Притязание на приоритет на основании §119 раздела 35 Кодекса законов США
Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет предварительной заявки № 60/577,083, озаглавленной "Физический уровень FLO-TDD", зарегистрированной 4 июня 2004 года, переуступленной правообладателю настоящей заявки и включенной в настоящее описание посредством ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение относится к связи и, более конкретно, к способам передачи данных в беспроводной системе связи.
Уровень техники
Беспроводные системы связи широко распространены для предоставления различных услуг связи, таких, как передача речи, пакетных данных, мультимедийной широковещательной передачи текстовых сообщений и так далее. Эти системы могут представлять собой системы множественного доступа, обеспечивающие связь для множества пользователей путем совместного использования имеющихся в распоряжении системных ресурсов. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы Множественного Доступа с Кодовым Разделением каналов (CDMA), системы Множественного Доступа с Временным Разделением каналов (TDMA), системы Множественного Доступа с Частотным Разделением каналов (FDMA) и системы Множественного Доступа с Ортогональным Частотным Разделением (OFDMA). Система CDMA может реализовывать Широкополосный CDMA (W-CDMA), cdma2000 и так далее. W-CDMA описан в документах от консорциума "Проект Партнерства по Системам 3-го Поколения" (3GPP). cdma2000 описан в документах от консорциума "Второй Проект Партнерства по Системам 3-го Поколения" (3GPP2). Документы от 3GPP и 3GPP2 являются общедоступными.
W-CDMA и cdma2000 используют CDMA с непосредственной модуляцией последовательностью (DS-CDMA) для спектрального расширения узкополосного сигнала по всей ширине полосы системы кодом расширения. DS-CDMA имеет определенные преимущества, такие, как простота поддержки множественного доступа, узкополосное подавление и так далее. Однако DS-CDMA чувствителен к частотно-избирательному замиранию, которое вызывает максимальные помехи. Для противодействия межсимвольным помехам может потребоваться сложный приемник с корректором.
Беспроводная система связи может осуществлять групповые и широковещательные передачи, которые являются переменными по своей сущности. Групповой передачей является передача, направленная группе терминалов, а широковещательной передачей является передача, направленная всем терминалам в пределах зоны покрытия широковещательной передачей. Например, групповые широковещательные передачи могут иметь переменные скорости передачи данных, которые изменяются во времени. Более того, количество передач и/или типов передач, которые должны передаваться, могут изменяться во времени. Для этой системы проблематичным является эффективное распределение и использование имеющихся системных ресурсов для передач данных.
Следовательно, в данной области техники существует потребность в методах передачи переменных передач в беспроводной системе связи.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем описании изложены методы для эффективного распределения системных ресурсов по физическим каналам и для обработки и передачи физических каналов связи в беспроводной системе связи. Эти методы могут использоваться для различных типов передач, например, одноадресных, групповых и широковещательных передач, и для различных услуг, например, для Расширенной Услуги Мультимедийной Широковещательной/Групповой Передачи (E-MBMS).
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения описывается устройство, которое включает в себя устройство управления и устройство обработки. Устройство управления идентифицирует, по меньшей мере, один физический канал, который должен передаваться в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов. Устройство управления распределяет, по меньшей мере, два временных интервала в суперкадре каждому физическому каналу и выбирает схемы кодирования и модуляции для каждого физического канала, например, на основе пропускной способности физического канала. Устройство обработки обрабатывает (например, кодирует и модулирует) данные для каждого физического канала на основе схем кодирования и модуляции, выбранных для этого физического канала. Дополнительно устройство обработки мультиплексирует обработанные данные для каждого физического канала, по меньшей мере, в два временных интервала, распределенные этому физическому каналу.
