающий в себя этапы, на которых принимают символ множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), определяют основной уровень ресурсов для оценки канала, включенных в символ OFDMA, определяют дополнительные ресурсы оценки канала, включенные в символ OFDMA, определяют оценку канала на основании основного уровня и дополнительных ресурсов оценки канала и демодулируют принятый символ частично на основании оценки канала.

Краткое описание чертежей

Признаки, задачи и преимущества вариантов осуществления раскрытия явствуют из нижеследующего подробного описания, приведенного совместно с чертежами, снабженными сквозной системой обозначений.

Фиг.1 - функциональная блок-схема варианта осуществления системы беспроводной связи, реализующей динамическое включение пилот-сигнала для оценки канала.

Фиг.2A-2B - функциональные блок-схемы вариантов осуществления генератора и приемника, способных к динамическому включению пилот-сигнала для оценки канала.

Фиг.3 - диаграмма, иллюстрирующая пример спектра системы OFDMA для различных конфигураций общего и выделенного пилот-канала.

Фиг.4A-4B - логические блок-схемы вариантов осуществления процессов динамического выделения ресурсов оценки канала путем включения пилот-сигнала.

Фиг.5 - логическая блок-схема варианта осуществления процесса выделения ресурсов оценки канала путем включения пилот-сигнала.

Фиг.6 - функциональная блок-схема варианта осуществления процесса приема данных в системе, имеющей динамическое выделение ресурсов оценки канала.

Подробное описание изобретения

Система беспроводной связи, например система связи OFDMA, может выделять основной уровень ресурсов для оценки канала и помехи приемника. Основной уровень ресурсов можно определить на основании номинальных рабочих параметров приемников и соответствующей вероятности успешной демодуляции данных, при заданных основном уровне ресурсов и рабочих параметрах приемника.

Однако ввиду переменного характера условий эксплуатации и характеристик канала для портативного пользовательского терминала в системе беспроводной связи существуют условия, когда основной уровень ресурсов недостаточен для того, чтобы приемник мог точно оценить канал и помеху. Неточная оценка канала и помехи может привести к неспособности приемника демодулировать данные с использованием оценки. Приемник может указывать или иным образом информировать передатчик о неуспешной демодуляции данных. Например, приемник может быть способен посылать запрос повторной передачи или может быть способен отменять отправку сообщения квитирования в случае неуспешной демодуляции данных.

Система беспроводной связи может затем выделять дополнительные ресурсы для оценки канала и помехи. Согласно одному варианту осуществления система беспроводной связи может выделять дополнительные ресурсы, которые повышают способность совокупности приемников к оценке канала и помехи. Согласно другому варианту осуществления система беспроводной связи может выделять дополнительные ресурсы для оценки канала и помехи, предназначенные для конкретного приемника, сообщающего о неспособности демодулировать данные. Система беспроводной связи может продолжать динамически выделять ресурсы оценки канала и помехи для каждого приемника.

Иллюстративная система беспроводной связи OFDMA, способная к динамическому выделению ресурсов, включает в себя передатчик, способный обеспечивать один или несколько пилот-сигналов для оценки канала. Основной уровень ресурсов может соответствовать конфигурации общего пилот-сигнала, которая может быть организована, например, в виде, по существу, гребенчатой конфигурации. Кроме того, гребенчатая конфигурация общего пилот-сигнала может иметь место на разных частотах в разное время, и шаблон, занимаемый пилот-сигналами, может быть заранее определен. В одном примере пилот-сигналы могут быть способны действовать как ступенчатая гребенка, причем пилот-сигналы чередуются между двумя наборами частот. Система беспроводной связи может передавать пилот-сигналы во время передачи символов данных на приемники или может быть способна передавать пилот-сигналы в течение заранее определенных интервалов времени для обмена информацией управления. Согласно другому варианту осуществления основной уровень ресурсов может сооответствовать одному или нескольким выделенным пилот-сигналам или комбинации общих пилот-сигналов в сочетании с одним или несколькими выделенными пилот-сигналами.

Каждому активному приемнику в системе беспроводной связи OFDMA может быть назначен поднабор частот OFDM. Каждый приемник может быть способен иметь информацию о конфигурации общего пилот-сигнала и может быть способен определять оценку канала и помехи на основании принятых общих пилот-сигналов. Затем приемник может демодулировать принятые данные частично на основании оценки канала и помехи. Приемник может демодулировать принятые данные при условии, что оценки канала и помехи достаточны, принятые данные не повреждены, и интенсивность принятого сигнала достаточна.

В ряде случаев приемник может быть неспособен определить достаточно точную оценку канала и помехи на основании общих пилот-сигналов. Неточная оценка канала и помехи могут привести к неспособности приемника демодулировать принятые данные. В такой ситуации приемник может не передавать сообщение квитирования (ACK), может передавать запрос повторной передачи или может иным образом указывать неспособность декодировать принятые данные.

Передатчик в системе беспроводной связи может затем повторно передавать неуспешно принятые данные. Система беспроводной связи может также быть способной увеличивать объем ресурсов, доступных приемнику для оценки канала и помехи. Например, система беспроводной связи может быть способна включать в себя дополнительные пилот-сигналы. Согласно одному варианту осуществления система беспроводной связи включает в себя дополнительные выделенные пилот-сигналы. Выделенные пилот-сигналы можно включать в символ OFDMA вместо одного или нескольких частот, которые обычно модулируются данными. Таким образом, выделенный пилот-сигнал фактически подвергается кодовому перфорированию на символ данных. Выделенный пилот-сигнал не влияет на полосу пропускания канала любого другого пользователя, поскольку выделенный пилот-сигнал не использует ресурсы других приемников. Приемник может использовать выделенный пилот-сигнал, подвергнутый кодовому перфорированию на переданные данные, для дальнейшего уточнения оценки канала и помехи. Приемник может определять позицию и количество выделенных пилот-сигналов на основании заранее определенного алгоритма. Согласно другому варианту осуществления система беспроводной связи передает позицию и количество выделенных пилот-сигналов на приемник по управляющему или служебному каналу.

Согласно одному варианту осуществления другие приемники могут продолжать оценивать канал и помеху, не зная о выделенных пилот-сигналах. Согласно другому варианту осуществления один или несколько других приемников могут использовать информацию о выделенном пилот-сигнале для дальнейшего повышения точности оценки канала и помехи, определенной этими приемниками. Таким образом, система беспроводной связи динамически изменяет объем ресурсов, выделенных для оценки канала и помехи.

На Фиг.1 показана функциональная блок-схема варианта осуществления системы беспроводной связи 100, имеющей динамическое включение пилот-сигнала для оценки канала. Система включает в себя один или несколько фиксированных элементов, которые могут осуществлять связь с пользовательским терминалом 110. Пользовательский терминал 110 может представлять собой, например, беспроводной телефон, способный работать согласно одному или нескольким стандартам связи. Пользовательский терминал 110 может быть портативным устройством, мобильным устройством или стационарным устройством. Пользовательский терминал 110 можно также называть мобильным устройством, мобильным терминалом, мобильной станцией, пользовательским оборудованием, мобильником, трубкой и т.п. Хотя на Фиг.1 показан только один пользовательский терминал 110, следует понимать, что обычная система беспроводной связи 100 способна осуществлять связь со множественными пользовательскими терминалами 110.

Пользовательский терминал 110 обычно осуществляет связь с одной или несколькими базовыми станциями 120a или 120b, обозначенными здесь секторизованными мачтами сотовой связи. Пользовательский терминал 110 обычно осуществляет связь с базовой станцией, например 120b, которая обеспечивает наибольшую интенсивность сигнала на приемнике пользовательского терминала 110.