Согласно другому варианту осуществления предоставляется способ, в котором идентифицируется, по меньшей мере, один физический канал, который должен передаваться в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов. По меньшей мере, два временных интервала в суперкадре распределяются каждому физическому каналу. Для каждого физического канала выбираются схемы кодирования и модуляции. Данные для каждого физического канала обрабатываются на основе схем кодирования и модуляции, выбранных для этого физического канала. Затем обработанные данные для каждого физического канала мультиплексируются, по меньшей мере, в два временных интервала, распределенные этому физическому каналу.
Согласно еще одному варианту осуществления описывается устройство, которое включает в себя средство для идентификации, по меньшей мере, одного физического канала, который должен передаваться в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов, средство для распределения, по меньшей мере, двух временных интервалов в суперкадре каждому физическому каналу, средство для выбора схем кодирования и модуляции для каждого физического канала, средство для обработки данных для каждого физического канала на основе схем кодирования и модуляции, выбранных для этого физического канала, и средство для мультиплексирования обработанных данных для каждого физического канала, по меньшей мере, в два временных интервала, распределенные этому физическому каналу.
Согласно еще одному варианту осуществления описывается устройство, которое включает в себя устройство управления и устройство обработки. Устройство управления идентифицирует, по меньшей мере, один физический канал, который должен приниматься в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов. Устройство управления определяет, по меньшей мере, два временных интервала, распределенные каждому физическому каналу, а также определяет схемы кодирования и модуляции, используемые для каждого физического канала. Устройство обработки демультиплексирует принятые данные для каждого физического канала, по меньшей мере, из двух временных интервалов, распределенных этому физическому каналу. Дополнительно устройство обработки обрабатывает принятые данные для каждого физического канала на основе схем кодирования и модуляции, используемых для этого физического канала.
Согласно еще одному варианту осуществления предоставляется способ, в котором идентифицируется, по меньшей мере, один физический канал, который должен приниматься в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов. Определяются, по меньшей мере, два временных интервала, распределенные каждому физическому каналу. Кроме того, определяются схемы кодирования и модуляции, используемые для каждого физического канала. Принятые данные для каждого физического канала демультиплексируются, по меньшей мере, из двух временных интервалов, распределенных этому физическому каналу. Затем эти принятые данные для каждого физического канала обрабатываются на основе схем кодирования и модуляции, используемых для этого физического канала.
Согласно еще одному варианту осуществления описывается устройство, которое включает в себя средство для идентификации, по меньшей мере, одного физического канала, который должен приниматься в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов, средство для определения, по меньшей мере, двух временных интервалов, распределенных каждому физическому каналу, средство для определения схем кодирования и модуляции, используемых для каждого физического канала, средство для демультиплексирования принятых данных для каждого физического канала, по меньшей мере, из двух временных интервалов, распределенных этому физическому каналу, и средство для обработки принятых данных для каждого физического канала на основе схем кодирования и модуляции, используемых для этого физического канала.
Ниже подробно описаны различные аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 показывает беспроводную систему связи.
Фиг.2 показывает иллюстративную 4-уровневую структуру суперкадра.
Фиг.3 показывает мультиплексирование W-CDMA и OFDM в кадре.
Фиг.4 показывает распределение временных интервалов в суперкадре для E-MBMS.
Фиг.5 показывает обработку данных для E-MBMS.
Фиг.6 иллюстрирует обработку и передачу транспортного блока по физическому каналу для E-MBMS в суперкадре.
Фиг.7 показывает передачу транспортных блоков по двум физическим каналам для E-MBMS.
Фиг.8 показывает процесс передачи данных в суперкадре.
Фиг.9 показывает структурную схему базовой станции и терминала.
Фиг.10 показывает обработку данных для W-CDMA.
Фиг.11 показывает устройство кодирования с применением турбокодера.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Слово "иллюстративный" используется в настоящем описании в значении "служащий в качестве примера, частного случая или иллюстрации". Любой вариант осуществления, изложенный в настоящем описании как "иллюстративный", не должен обязательно рассматриваться в качестве предпочтительного или выгодного по отношению к другим вариантам осуществления.