Каждая из базовых станций 120a и 120b может быть подключена к контроллеру базовых станций (КБС) 140, который маршрутизирует сигналы связи на и от соответствующих базовых станций 120a и 120b. КБС 140 подключен к центру коммутации мобильной связи (ЦКМ) 150, который может быть способен действовать как интерфейс между пользовательским терминалом 110 и коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN) 150. ЦКМ также может быть способен действовать как интерфейс между пользовательским терминалом 110 и сетью 160. Сеть 160 может представлять собой, например, локальную сеть (ЛС) или глобальную сеть (ГС). Согласно одному варианту осуществления сеть 160 включает в себя Интернет. Поэтому ЦКМ 150 подключен к PSTN 150 и сети 160. ЦКМ 150 может также быть способен координировать межсистемные передачи обслуживания с другими системами связи (не показаны).

Система 100 беспроводной связи может быть сконфигурирована как система OFDMA, осуществляющая связь по прямой линии связи и обратной линии связи в режиме связи OFDM. Термин «прямая линия связи» означает линию связи от базовых станций 120a или 120b на пользовательский терминал 110, и термин «обратная линия связи» означает линию связи от пользовательского терминала 110 на базовые станции 120a или 120b. Обе базовые станции 120a и 120b и пользовательский терминал 110 могут выделять ресурсы для оценки канала и помехи. Например, обе базовые станции 120a и 120b и пользовательский терминал 110 могут передавать пилот-сигналы в широковещательном режиме, которые используются соответствующими приемниками для оценки канала и помехи. Для простоты, при описании варианта осуществления системы рассматривается выделение ресурсов для оценки канала и помехи на прямой линии связи. Однако понятно, что такое выделение ресурсов не ограничивается применением к прямой линии связи, но может использоваться как на прямой линии связи, так и на обратной линии связи, или может быть реализовано только на одной линии связи.

Базовые станции 120a и 120b могут быть способны осуществлять широковещание общего пилот-сигнала в качестве основного уровня ресурсов, выделяемого для оценки канала и помехи. Общий пилот-сигнал может включать в себя ряд частот, выбранных из набора частот OFDM. Например, общий пилот-сигнал можно формировать из эквидистантных частот, выбранных из набора частот OFDM. Эквидистантную конфигурацию можно называть гребенчатым пилот-сигналом. Согласно вышесказанному, в других вариантах осуществления, основной уровень ресурсов можно выделять выделенным пилот-сигналам или комбинации общих пилот-сигналов с выделенными пилот-сигналами.

Общий пилот-сигнал может включать в себя два или более набора частот, выбранных из набора частот OFDM и может передавать один из наборов частот на основании заранее определенной(го) последовательности или алгоритма. Согласно одному варианту осуществления общий пилот-сигнал может представлять собой один из двух наборов частот, и базовая станция, например 120a, может переключаться между двумя наборами частот.

Общий пилот-сигнал и модулированные данные испытывают искажение и ухудшение, обусловленные, отчасти, каналом. Пользовательский терминал 110 может принимать общий пилот-сигнал совместно с модулированными данными от базовой станции, например 120a. Сигнал временной области, принимаемый пользовательским терминалом, можно выразить как y(t) = s(t)*h(t) + i(t) + n(t), где s(t), h(t), i(t) и n(t) выражают соответственно модулированные данные, канал, помеху и аддитивный шум. Символ "*" обозначает оператор свертки.

Пользовательский терминал 110 может определять оценку канала и помехи на основании общих пилот-сигналов, и может определять оценку в частотной области, хотя оценку во временной области можно определять вместо, или совместно с оценкой в частотной области. Затем пользовательский терминал 110 может демодулировать принятый сигнал для восстановления данных.

Пользовательский терминал 110 может быть неспособен успешно демодулировать принятые сигналы, поскольку качество канала недостаточно и не может поддерживать скорость передачи данных. Альтернативно пользовательский терминал 110 может быть неспособен успешно демодулировать принятые сигналы даже на канале, который поддерживает скорость передачи данных, поскольку ухудшение, обусловленное неверной оценкой канала и помехи, достаточно велико, чтобы приводить к ошибке декодирования.

В первом случае выделение дополнительных ресурсов для оценки канала и помехи не повышает недостаточное качество канала. В этой ситуации передатчику может потребоваться снизить скорость передачи данных. Однако выделение дополнительных ресурсов для оценки канала и помехи в последнем случае может позволить пользовательскому терминалу 110 демодулировать данные на текущей скорости передачи данных.

Пользовательский терминал 110 может быть способен указывать системе 100 беспроводной связи, например через базовую станцию 120a, о неспособности демодулировать данные. Указание может иметь вид сообщения или его отсутствия, передаваемого с пользовательского терминала 110 на базовую станцию 120a. Пользовательский терминал 110 может передавать указание, например, по каналу управления или каналу обратной связи.

Согласно одному варианту осуществления указание может представлять собой запрос повторной передачи, согласно другому варианту осуществления указание может представлять собой отсутствие сообщения квитирования (ACK).

Если система беспроводной связи 100 определяет неспособность пользовательского терминала 110 демодулировать данные, например, путем приема указания базовой станцией 120a, система 100 беспроводной связи может выделять дополнительные ресурсы для оценки канала и помехи. Согласно одному варианту осуществления базовая станция 120a включает в себя дополнительные частоты в общих пилот-сигналах. Согласно другому варианту осуществления базовая станция может включать в себя выделенные пилот-сигналы, которые осуществляют кодовую перфорацию данных, передаваемых на пользовательский терминал 110, который указал неспособность демодулировать данные. Базовая станция 120a также может быть способна снижать скорость передачи данных для данных, передаваемых на пользовательский терминал 110.

Выделенные пилот-сигналы выбирают из частот, используемых для генерации символа OFDMA, передаваемого на пользовательский терминал 110. Поскольку несущую пилот-сигнала выбирают из одной из несущих для передачи данных, достоинство выделенного пилот-сигнала состоит в том, что он испытывает те же флуктуации канала и помехи, которые испытывают данные. Однако поскольку несущую для выделенного пилот-сигнала выбирают из одной из несущих для передачи данных, выделение одного или нескольких выделенных пилот-сигналов может привести к некоторой потере пропускной способности данных.

Включение выделенных пилот-сигналов в несущие для передачи данных позволяет пилот-сигналам находиться в таких же условиях канала и помехи, в которых находятся символы данных. Выделенный пилот-сигнал может быть особенно полезен при помощи пользовательскому терминалу 110 в определении оценок канала и помехи в конфигурации регулируемой мощности, где мощность несущей на несущих для передачи данных гораздо выше мощности на частотах общего пилот-сигнала. Выделенные пилот-сигналы также весьма полезны для оценки канала и помехи пользовательского терминала 110, когда флуктуации помехи или канала, испытываемые несущими для передачи данных, отличаются от испытываемых частотами, используемыми общими пилот-сигналами.

Согласно одному варианту осуществления выделенный пилот-сигнал может быть немодулированным гармоническим сигналом, выбранным из частот, используемых для генерации символа OFDMA, передаваемого на пользовательский терминал 110. Согласно другому варианту осуществления выделенный пилот-сигнал может представлять собой пустые пилот-сигналы, в которых никакой сигнал не передается на частоте несущей, выбранной из частот, используемых для генерации символа OFDMA, передаваемого на пользовательский терминал 110.

Снижение производительности, обусловленное выделением ресурсов одному или нескольким выделенным пилот-сигналам, можно до некоторой степени смягчить, используя конфигурацию гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ), где последующие передачи данных осуществляются на соответствующих пониженных скоростях, если предыдущая передача не была успешно декодирована на приемнике.

Поскольку выделенные пилот-сигналы включаются в позицию несущих для передачи данных, выделение выделенных пилот-сигналов можно рассматривать как кодовую перфорацию. Первоначальная передача данных может быть особенно чувствительна к кодовой перфорации, поскольку она может происходить на высшей скорости кодирования, используемой в системе. Согласно варианту осуществления, где система 100 беспроводной связи способна ко включению выделенного пилот-сигнала с возрастанием, дополнительные ресурсы оценки канала и помехи добавляются в повторных передачах. Если неспособность декодировать предыдущую передачу обусловлена недостаточной оценкой канала и помехи, дополнительные ресурсы будут помогать приемнику в декодировании повторно переданных данных. Кроме того, если повторно переданные данные передаются на более низкой скорости относительно предыдущей передачи данных, потери перфорации могут быть малы. Потеря производительности вследствие включения выделенных пилот-сигналов в последующих передачах меньше, чем потеря производительности за счет включения выделенных пилот-сигналов в первоначальной передаче. Поэтому в последующие передачи можно добавлять, соответственно, больше ресурсов оценки, не создавая значительной потери производительности.

Хотя вышеприведенное описание системы 100 согласно Фиг.1 в целом относится к беспроводной телефонной системе, система 100 не ограничивается реализацией в качестве беспроводной телефонной системы, а также система 100 не ограничивается наличием конкретных элементов, показанных на Фиг.1. Например, согласно другому варианту осуществления каждую из базовых станций 120a и 120b можно называть узлом B. Согласно другому варианту осуществления в системе 100 может быть реализован узел обслуживания передачи пакетных данных (PDSN) вместо или совместно с PSTN 150. PDSN может действовать в качестве интерфейса сети с коммутацией пакетов с беспроводной частью системы 100.

Другие варианты осуществления системы 100 могут включать в себя точки доступа, узлы B или другие структуры вместо базовых станций 120a и 120b. В таком варианте осуществления системы 100, КБС 130 и ЦКМ 140 могут быть исключены и заменены одним или несколькими коммутаторами, концентраторами или маршрутизаторами.

На Фиг.2A показана функциональная блок-схема варианта осуществления генератора 200, способного к динамическому выделению ресурсов для оценки канала и помехи. Вариант осуществления генератора 200 может быть реализован, например, на одной или обеих базовых станциях 120a или 120b и пользовательском терминале 110, показанных в системе беспроводной связи 100 на Фиг.1.

Опишем вариант осуществления, в котором генератор 200 реализован на базовой станции системы беспроводной связи, способной осуществлять связь в режиме OFDMA. Генератор 200 способен передавать один или несколько сигналов OFDMA на один или несколько пользовательских терминалов. Генератор 200 включает в себя буфер 210 данных, способный сохранять данные, адресованные одному или нескольким приемникам. Данные могут быть, например, необработанными некодированными данными или кодированными данными. Обычно данные, хранящиеся в буфере 210 данных, закодированы и могут включать в себя кодирование для обнаружения ошибок и прямого исправления ошибок (FEC). Кодированные данные могут кодироваться согласно одному или нескольким алгоритмам кодирования. Кодирование может включать в себя, но без ограничения, сверточное кодирование, блочное кодирование, перемежение, расширение по спектру методом прямой последовательности, кодирование с циклической избыточностью и т.п. или какое-либо другое кодирование.

Передаваемые данные поступают на последовательно-параллельный преобразователь 212, который способен преобразовывать последовательный поток данных, хранящийся в буфере 210 данных, в совокупность параллельных потоков данных. Совокупность несущих, выделенных любому конкретному пользовательскому терминалу, может представлять собой поднабор всех доступных несущих. Поэтому данные, адресованные конкретным пользовательским терминалам, преобразуют в параллельные потоки данных, соответствующие несущим для передачи данных, выделенным этому пользовательскому терминалу.

Выходной сигнал последовательно-параллельного преобразователя 212 поступает на модуль 220 пилот-сигнала, который способен выделять общие пилот-каналы общему пилот-сигналу и определять, какому из пользовательских терминалов будут выделены один или несколько выделенных пилот-каналов. Модуль 220 пилот-сигнала может быть способен модулировать каждую из несущих системы OFDMA соответствующими данными или пилот-сигналом.

Выходной сигнал модуля 220 пилот-сигнала поступает на модуль 222 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ). Модуль 222 ОБПФ способен преобразовывать несущие OFDMA в соответствующие символы временной области. Конечно, реализация быстрого преобразования Фурье (БПФ) не является обязательным требованием, и для генерации символов временной области можно использовать дискретное преобразование Фурье (ДПФ) или преобразование какого-либо иного типа. Выходной сигнал модуля 222 ОБПФ поступает на параллельно-последовательный преобразователь 224, который способен преобразовывать параллельные символы временной области в последовательный поток.

Последовательный поток символов OFDMA поступает с параллельно-последовательного преобразователя 224 на приемопередатчик 240. В этом варианте осуществления приемопередатчиком 240 является приемопередатчик базовой станции, способный передавать сигналы прямой линии связи и принимать сигналы обратной линии связи.

Приемопередатчик 240 включает в себя передающий модуль 244, который способен преобразовывать последовательный поток символов в аналоговый сигнал соответствующей частоты для широковещательной передачи на пользовательские терминалы через антенну 246. Приемопередатчик 240 также может включать в себя приемный модуль 242, который подключен к антенне 246 и способен принимать сигналы, передаваемые одним или несколькими удаленными пользовательскими терминалами. Приемный модуль 242 может включать в себя модуль 246 качества канала, который способен принимать указание оценки качества канала, определенной одним или несколькими приемниками.

Модуль 230 выделения ресурсов способен определять, какие из несущих для передачи данных назначены каждому из пользовательских терминалов и какие из несущих должны быть выделены общему и выделенному пилот-сигналам. Модуль 230 выделения ресурсов может включать в себя модуль 232 общего пилот-сигнала, способный определять несущие, выделенные общему пилот-сигналу, символьный модуль 236, способный определять несущие, выделенные символам данных для каждого пользовательского терминала, и модуль 234 выделенного пилот-сигнала, способный определять, какие, если существуют, из несущих, идентифицированных символьным модулем 236, должны быть сконфигурированы как выделенные пилот-сигналы. Например, модуль 230 выделения ресурсов может определять поднабор несущих для выделения в качестве несущих для передачи данных для конкретного пользовательского терминала частично на основании заранее определенного алгоритма скачкообразной перестройки частоты, согласно другому варианту осуществления модуль 230 выделения ресурсов может определять поднабор несущих для выделения в качестве несущих для передачи данных для конкретного пользовательского терминала на основании наличия непрерывного блока несущих. Затем модуль 230 выделения ресурсов может регулировать, каким образом данные из буфера 210 данных считываются в последовательно-параллельный преобразователь 212 для обеспечения поддержки выделения частот.

Аналогично модуль 230 выделения ресурсов может определять, какие из несущих выделены общему пилот-сигналу на основании заранее определенного алгоритма общего пилот-сигнала. Например, модуль 230 выделения ресурсов может быть способен выделять ресурсы для генерации ступенчатой гребенки в качестве общего пилот-сигнала. Общий пилот-сигнал обычно используется пользовательскими терминалами для генерации оценки канала и помехи, используемой при демодуляции принятых символов.

Модуль 230 выделения ресурсов также способен выделять несущие для выделенных пилот-сигналов. Первоначально данные, передаваемые каждому пользовательскому терминалу, могут не включать в себя никакие выделенные пилот-сигналы. Однако один или несколько пользовательских терминалов могут быть неспособны декодировать принятый сигнал. Пользовательский терминал может сообщать генератору 200 о неуспешной демодуляции. Например, пользовательский терминал может направлять запрос повторной передачи или сообщение неуспешного приема на приемный модуль 242 в приемопередатчике 240. Альтернативно генератор 200 может быть способен определять, что пользовательский терминал не смог успешно демодулировать данные, если ACK не принято в течение заранее определенного периода времени. Модуль 246 качества канала, подключенный к приемному модулю 242, может определять из принятого сигнала, будь то сигнал качества канала, запрос повторной передачи или отсутствие сообщения ACK, запрос ресурсов оценки канала.