Фиг.1 показывает беспроводную систему 100 связи с множеством базовых станций 110 и множеством терминалов 120. Базовая станция является, как правило, стационарной станцией, которая устанавливает связь с терминалами и может также именоваться как Узел B, пункт доступа, базовая приемопередающая подсистема (БПП), или с использованием какой-нибудь другой терминологии. Каждая базовая станция 110 обеспечивает зону покрытия связью для конкретного географического района. Термин "сотовая ячейка" может относиться к базовой станции и/или ее зоне покрытия, в зависимости от контекста, в котором термин используется. Терминалы 120 могут быть рассредоточены по всей системе. Терминал может быть стационарным или мобильным и может также именоваться как мобильная станция, беспроводное устройство, абонентское оборудование, пользовательский терминал, абонентский модуль, или с использованием какой-нибудь другой терминологии. Термины "терминал" и "пользователь" используются в настоящем описании взаимозаменяемо. Терминал может не устанавливать связь ни с одной базовой станцией или устанавливать связь с одной или множеством базовых станций по нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи в любой данный момент времени. Под нисходящей линией связи (или прямой линией связи) понимается линия связи от базовых станций к терминалам, а под восходящей линией связи (или обратной линией связи) понимается линия связи от терминалов к базовым станциям.
Методы передачи данных, изложенные в настоящем описании, могут использоваться для различных методов радиосвязи, таких, как W-CDMA, cdma2000, IS-856, другие версии CDMA, Мультиплексирование с Ортогональным Частотным разделением (OFDM), FDMA с перемежением (IFDMA) (который также называют Распределенным FDMA), Локализованный FDMA (LFDMA) (который также называют Узкополосным FDMA или Классическим FDMA), Глобальная Система Мобильной Связи (GSM), прямое расширение спектра последовательностью (DSSS), расширение спектра со скачкообразным изменением частоты (FHSS) и так далее. W-CDMA и cdma2000 используют CDMA с прямой последовательностью (DS-CDMA) для спектрального расширения узкополосного сигнала по всей ширине полосы системы. OFDM, IFDMA и LFDMA являются методами радиосвязи со множеством несущих, которые эффективно разделяют полную ширину полосы системы на множество (S) ортогональных частотных поддиапазонов. Эти поддиапазоны также называют тонами, поднесущими, элементами дискретизации и частотными каналами. Каждый поддиапазон относится к соответствующей поднесущей, которая может быть модулирована данными. OFDM передает символы модуляции в частотной области по всем S поддиапазонам или их подмножеству. IFDMA передает символы модуляции во временной области по поддиапазонам, которые равномерно рассредоточены среди S поддиапазонов. LFDMA передает символы модуляции во временной области и, как правило, в смежных поддиапазонах. Использование OFDM для одноадресных, групповых и широковещательных передач можно также рассматривать как различные методы радиосвязи. Список методов радиосвязи, приведенный выше, не является исчерпывающим, и могут, кроме того, использоваться методы передачи данных для других методов радиосвязи, не упомянутых выше. Для ясности изложения, ниже более конкретно описаны методы передачи данных для W-CDMA и OFDM.
Фиг.2 показывает иллюстративную 4-уровневую структуру 200 суперкадра, который может использоваться для передачи данных, пилот-сигнала и сигнализации в системе 100. Временная шкала передачи данных разделена на суперкадры, причем каждый суперкадр имеет заранее заданную временную продолжительность, например, приблизительно одну секунду. Для варианта осуществления, показанного на Фиг.2, каждый суперкадр включает в себя (1) поле заголовка для пилот-сигнала мультиплексирования с временным разделением (TDM) и служебной/управляющей информации и (2) поле данных для данных трафика и пилот-сигнала мультиплексирования с частотным разделением (FDM). Пилот-сигнал TDM может использоваться для синхронизации, например, обнаружения суперкадра, оценки погрешности частоты и установления синхронизации. Пилот-сигналы TDM и FDM могут использоваться для оценки канала связи. Служебная информация для каждого суперкадра может переносить различные параметры для передач данных, посланных в этом суперкадре, например, временные интервалы и схемы кодирования и модуляции, используемые для каждой передачи данных.