Модуль 230 выделения ресурсов может быть подключен к модулю качества канала и способен принимать, например, указание неуспешной демодуляции и идентифицировать соответствующий пользовательский терминал. Затем модуль 230 выделения ресурсов может быть способен выделять дополнительные ресурсы оценки канала и помехи пользовательскому терминалу в виде выделенных пилот-сигналов.

Согласно другому варианту осуществления модуль 230 выделения ресурсов может быть способен изменять уровень ресурсов, выделенных общему пилот-сигналу или выделенному пилот-сигналу в ответ на некоторое другое событие или сигнал управления. Модуль 230 выделения ресурсов не ограничивается изменением ресурсов, выделенных общему пилот-сигналу и выделенному пилот-сигналу на основании обратной связи от одного или нескольких пользовательских терминалов.

Согласно одному варианту осуществления прием указания неуспешной демодуляции приводит к повторной передаче данных. Повторно передаваемые данные повторно кодируются на пониженной скорости передачи данных до сохранения в буфере 210 данных. Однако использование сниженной скорости передачи данных для повторной передачи не требуется.

Согласно другому варианту осуществления прием указания неуспешной демодуляции приводит к дополнительным ресурсам оценки канала и помехи, но не приводит к повторной передаче. Такой вариант осуществления может иметь преимущество в реализациях, чувствительных ко времени, где нет достаточного времени для повторной передачи неуспешно демодулированных данных.

Согласно одному варианту осуществления выделения ресурсов с возрастанием модуль 230 выделения ресурсов выделяет одну из несущих для передачи данных для пользовательского терминала выделенному пилот-сигналу. Модуль 230 выделения ресурсов может управлять буфером 210 данных, чтобы данные не поступали на последовательно-параллельный преобразователь 212 в течение времени, соответствующего несущей для передачи данных, выделенных выделенному пилот-сигналу. Несущая, назначенная выделенному пилот-сигналу, может модулироваться одним или несколькими заранее определенными символами, выделенными выделенному пилот-сигналу. Альтернативно несущая, назначенная выделенному пилот-сигналу, может оставаться немодулированной. Модуль 230 выделения ресурсов также может управлять модулем 220 пилот-сигнала для очистки, обнуления или иного существенного снижения мощности несущей, выделенной выделенному пилот-сигналу. Пустой пилот-сигнал может иметь преимущество, когда значительная мощность символа нормально выделяется каждой несущей для передачи данных.

Согласно другому варианту осуществления модуль 230 выделения ресурсов продолжает выдавать данные из буфера 210 данных на последовательно-параллельный преобразователь 212 согласно выделению несущих. Однако модуль 230 выделения ресурсов управляет модулем 220 пилот-сигнала для подавления данных, соответствующих несущей, выделенной выделенному пилот-сигналу. Данные, соответствующие несущей, выделенной выделенному пилот-сигналу, могут быть сброшены, или же несущая, соответствующая выделенному пилот-сигналу, может быть исключена.

Модуль 230 выделения ресурсов может продолжать выделять выделенный пилот-сигнал конкретному пользовательскому терминалу, пока не будет принято указание успешной демодуляции. Если еще одно указание неуспешной демодуляции получено для того же пользовательского терминала, для которого выделен выделенный пилот-сигнал, модуль 230 выделения ресурсов может выделять один или несколько дополнительных выделенных пилот-сигналов для пользовательского терминала. Модуль 230 выделения ресурсов может, таким образом, динамически выделять и превыделять ресурсы для оценки канала и помехи на основании потребностей конкретного пользовательского терминала.

На Фиг.2B показана функциональная блок-схема варианта осуществления приемника 202, способного работать в системе беспроводной связи OFDMA, имеющей динамическое выделение ресурсов оценки канала и помехи. Приемник 202 может быть, например, частью пользовательского терминала 110 или базовой станции 120a или 120b, показанных на Фиг.1. Перейдем к описанию приемника 202, реализованного на пользовательском терминале.

Приемник 202 может включать в себя антенну 256, подключенную к приемопередатчику 250, способному осуществлять связь по беспроводному каналу с генератором 200. Приемопередатчик 250 может включать в себя приемный модуль 252, способный принимать сигналы беспроводной связи через антенну 256 и генерировать последовательный широкополосный поток символов.

Выходной сигнал приемного модуля 250 приемопередатчика 250 поступает на последовательно-параллельный преобразователь 260, способный преобразовывать последовательный поток символов в совокупность параллельных потоков, соответствующих количеству несущих в системе OFDMA.

Выходной сигнал последовательно-параллельного преобразователя 260 поступает на модуль 262 быстрого преобразования Фурье (БПФ). Модуль 262 БПФ способен преобразовывать символы временной области в соответствующие символы частотной области.

Выходной сигнал модуля 262 БПФ поступает на блок 264 оценки канала, который способен определять оценку канала и помехи частично на основании общих пилот-сигналов и любых выделенных пилот-сигналов. Модуль 280 выделения несущих определяет несущие, назначенные данным, несущие, назначенные общим пилот-сигналам, и несущие, при наличии, назначенные выделенным пилот-сигналам. Модуль 280 выделения несущих подключен к блоку 264 оценки канала и сообщает блоку 264 оценки канала о выделении несущих.

Блок 264 оценки канала определяет оценку канала и помехи частично на основании общих пилот-сигналов, выделенных пилот-сигналов, если таковые существуют. Блок оценки канала 264 может определять оценку с использованием метода наименьших квадратов, оценки максимального правдоподобия, комбинированным методом наименьших квадратов и оценки максимального правдоподобия и т.п. или посредством какого-либо иного процесса для оценки канала и помехи.

Выходной сигнал блока 264 оценки канала, включающий в себя результат преобразования принятых символов в частотную область и оценку канала и помехи, поступает на демодулятор 270. Модуль 270 выделения несущих также информирует демодулятор 270 о несущих частотах, выделенных для передачи данных. Демодулятор 270 способен демодулировать принятые несущие для передачи данных частично на основании оценки канала и помехи. В ряде случаев демодулятор 270 может быть неспособен демодулировать принятые сигналы. Согласно вышесказанному демодулятор 270 может быть неуспешным, поскольку качество канала недостаточно и не может поддерживать скорость передачи данных или поскольку ухудшение, обусловленное неверной оценкой канала и помехи, настолько сильно, что приводит к ошибке декодирования.

Если демодулятор 270 неуспешен, он может генерировать указание неспособности к демодуляции принятых сигналов. Демодулятор 270 может, например, информировать модуль 280 выделения несущих таким образом, чтобы модуль 280 выделения несущих мог ожидать выделенный пилот-сигнал в последующей передаче. Демодулятор 270 также может выдавать указание неуспешной демодуляции на передающий модуль 254 приемопередатчика 250 для передачи обратно на генератор 200.

Если демодулятор 270 неуспешен, принятые данные отбрасываются, и потому нет нужды направлять какие-либо данные в память. Если демодулятор 270 успешен, то демодулятор 270 может быть способен выдавать демодулированные данные на параллельно-последовательный преобразователь 272, который способен преобразовывать параллельные демодулированные данные в последовательный поток данных. Выходной сигнал параллельно-последовательного преобразователя 272 поступает на буфер 274 данных для дальнейшей обработки.