Поле данных каждого суперкадра разделяется на K внешних кадров равного размера, чтобы облегчить передачу данных, где K>1. Каждый внешний кадр разделяется на N кадров, а каждый кадр дополнительно разделяется на T временных интервалов, где N>1 и T>1. Каждый внешний кадр, таким образом, включает в себя M=N·T временных интервалов, которым назначены индексы от 1 до М. Вообще, суперкадр может включать в себя любое число внешних кадров, кадров и временных интервалов. Суперкадр, внешний кадр, кадр и временной интервал могут также именоваться с использованием любой другой терминологии.
Фиг.3 показывает иллюстративное мультиплексирование W-CDMA и OFDM в кадре для системы дуплексной связи с временным разделением (TDD). Вообще, каждый временной интервал в кадре может использоваться или для нисходящей линии связи (DL) или для восходящей линии связи (UL). Временной интервал, используемый для нисходящей линии связи, называется интервалом нисходящей линии связи, а временной интервал, используемый для восходящей линии связи, называется интервалом восходящей линии связи. Любой метод радиосвязи (например, W-CDMA или OFDM) может использоваться для каждого временного интервала. Временной интервал, используемый для W-CDMA, называется W-CDMA-интервалом, а временной интервал, используемый для OFDM, называется OFDM-интервалом. Временной интервал, используемый для нисходящей линии связи с OFDM, называется E-MBMS-интервалом. Для примера, показанного на Фиг.3, временной интервал 1 является W-CDMA-интервалом нисходящей линии связи, временные интервалы 2-6 являются E-MBMS-интервалами, временной интервал 7 является W-CDMA-интервалом восходящей линии связи и временные интервалы 8-15 являются E-MBMS-интервалами. Для каждого W-CDMA-интервала нисходящей линии связи, данные для одного или более физических каналов могут быть переданы по каналам с различными ортогональными последовательностями с переменным коэффициентом деления (OVSF), спектрально расширены кодами скремблирования, объединены во временной области и переданы во всем W-CDMA-интервале. Для каждого E-MBMS-интервала могут генерироваться L OFDM-символов для данных, которые должны передаваться в этом E-MBMS-интервале, где L>1. Например, три OFDM-символа могут передаваться в каждом E-MBMS-интервале, и каждый OFDM-символ может иметь продолжительность около 220 микросекунд (мкс).
Для системы дуплексной связи с частотным разделением (FDD), которая соответствует требованиям W-CDMA и OFDM, нисходящая линия связи и восходящая линия связи передаются одновременно в отдельных диапазонах частот. Каждый временной интервал в нисходящей линии связи может использоваться для W-CDMA или OFDM.
Фиг.2 и 3 показывают иллюстративную структуру суперкадра. Методы передачи данных, изложенные в настоящем описании, могут использоваться с другими структурами суперкадра и для систем, использующих другие методы радиосвязи.
Таблица 1 показывает три иллюстративных варианта для структуры суперкадра, показанной на Фиг.2 и 3. В этих вариантах поле заголовка для пилот-сигнала TDM и служебной информации занимает 40 миллисекунд (мс), каждый суперкадр включает в себя четыре внешних кадра (K=4), кадры и временные интервалы отвечают требованиям W-CDMA, и два временных интервала в каждом кадре зарезервированы для W-CDMA. Для W-CDMA, каждый кадр имеет продолжительность 10 мс и включает в себя 15 временных интервалов (T=15), каждый временной интервал имеет продолжительность 0,667 мс и включает в себя 2560 кодовых элементов (элементарных сигналов), и каждый элементарный сигнал имеет продолжительность 0,26 микросекунд (мкс) при ширине полосы пропускания 3,84 МГц. Число временных интервалов во внешнем кадре (M) равно числу временных интервалов в кадре (T), умноженному на число кадров во внешнем кадре (N), или M=T×N. Максимальное число E-MBMS-интервалов во внешнем кадре (V) равно максимальному числу E-MBMS-интервалов в кадре (13), умноженному на число кадров во внешнем кадре (N), или V=13×N. Другие структуры кадров с другими значениями для K, N, T, М и V также могут использоваться и входят в объем настоящего изобретения.
Каждый внешний кадр включает в себя М временных интервалов, которые могут использоваться для W-CDMA и OFDM, как показано на Фиг.2. Ноль, один или множество временных интервалов (например, два временных интервала в каждом кадре) могут быть зарезервированы для W-CDMA. Нерезервированные временные интервалы могут быть распределены для W-CDMA и OFDM различными методами и основываясь на различных факторах, таких, как загрузка системы, требования к использованию и так далее.
Фиг.4 показывает вариант осуществления для распределения временных интервалов в суперкадре для E-MBMS. Для этого варианта осуществления каждый временной интервал, который не зарезервирован для W-CDMA, может использоваться в качестве E-MBMS-интервала. Для примера, показанного на Фиг.4, два временных интервала в кадре 1 внешнего кадра 1 распределяются для E-MBMS, один временной интервал в кадре 2 распределяется для E-MBMS и так далее, и три временных интервала в кадре N распределяются для E-MBMS. E-MBMS-интервалам в каждом внешнем кадре могут быть назначены последовательные индексы от 1 до Q, где Q представляет собой число E-MBMS-интервалов в одном внешнем кадре. Нерезервированные временные интервалы также могут быть распределены для E-MBMS по-другому. Например, N кадров в каждом внешнем кадре данного суперкадра могут состоять из одинакового набора E-MBMS-интервалов так, чтобы каждый кадр состоял из E-MBMS-интервалов с одинаковыми индексами интервалов. Тогда число E-MBMS-интервалов в каждом внешнем кадре (Q) равно числу E-MBMS-интервалов в кадре (G), умноженному на число кадров во внешнем кадре (N), или Q=G×N.
Система может определять физические каналы, чтобы способствовать передаче данных. Физический канал является средством для передачи данных на физическом уровне и может также называться каналом физического уровня, каналом трафика, каналом передачи и так далее. Физический канал, который передается по нисходящей линии связи, использующей OFDM, называется физическим E-MBMS-каналом. Физические E-MBMS-каналы могут использоваться для передачи различных типов данных (например, данных групповой передачи, данных широковещательной передачи, управляющих данных и так далее) и могут использоваться для различных услуг (например, E-MBMS). Данный физический E-MBMS-канал может передаваться или не передаваться в данном суперкадре.
В варианте осуществления физическому E-MBMS-каналу, который передается в данном суперкадре, распределяется, по меньшей мере, один временной интервал, по меньшей мере, в одном кадре каждого внешнего кадра в суперкадре. Для этого варианта осуществления физический E-MBMS-канал имеет одинаковое распределение временных интервалов и кадров для всех K внешних кадров суперкадра. Например, физическому E-MBMS-каналу может быть распределен временной интервал t в кадре n каждого внешнего кадра в суперкадре. В этом примере физическому E-MBMS-каналу распределено в общей сложности K временных интервалов, которые равноудалены друг от друга на М временных интервалов. Для этого варианта осуществления физическому E-MBMS-каналу распределяется число интервалов, кратное минимальному распределению интервалов. Это минимальное распределение интервалов представляет собой один временной интервал в каждом внешнем кадре суперкадра. Если физическому E-MBMS-каналу распределено число интервалов, кратное минимальному распределению интервалов, то множество временных интервалов в каждом внешнем кадре могут быть смежными друг другу или рассредоточенными по внешнему кадру.