На Фиг.3 показана частотно-временная диаграмма 300 иллюстративного спектра системы связи OFDMA, имеющей выделение ресурсов с возрастанием в виде включения выделенного пилот-сигнала с возрастанием. Частотно-временная диаграмма 300 иллюстрирует пример системы OFDMA, в которой блоки 310a-310f несущих назначены каждому пользователю в системе. Некоторое количество общих пилот-сигналов, обозначенных 'P', например 320, присутствуют в каждый период времени, но не обязательно появляются в каждом блоке 310a-310f несущих. Кроме того, общие пилот-сигналы, например 320, не назначаются одним и тем же несущим в каждый период времени, но следуют заранее определенному алгоритму. Каждый приемник определяет оценку канала и помехи частично на основании всех общих пилот-сигналов. Однако обычно только приемник, имеющий выделенный пилот-сигнал в своем блоке несущих, использует выделенный пилот-сигнал в дополнение к общим пилот-сигналам при определении оценки канала и помехи. В некоторых вариантах осуществления другие приемники могут быть способны принимать выделенные пилот-сигналы вне блока несущих и использовать их для определения оценки канала и помехи.

Например, в момент t₀ первый блок 310a несущих включает в себя один общий пилот-сигнал и ни одного выделенного пилот-сигнала. Однако приемник, назначенный первому блоку 310a несущих, использует все общие пилот-сигналы при определении оценки канала и помехи. Аналогично другой приемник, назначенный блоку 310d несущих, в момент t₀ не имеет ни одного общего пилот-сигнала в своем блоке 310d несущих, но оценивает канал и помеху с использованием всех общих пилот-сигналов.

В данном примере в момент t₁ приемник, назначенный блоку 310d несущих, имеет выделенный пилот-сигнал 331a. Таким образом, в момент t₁ приемник, назначенный блоку 310d несущих, определяет оценку канала на основании выделенного пилот-сигнала 331a в дополнение ко всем общим пилот-сигналам 321a-321d. Преимущество состоит в том, что выделенный пилот-сигнал, 331a, всегда находится в блоке несущих, назначенных приемнику. Таким образом, оценка канала и помехи, полученная с использованием указанного пилот-сигнала, скорее всего, будет более точной, чем оценка, полученная из пилот-сигналов вне назначенного блока несущих.

Из диаграммы следует, что в момент t₂ приемник, назначенный блоку 310d несущих, имеет два выделенных пилот-сигнала 332a-332b. Такая ситуация может иметь место, например, когда приемник неспособен демодулировать сигналы, обеспеченные в момент t₁, и сообщает генератору о неуспешной демодуляции. Тогда генератор выделяет приемнику дополнительные выделенные пилот-сигналы. Из диаграммы следует, что количество и местоположение выделенных пилот-сигналов может варьироваться в каждый период времени. Выделенные пилот-сигналы обычно не влияют на приемники, не назначенные несущим для выделенного пилот-сигнала.

В других вариантах осуществления может быть выгодно сокращать объем ресурсов, выделяемых для оценки канала и помехи. Такая ситуация может быть полезна, когда приемник в достаточной мере способен оценивать канал и помеху на основании ресурсов ниже основного уровня или может использовать предыдущую оценку канала и помехи. Например, в момент t₁ приемник, назначенный блоку 310g несущих, нормально имеет общий пилот-сигнал, присутствующий в блоке несущих. Однако, если приемник указывает генератору достаточно высокое качество сигнала, один или несколько ресурсов пилот-сигнала в блоке 310g несущих можно исключить и вместо пилот-сигналов передавать символы данных. В этом случае сокращение ресурсов оценки канала и помехи позволяет повысить производительность системы.

Сокращение ресурсов не обязательно означает сокращение ресурсов общего пилот-сигнала. Например, в момент t₁ приемник, назначенный блоку 310b несущих, удаляет выделенный пилот-сигнал, который появился в предыдущий период времени. Таким образом, под сокращение ресурсов может попасть сочетание ресурсов выделенного и общего пилот-сигнала. Согласно одному варианту осуществления передатчик может определить, что приемник имеет качество сигнала, превышающее заранее определенный порог. Приемник может, например, передать метрику качества сигнала обратно на передатчик. В этом случае передатчик может сократить объем ресурсов, выделенных приемнику.

На Фиг.4A показана логическая блок-схема варианта осуществления способа 400 выделения ресурсов для оценки канала и помехи. Способ 400 может быть реализован, например, на прямой линии связи базовых станций 120a-120b, показанных на Фиг.1. В других вариантах осуществления способ может быть реализован на обратной линии связи пользовательской станции 110, показанной на Фиг.1.

Для простоты объяснения способ 400 описан применительно к реализации на прямой линии связи базовой станции. Способ 400 начинается с блока 410, где базовая станция назначает основные ресурсы для оценки канала. Базовая станция переходит к блоку 412 и передает символы и основные ресурсы для оценки канала и помехи на один или несколько приемников.

Затем базовая станция переходит к блоку 420 принятия решения, чтобы определить все ли приемники успешно приняли и демодулировали переданные символы. Если да, то нет причины выделять дополнительные ресурсы для оценки канала и помехи, и базовая станция возвращается к блоку 410.

Если же, по меньшей мере, один приемник не смог успешно демодулировать переданные символы, базовая станция переходит к блоку 422 и определяет, какой из приемников оказался неуспешным. После того как базовая станция идентифицирует неуспешный приемник, например, с использованием запросов повторной передачи или отсутствия сообщений ACK, базовая станция переходит к блоку 430 и добавляет ресурсы оценки канала неуспешным приемникам. Дополнительные ресурсы могут быть в форме дополнительных общих ресурсов или выделенных ресурсов. Дополнительные общие ресурсы могут быть менее желательны, поскольку они могут без необходимости ухудшать пропускную способность канала на приемниках, не испытывающих никаких проблем с демодуляцией. Поэтому может быть выгодно выделять в качестве дополнительных ресурсов выделенные ресурсы оценки канала. После того как базовая станция выделит дополнительные ресурсы, она возвращается к блоку 410.

На Фиг.4B показан вариант осуществления способа 402 приема символов и оценки канала и помехи в системе, имеющей динамическое выделение ресурсов для оценки канала и помехи. Способ 402, показанный на Фиг.4B, является вариантом осуществления, дополняющим способ 400, показанный на Фиг.4A.

Способ 402 может быть реализован на обратной линии связи базовой станции или на прямой линии связи пользовательского терминала. На Фиг.4B показана реализация на прямой линии связи пользовательского терминала в дополнение к описанию, приведенному со ссылкой на Фиг.4A.

Способ 402 начинается с блока 440, где пользовательский терминал принимает символы широковещательной передачи. Пользовательский терминал переходит к блоку 450 и определяет основные ресурсы оценки канала, выделенные в системе. Затем пользовательский терминал переходит к блоку 452 и определяет, были ли какие-либо дополнительные ресурсы выделены системой для оценки канала и помехи.

В случае когда дополнительные ресурсы являются общими ресурсами, добавленными вследствие того, что другой приемник запросил ресурсы, пользовательский терминал может использовать дополнительные общие ресурсы для своей оценки канала и помехи. В случае когда дополнительные ресурсы являются выделенными ресурсами оценки канала и помехи, пользовательский терминал может использовать выделенные ресурсы, только если пользователь имеет доступ к выделенным ресурсам. Это ограничение обычно требует, чтобы пользовательский терминал предварительно запросил ресурсы.

Определив наличие дополнительных ресурсов, пользовательский терминал переходит к блоку 460 и определяет оценку канала и помехи на основании имеющихся ресурсов. Определив оценку, пользовательский терминал переходит к блоку 470 и пытается демодулировать принятые символы частично на основании оценки.

Затем пользовательский терминал переходит к блоку 472 принятия решения и определяет, успешно ли приемник пользовательского терминала демодулировал принятые сигналы.

Если пользовательский терминал определяет успешную демодуляцию, то пользовательский терминал переходит от блока 472 принятия решения обратно к блоку 440 для приема дополнительных символов. Если на блоке 472 принятия решения пользовательский терминал определяет, что символы не были успешно демодулированы, пользовательский терминал переходит к блоку 480 и запрашивает дополнительные ресурсы для оценки канала и помехи.