Вариант осуществления с распределением интервалов, описанный выше, обеспечивает различные преимущества. Во-первых, успешно выполняется временное разнесение, поскольку временные интервалы, распределенные физическому E-MBMS-каналу, рассредоточиваются по суперкадру и разделены М временными интервалами. Во-вторых, распределение временных интервалов физическим E-MBMS-каналам упрощается благодаря структурированному методу распределения временных интервалов физическим E-MBMS-каналам. В-третьих, распределение интервалов может быть проведено при малом объеме служебной информации. В-четвертых, распределение целого временного интервала физическому E-MBMS-каналу упрощает обработку (например, кодирование и модуляцию) на базовой станции и терминале для физического E-MBMS-канала. Однако временные интервалы также могут быть распределены физическим E-MBMS-каналам по-другому (например, множество физических E-MBMS-каналов могут совместно использовать один временной интервал или один OFDM-символ), что входит в объем настоящего изобретения.
В варианте осуществления физический E-MBMS-канал, который передается в данном суперкадре, обрабатывается на основе схем кодирования и модуляции, выбранных для этого физического E-MBMS-канала для суперкадра. Схемы кодирования и модуляции для физического E-MBMS-канала остаются постоянными для всей продолжительности суперкадра, но могут изменяться от суперкадра к суперкадру.
В варианте осуществления физический E-MBMS-канал имеет настраиваемую пропускную способность, которая может изменяться от суперкадра к суперкадру. Пропускная способность физического E-MBMS-канала определяется (1) числом временных интервалов, распределенных физическому E-MBMS-каналу и (2) числом информационных битов, которые могут передаваться по физическому E-MBMS-каналу в одном суперкадре с минимальным распределением интервалов. Настраиваемая пропускная способность может использоваться для поддержки кодирующих/декодирующих устройств (кодеков) (например, кодеки аудиосигналов, кодеки видеосигналов и так далее) с переменной скоростью кодирования, применяющихся для кодирования исходных данных, чтобы генерировать информационные биты для физического E-MBMS-канала. Настраиваемая пропускная способность также может использоваться для согласования объема данных, который может передаваться для широковещательной передачи, с покрытием для широковещательной передачи.
В варианте осуществления один транспортный блок передается по физическому E-MBMS-каналу в суперкадре при минимальном распределении интервалов. Размер транспортного блока является настраиваемым и влияет на пропускную способность физического E-MBMS-канала. Схемы кодирования и модуляции выбираются так, чтобы транспортный блок мог передаваться во временных интервалах при минимальном распределении интервалов. Множество транспортных блоков могут передаваться по физическому E-MBMS-каналу в суперкадре, если физическому E-MBMS-каналу распределено число интервалов, кратное минимальному распределению интервалов.
Фиг.5 показывает вариант осуществления обработки данных для E-MBMS. Для ясности, Фиг.5 показывает обработку для физического E-MBMS-канала.
Фиг.6 иллюстрирует обработку и передачу данных для одного транспортного блока 610 по физическому E-MBMS-каналу в одном суперкадре. Ниже описывается обработка транспортного блока со ссылками на Фиг.5 и 6.
Транспортный блок 610 может кодироваться внешним блочным кодом, например, (n, k) кодом Рида-Соломона, (этап 512) для генерирования внешне-кодированного блока 612, вмещающего данные и контрольное число. Блочное кодирование может выполняться выборочно. Если блочное кодирование опущено, внешне-кодированный блок 612 просто содержит данные, имеющиеся в транспортном блоке 610. Кодовая скорость внешнего кода равна R 0 =k/n, где k и n являются параметрами внешнего кода. Генерируется (этап 514) значение циклического избыточного кода (CRC) на основе данных и контрольного числа, имеющихся во внешне-кодированном блоке 612, и присоединяется к внешне-кодированному блоку для формирования форматированного блока 614. Значение CRC используется терминалом, чтобы проверить, правильно или ошибочно декодирован транспортный блок. Кроме того, вместо CRC могут использоваться другие коды обнаружения ошибок.
Форматированный блок 614 может быть разделен (этап 516) на один или множество кодовых блоков равного размера, например, на два кодовых блока 616a и 616b на Фиг.6. Затем каждый кодовый блок 616 кодируется внутренним кодом (этап 518) для генерирования кодированного блока 618. Внутренний код может быть турбокодом, сверточным кодом, кодом низкой плотности с контролем четности (LDPC), каким-либо другим кодом или их комбинацией. Внутренний код может иметь фиксированную кодовую скорость 1/R b и может генерировать R b кодовых битов для каждого входного бита. Например, внутренний код может быть турбокодом с кодовой скоростью 1/3, который генерирует три кодовых бита для каждого входного бита. Затем выполняется (этап 520) согласование скоростей (например, методом исключения битов) в соответствии с параметрами согласования скоростей, предоставленными более высоким уровнем, для сохранения требуемого числа кодовых битов для каждого кодированного блока и отбрасывания остальных кодовых битов. Кодовая скорость R i внутреннего кода определяется фиксированной кодовой скоростью и согласованием скоростей. Оставшиеся кодовые биты для каждого кодированного блока скремблируются (этап 522) с последовательностью псевдослучайных чисел (ПСЧ) для рандомизации. Затем рандомизированные биты для каждого кодированного блока перемежаются или переупорядочиваются (этап 524) для генерирования обработанного блока 624. Перемежение обеспечивает временное разнесение.
После этого обработанные блоки 624a и 624b разделяются на K выходных блоков, например, на четыре выходных блока 626a, 626b, 626c и 626d на Фиг.6, по одному выходному блоку для каждого внешнего кадра. Эти четыре выходных блока отображаются на физический E-MBMS-канал (этап 526). Биты в каждом выходном блоке отображаются на символы модуляции на основе схемы модуляции, выбранной для физического E-MBMS-канала. Отображение символов может быть достигнуто с помощью (1) группирования наборов из B битов для формирования B-битовых двоичных чисел, где B=2 для QPSK (квадратурная фазовая модуляция), B=4 для 16-кратной QAM (квадратурная амплитудная модуляция) и B=6 для 64-кратной QAM, и (2) отображения каждого B-битового двоичного числа в точку на сигнальной совокупности для выбранной схемы модуляции. Четыре блока символов модуляции передаются в четырех временных интервалах, распределенных физическому E-MBMS-каналу в четырех внешних кадрах.
Передача транспортного блока в K (например, четырех) временных интервалах, которые равномерно рассредоточены по суперкадру, может обеспечить временное разнесение. Интервал передачи данных (ИПД) для транспортного блока представляет собой один суперкадр, что может равняться приблизительно одной секунде. Этот ИПД, как правило, намного длиннее, чем интервал когерентности беспроводного канала связи. Значит, транспортный блок занимает множество интервалов когерентности и, вероятно, может учитывать различные условия канала связи. Передача транспортных блоков в K пакетных сигналах в суперкадре облегчает прием данных и может снизить расход энергии батареи. Терминал может периодически активизироваться для приема пакетного сигнала в каждом внешнем кадре и может бездействовать между пакетными сигналами, чтобы сберечь энергию батареи. Каждый пакетный сигнал передается в одном временном интервале и может иметь продолжительность порядка 0,667 мс. В отличие от этого транспортный блок для W-CDMA может передаваться непрерывно в течение ИПД продолжительностью 80 мс. Более краткий ИПД для W-CDMA приводит к меньшему временному разнесению. Кроме того, непрерывная передача транспортного блока в W-CDMA может привести к более высокому расходованию ресурса батареи, так как терминал активен на протяжении всего ИПД продолжительностью 80 мс (что намного дольше, чем 4×0,667 мс) для приема транспортного блока.