Запрос может быть явным, т.е. пользовательский терминал передает запрос дополнительных ресурсов оценки канала. Альтернативно запрос может быть неявным, т.е. пользовательский терминал запрашивает повторную передачу неуспешно демодулированных данных. Для осуществления неявного запроса пользовательскому терминалу даже не обязательно посылать передачу. Например, пользовательский терминал может отказаться посылать ACK в случае неуспешной демодуляции. Отсутствие ACK может означать запрос повторной передачи, а также может подразумевать запрос дополнительных ресурсов оценки канала и помехи.

После того как пользовательский терминал запрашивает дополнительные ресурсы, в явной или неявной форме, пользовательский терминал возвращается к блоку 440 для приема переданных символов. В случае запроса повторной передачи, переданные символы могут быть повторной передачей ранее принятых символов, которые были неуспешно демодулированы.

На Фиг.5 показана логическая блок-схема варианта осуществления способа 500 выделения ресурсов оценки канала в системе беспроводной связи OFDMA путем включения пилот-сигнала. Способ 500 может осуществляться, например, базовой станцией, показанной на Фиг.1, на прямой линии связи или пользовательским терминалом, показанным на Фиг.1, на обратной линии связи. Перейдем к описанию способа 500, осуществляемого базовой станцией.

Способ 500 начинается с блока 510, где базовая станция первоначально определяет набор общих пилот-сигналов, набор выделенных пилот-сигналов или объединенный набор общих пилот-сигналов и выделенных пилот-сигналов, выделенных для оценки канала и помехи. Общий пилот-сигнал может быть, например, ступенчатым пилот-сигналом или комбинацией ступенчатого пилот-сигнала и одного или нескольких отдельных пилот-сигналов, и базовая станция может определять несущие, которые выделены для оценки канала и помехи, до каждого символа OFDMA или какого-либо другого интервала.

Затем базовая станция переходит к блоку 520, где она определяет набор частот символа. Базовая станция может одновременно поддерживать несколько пользовательских терминалов, и каждому из пользовательских терминалов может быть выделен поднабор имеющихся несущих, оставшийся после выделения несущих общих пилот-сигналов. Базовая станция может выделять другое количество несущих в качестве несущих для передачи данных, предназначенных для каждого из активных пользовательских терминалов.

Затем базовая станция переходит к блоку 530 принятия решения и определяет, приняла ли базовая станция запрос дополнительных ресурсов для оценки канала и помехи для какого-либо из пользовательских терминалов. Если нет, базовая станция переходит от блока 530 принятия решения к блоку 540, где базовая станция выделяет данные для каждой из несущих в наборе частот для каждого из пользовательских терминалов.

Если на блоке 530 принятия решения базовая станция определяет, что один или несколько из пользовательских терминалов запросили дополнительные ресурсы оценки канала и помехи, то базовая станция переходит от блока 530 принятия решения к блоку 550. На блоке 550 базовая станция определяет, какие из несущих в наборе несущих, выделенном каждому из пользовательских терминалов, подлежат замене выделенным пилот-сигналом. Затем базовая станция переходит к блоку 560 и выделяет данные для каждой из поднесущих в наборе частот, не выделенном для выделенных пилот-сигналов. Если одна или несколько из несущих для передачи данных выделены выделенному пилот-сигналу, то базовая станция может оставить несущую немодулированной или может очистить или иначе обнулить несущую выделенного пилот-сигнала.

Затем базовая станция переходит к блоку 570 и определяет символ OFDMA для пользовательских терминалов. Базовая станция переходит к блоку 580 и передает символы, затем возвращается к блоку 510 и подготавливает следующий символ.

На Фиг.6 показана логическая блок-схема варианта осуществления способа 600 приема данных в системе OFDMA, имеющей динамическое выделение ресурсов оценки канала. Способ 600 может быть реализован, например, на прямой линии связи пользовательского терминала, показанного на Фиг.1, или может быть реализован на обратной линии связи базовой станции, показанной на Фиг.1. Перейдем к описанию способа 600, реализованного на пользовательском терминале, в дополнение к предыдущему описанию базовой станции со ссылкой на Фиг.5.

Способ 600 начинается с блока 610, где пользовательский терминал определяет, какая из несущих выделена общему пилот-сигналу. Определив набор общих пилот-сигналов, пользовательский терминал переходит к блоку 620 и определяет, какая из оставшихся несущих выделена для связи с пользовательским терминалом.

После определения набора частот символа пользовательский терминал переходит к блоку 630 принятия решения и определяет, присутствуют ли в символе дополнительные ресурсы оценки канала и помехи. Пользовательский терминал может определять наличие дополнительных ресурсов в результате предыдущего запроса дополнительных ресурсов или может узнавать о наличии дополнительных ресурсов на основании предыдущей неспособности к демодуляции принятых данных. Например, в системе HARQ, базовая станция может автоматически осуществлять повторную передачу данных, если пользовательский терминал не выдает ACK. Кроме того, повторно передаваемые данные могут иметь пониженную скорость кодирования и могут включать в себя выделенные ресурсы оценки канала и помехи согласно заранее определенному алгоритму. Например, для каждой повторной передачи скорость кодирования может снижаться с заранее определенным коэффициентом, и выделенный пилот-сигнал может быть включен в повторно передаваемые данные.

При наличии дополнительных ресурсов выделенного пилот-сигнала пользовательский терминал переходит от блока 630 принятия решения к блоку 640 и определяет, какая из несущих выделена выделенному пилот-сигналу. Согласно вышесказанному пользовательский терминал может определять, какая из несущих выделена выделенному пилот-сигналу на основании заранее определенного алгоритма. Затем пользовательский терминал переходит к блоку 650.

Если на блоке 630 принятия решения пользовательский терминал определяет отсутствие дополнительных выделенных пилот-сигналов, то пользовательский терминал переходит к блоку 650. На блоке 650 пользовательский терминал определяет оценку канала на основании выделенных ресурсов. Пользовательский терминал может определять оценку канала и помехи исключительно на основании общего пилот-сигнала. Однако при наличии выделенных пилот-сигналов пользовательский терминал может определять оценку канала и помехи на основании комбинации выделенных пилот-сигналов и общих пилот-сигналов.

Определив оценку канала и помехи, пользовательский терминал переходит к блоку 660 и пытается демодулировать сигнал с использованием ранее определенной оценки. Пользовательский терминал переходит к блоку 670 принятия решения и определяет, был ли принятый сигнал успешно демодулирован.

Если принятые данные успешно демодулированы, то пользовательский терминал переходит обратно к блоку 610 для подготовки к следующему символу. Альтернативно если пользовательский терминал на блоке 670 принятия решения определяет, что принятые данные не были успешно демодулированы, то пользовательский терминал переходит к блоку 680 и запрашивает дополнительные выделенные пилот-сигналы для дальнейшего улучшения оценки канала и помехи принятых впоследствии данных.

В необязательном порядке, пользовательский терминал может перейти к блоку 690 и запросить повторную передачу. В некоторых вариантах осуществления повторная передача не запрашивается. Вместо этого неуспешно демодулированные данные отбрасываются. Как отмечено выше, в системе с реализацией HARQ повторная передача может происходить, если пользовательскому терминалу не удается отправить ACK. В некоторых вариантах осуществления запрос повторной передачи и запрос дополнительных пилот-сигналов представляют собой одно и то же сообщение или отсутствие сообщения. После запроса повторной передачи пользовательский терминал переходит обратно к блоку 610 для подготовки к следующему символу.

Были раскрыты система, устройство и способ для динамического выделения ресурсов для оценки канала и помехи. В системе OFDMA динамическое выделение ресурсов может быть реализовано как включение пилот-сигнала с возрастанием. Включение пилот-сигнала с возрастанием может быть реализовано в виде выделенных пилот-сигналов, чтобы производительность других пользователей не снижалась за счет добавления ресурсов.

Дополнительные ресурсы, выделенные для оценки канала и помехи, могут приводить лишь к небольшой потере производительности устройства, имеющего дополнительные ресурсы, в особенности если выделенные ресурсы добавляются в виде кодовой перфорации повторных передач, которые обеспечиваются на сниженной скорости передачи данных или скорости кодирования. Выигрыш в производительности, обусловленный увеличением ресурсов оценки, может быть значительными и может более чем оправдывать увеличение ресурсов оценки.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, можно реализовать или осуществить посредством процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), процессора с сокращенным набором команд (RISC), специализированной интегральной схемы (ASIC), вентильной матрицы, программируемой пользователем, (FPGA) или любого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, призванных осуществлять описанные здесь функции. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор, но альтернативно процессор может представлять собой любой процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также можно реализовать в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации DSP и микропроцессора, совокупности микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров в сочетании с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.

Этапы способа, процесса или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, можно реализовать непосредственно в оборудовании, в программном модуле, выполняемом процессором, или в их комбинации.

Программный модуль может храниться в оперативной памяти, флэш-памяти, энергонезависимой памяти, постоянной памяти, памяти СППЗУ, памяти ЭСППЗУ, в регистрах, на жестком диске, сменном диске, CD-ROM или на носителе информации любого типа, известного в технике. Иллюстративный носитель информации подключен к процессору, что позволяет процессору считывать информацию с носителя информации и записывать информацию на него. Альтернативно носитель информации может быть встроен в процессор. Кроме того, различные способы можно осуществлять в порядке, показанном в вариантах осуществления, или можно осуществлять с использованием измененного порядка этапов. Дополнительно один или несколько этапов процесса или способа можно опустить или один или несколько этапов процесса или способа можно добавить к способам или процессам. Дополнительный этап, блок или действие можно добавить в начало, конец или между существующими элементами способов или процессов.

Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы любой специалист в данной области техники мог использовать раскрытие. Специалисту в данной области техники также очевидны различные модификации этих вариантов осуществления, и установленные здесь общие принципы применимы к другим вариантам осуществления без отклонения от сущности и объема раскрытия. Таким образом, раскрытие не ограничивается показанными здесь вариантами осуществления, но отвечает широчайшему объему, согласующемуся с раскрытыми здесь новыми принципами и признаками.

Изобретение относится к системам, устройствам и способам динамического выделения ресурсов для избирательного повышения способности приемника определять оценку канала в системе множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA). Технический результат заключается в повышении точности приема. Система беспроводной связи может использовать конфигурацию общего пилот-канала для помощи при оценке канала на одном или нескольких приемниках, осуществляющих связь с системой. Приемник, осуществляющий связь с системой, может быть неспособен демодулировать принятые данные вследствие неточной оценки канала. Приемник может передавать на передатчик в системе запрос на дополнительные ресурсы оценки канала. Система беспроводной связи может обеспечивать дополнительные ресурсы оценки канала путем включения выделенных пилот-каналов в одну или несколько частот, выделенных символам для приемника. Если приемник все же не способен демодулировать принятые данные, система беспроводной связи может включать дополнительные пилот-каналы с возрастанием в символ, связанный с приемником. 10 н. и 34 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для динамического выделения ресурсов для оценки канала, причем устройство содержит
модуль качества канала, способный определять запрос ресурсов оценки канала, и
модуль выделения ресурсов, осуществляющий связь с приемником и способный определять основной уровень ресурсов и переменный уровень ресурсов, причем переменный уровень ресурсов основан, по меньшей мере, частично на запросе ресурсов оценки канала, и причем
переменный уровень ресурсов содержит выделенный пилот-сигнал, который подвергается кодовому перфорированию на символ данных.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее передатчик, подключенный к модулю выделения ресурсов и способный передавать сигнал, часть которого выделена для оценки канала на основании основного уровня ресурсов и переменного уровня ресурсов.

3. Устройство по п.1, в котором запрос ресурсов оценки канала содержит запрос повторной передачи.

4. Устройство по п.1, в котором модуль качества канала определяет запрос оценки канала частично на основании наличия или отсутствия сообщения квитирования.

5. Устройство по п.1, в котором основной уровень ресурсов содержит общий пилот-сигнал.

6. Устройство по п.1, в котором основной уровень ресурсов
содержит второй выделенный пилот-сигнал, который подвергается кодовому перфорированию на второй символ данных.

7. Устройство по п.1, в котором переменный уровень ресурсов содержит дополнительный пилот-сигнал.

8. Устройство для динамического выделения ресурсов для оценки канала, причем устройство содержит
модуль общего пилот-сигнала, способный определять первый поднабор несущих из набора несущих множественного доступа с ортогональным кодовым разделением (OFDMA), причем первый поднабор несущих выделен общему пилот-сигналу,
символьный модуль, способный определять второй поднабор несущих OFDMA, выделенный каналу связи, причем второй поднабор несущих OFDMA отличается от первого поднабора несущих OFDMA,
модуль выделенного пилот-сигнала, способный выделять, по меньшей мере, одну несущую из второго поднабора несущих OFDMA для оценки канала,
генератор символов, способный генерировать символ OFDMA из несущих OFDMA, и
передатчик, способный передавать символ OFDMA, имеющий выделенные пилот-сигналы, выделенные для оценки канала, причем выделенные пилот-сигналы подвергаются кодовому перфорированию на символы данных.

9. Устройство по п.8, в котором модуль выделенного пилот-сигнала дополнительно способен исключать, по меньшей мере, одну несущую из второго поднабора несущих OFDMA.

10. Устройство по п.8, в котором генератор символов содержит модуль обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ).

11. Устройство для оценки канала на основании динамического выделения ресурсов, причем устройство содержит
приемник, способный принимать символ множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), и имеющий ресурсы, выделенные для оценки канала,
модуль преобразования, подключенный к приемнику и способный преобразовывать символ OFDMA в совокупность несущих,
модуль выделения несущих, способный определять первый поднабор несущих, соответствующий общему пилот-сигналу, второй поднабор несущих, соответствующий несущим для передачи данных, и, по меньшей мере, одну несущую из второго поднабора несущих, соответствующую выделенному пилот-сигналу,
блок оценки канала, подключенный к модулю преобразования и модулю выделения несущих, и способный определять оценку канала частично на основании общего пилот-сигнала и выделенного пилот-сигнала, причем выделенный пилот-сигнал подвергается кодовому перфорированию на символ данных одной из несущих для передачи данных, и
демодулятор, способный демодулировать несущие для передачи данных частично на основании оценки канала.

12. Устройство по п.11, в котором модуль преобразования содержит модуль быстрого преобразования Фурье (БПФ).

13. Устройство по п.11, в котором выделенный пилот-сигнал содержит пустой пилот-сигнал.

14. Устройство по п.11, в котором выделенный пилот-сигнал содержит несущую, модулированную, по меньшей мере, одним заранее определенным символом.

15. Устройство по п.11, в котором блок оценки канала дополнительно способен определять оценку помехи частично на основании общего пилот-сигнала и выделенного пилот-сигнала.

16. Способ генерации сигнала, имеющего динамически выделяемые ресурсы оценки канала, способ содержит этапы, на которых
назначают основной уровень ресурсов оценки канала, определяют запрос дополнительных ресурсов,
выделяют дополнительные ресурсы для оценки канала, при этом этап выделения дополнительных ресурсов заключается в том, что
а) определяют заранее определенное количество несущих из набора несущих множественного доступа с ортогональным кодовым разделением (OFDMA), соответствующих несущим для передачи данных, и
б) конфигурируют, по меньшей мере, одну из несущих для передачи данных в качестве выделенного пилот-сигнала, причем выделенный пилот-сигнал подвергается кодовому перфорированию на символ данных одной из несущих для передачи данных, генерируют сигнал частично на основании основного уровня ресурсов и дополнительных ресурсов.

17. Способ по п.16, в котором на этапе назначения основного уровня ресурсов выделяют заранее определенное количество несущих из набора несущих множественного доступа с ортогональным кодовым разделением (OFDMA) общему пилот-сигналу.

18. Способ по п.17, в котором при выделении заранее определенного количества несущих выделяют заранее определенное количество несущих на основании заранее определенного алгоритма.

19. Способ по п.16, в котором на этапе назначения основного уровня ресурсов выделяют заранее определенное количество несущих из набора несущих множественного доступа с ортогональным кодовым разделением (OFDMA) второму выделенному пилот-сигналу, причем второй выделенный пилот-сигнал подвергается кодовому перфорированию на символ данных одной из несущих для передачи данных.

20. Способ по п.16, в котором на этапе определения запроса дополнительных ресурсов принимают запрос повторной передачи.

21. Способ по п.16, в котором на этапе определения запроса дополнительных ресурсов определяют неуспешную передачу.

22. Способ по п.16, в котором на этапе определения запроса дополнительных ресурсов определяют, что сообщение квитирования не принято в течение заранее определенного периода времени.

23. Способ по п.16, в котором выделенный пилот-сигнал содержит несущую, модулированную, по меньшей мере, одним заранее определенным символом.

24. Способ по п.16, в котором выделенный пилот-сигнал содержит пустой пилот-сигнал.

25. Способ по п.16, в котором на этапе генерации сигнала генерируют символ множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), имеющий первый поднабор несущих, обеспечивающий основной уровень ресурсов, и второй поднабор несущих, обеспечивающий дополнительные ресурсы.

26. Способ обработки сигнала, имеющего динамически выделяемые ресурсы оценки канала, причем способ содержит этапы, на которых
обрабатывают символ множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA),
определяют основной уровень ресурсов для оценки канала, включенных в символ OFDMA,
определяют дополнительные ресурсы оценки канала, включенные в символ OFDMA, причем этап определения дополнительных ресурсов заключается в том, что определяют, по меньшей мере, одну несущую для передачи данных, соответствующую выделенному пилот-сигналу, причем выделенный пилот-сигнал подвергается кодовому перфорированию на символ данных этой, по меньшей мере, одной несущей для передачи данных,
определяют оценку канала на основании основного уровня и дополнительных ресурсов оценки канала, и
демодулируют принятый символ частично на основании оценки канала.

27. Способ по п.26, в котором при определении основного уровня ресурсов оценки канала определяют несущие, соответствующие общему пилот-сигналу.

28. Способ по п.26, в котором при определении дополнительных ресурсов оценки канала дополнительно определяют, по меньшей мере, одну несущую, соответствующую пустому пилот-сигналу.

29. Способ по п.26, дополнительно содержащий этапы, на которых
определяют, был ли принятый символ успешно демодулирован, и запрашивают дополнительные канальные ресурсы, если принятый символ не был успешно демодулирован.

30. Способ по п.29, в котором на этапе запрашивания дополнительных ресурсов передают запрос повторной передачи.

31. Способ по п.29, в котором на этапе запрашивания дополнительных ресурсов не удается передать сообщение квитирования.

32. Способ генерации сигнала, имеющего динамически выделяемые ресурсы оценки канала, причем способ содержит этапы, на которых
определяют набор общих пилот-сигналов из набора несущих множественного доступа с ортогональным кодовым разделением (OFDMA),
определяют набор символов из набора несущих OFDMA, определяют запрос дополнительных ресурсов оценки канала, назначают, по меньшей мере, одну несущую из набора символов в качестве выделенного пилот-сигнала, причем выделенный пилот-сигнал подвергается кодовому перфорированию на символ данных этой, по меньшей мере, одной несущей для передачи данных,
модулируют несущие набора символов данными за исключением, по меньшей мере, одной несущей, назначенной в качестве выделенного пилот-сигнала, и
генерируют символ OFDMA из набора несущих OFDMA.

33. Способ генерации сигнала, имеющего динамически выделяемые ресурсы оценки канала, причем способ содержит этапы, на которых
назначают основной уровень ресурсов для оценки канала, определяют метрику качества сигнала приемника, превышающую заранее определенный порог,
определяют ресурсы, подлежащие исключению из основного уровня ресурсов, и
генерируют сигнал частично на основании основного уровня ресурсов, имеющий символы данных, выделенные ресурсам, исключенным из основного уровня ресурсов, причем эти ресурсы, исключенные из основного уровня ресурсов, содержат выделенный пилот-сигнал, который подвергается кодовому перфорированию на символы данных.

34. Способ по п.33, в котором ресурсы, исключенные из основного уровня ресурсов, содержат общий пилот-сигнал.

35. Устройство для генерации сигнала, имеющее динамически выделяемые ресурсы оценки канала, причем устройство содержит
средство назначения основного уровня ресурсов оценки канала,
средство определения запроса дополнительных ресурсов, средство выделения дополнительных ресурсов для оценки канала, содержащее
а) средство определения заранее определенного количества несущих из набора несущих множественного доступа с ортогональным кодовым разделением (OFDMA), соответствующего несущим для передачи данных, и
б) средство переконфигурирования, по меньшей мере, одной из несущих для передачи данных в качестве выделенного пилот-сигнала, который подвергается кодовому перфорированию на символ данных одной из этих несущих для передачи данных, и
средство генерации сигнала частично на основании основного
уровня ресурсов и дополнительных ресурсов.

36. Устройство по п.35, в котором средство назначения основного уровня ресурсов содержит средство выделения заранее определенного количества несущих из набора несущих множественного доступа с ортогональным кодовым разделением (OFDMA) пилот-сигналу.

37. Устройство по п.35, в котором средство определения запроса дополнительных ресурсов содержит средство обработки запроса повторной передачи.

38. Устройство для генерации сигнала, имеющее динамически выделяемые ресурсы оценки канала, причем устройство содержит
средство назначения основного уровня ресурсов для оценки канала,
средство определения метрики качества сигнала приемника, превышающей заранее определенный порог,
средство определения ресурсов, подлежащих исключению из основного уровня ресурсов, и
средство генерации сигнала частично на основании основного уровня ресурсов, имеющего символы данных, выделенные ресурсам, исключенным из основного уровня ресурсов, причем ресурсы, исключенные из основного уровня ресурсов содержат выделенный пилот-сигнал, который подвергается кодовому перфорированию на символ данных.

39. Устройство по п.38, в котором ресурсы, исключенные из основного уровня ресурсов, содержат несущую из системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), назначенную общему пилот-сигналу.

40. Устройство для динамического выделения ресурсов для оценки канала, причем устройство содержит
память, и
процессор, способный определять основной уровень ресурсов и переменный уровень ресурсов, причем переменный уровень ресурсов основан, по меньшей мере, частично на запросе ресурсов оценки канала, причем основной уровень ресурсов содержит выделенный пилот-сигнал, который подвергается кодовому перфорированию на символ данных.

41. Устройство по п.40, в котором процессор способен определять запрос оценки канала частично на основании наличия или отсутствия сообщения квитирования.

42. Устройство по п.40, в котором основной уровень ресурсов содержит общий пилот-сигнал.

43. Устройство по п.40, в котором переменный уровень ресурсов содержит дополнительный пилот-сигнал.

44. Устройство по п.40, в котором переменный уровень ресурсов содержит второй выделенный пилот-сигнал, который подвергается кодовому перфорированию на второй символ данных.