В варианте осуществления размер транспортного блока для физического E-MBMS-канала является настраиваемым и задается числом информационных битов. Число символов модуляции, которые могут передаваться по физическому E-MBMS-каналу при минимальном распределения интервалов, может быть установлено при проектировании системы. Для каждого размера транспортного блока схемы кодирования и модуляции выбираются так, чтобы все информационные биты в транспортном блоке могли передаваться в символах модуляции, доступных при минимальном распределении интервалов.
Каждый размер транспортного блока соотносится со спектральной эффективностью, которая может быть задана в единицах информационных битов на символ модуляции. Спектральная эффективность (S eff) приблизительно равна кодовой скорости внешнего кода (R 0), умноженной на кодовую скорость внутреннего кода (R i), умноженной на число битов в символах модуляции (B), или S eff = R 0 ·R i ·B = R·B, где R является суммарной кодовой скоростью, и представляет собой произведение кодовой скорости внешнего кода и кодовой скорости внутреннего кода, или R = R 0 ·R i. Аппроксимация в спектральной эффективности обусловлена тем, что CRC не принимается во внимание.
Кодирование и модуляция могут выполняться различными методами. В варианте осуществления поддерживается ряд кодовых скоростей для внешнего кода, и одна из поддерживаемых кодовых скоростей внешнего кода выбирается для каждого транспортного блока. Поддерживаемые кодовые скорости внешнего кода могут включать в себя кодовую скорость внешнего кода, равную 1,0, что означает, что внешний код опущен. Также поддерживается ряд схем модуляции, и одна из поддерживаемых схем модуляции выбирается для каждого транспортного блока. Для данного размера транспортного блока кодовая скорость внутреннего кода и схема модуляции выбираются для каждой кодовой скорости внешнего кода так, чтобы транспортный блок мог передаваться в доступных символах модуляции.
Схема может поддерживать ряд форматов транспортных блоков (ТБ), которые могут также определяться как режимы, скорости, размеры транспортных блоков и так далее. Каждый поддерживаемый формат ТБ может быть соотнесен с конкретной скоростью передачи данных, конкретной спектральной эффективностью, конкретной кодовой скоростью внутреннего кода, конкретной схемой модуляции, конкретным размером транспортного блока и конкретным числом кодовых блоков. Кодовая скорость внешнего кода может задаваться независимо. Выбор кодовой скорости внешнего кода влияет на параметры формата ТБ, такие, как кодовая скорость внутреннего кода, схема модуляции и число кодовых блоков.
Таблица 2 показывает иллюстративный набор форматов ТБ для варианта 2 кадра в Таблице 1. В Таблице 2 предполагается, что минимальным распределением интервалов является четыре временных интервала в суперкадре. Дополнительно, в таблице 2 предполагается, что 2331 символов модуляции могут передаваться в каждом временном интервале, например, 777 символов модуляции/OFDM-символ × три OFDM-символа/временной интервал. Это может быть достигнуто с использованием структуры с общим числом 1024 поддиапазонов, 136 охранных поддиапазонов, 888 используемых поддиапазонов, 128 поддиапазонов для пилот-сигналов, рассредоточенных по всем 1024 поддиапазонам, 777 используемых поддиапазонов данных и 111 используемых поддиапазонов пилот-сигналов. Поддерживаемыми кодовыми скоростями внешнего кода являются (16, 16), (16, 14) и (16, 12), а поддерживаемыми схемами модуляции являются QPSK, 16-QAM, и 64-QAM. Для каждого размера транспортного блока кодовая скорость внутреннего кода и схема модуляции выбираются для каждой отличной кодовой скорости внешнего кода, чтобы достичь требуемой спектральной эффективности для этого размера транспортного блока. Для данного размера транспортного блока и схемы модуляции кодовая скорость внутреннего кода увеличивается по мере того, как уменьшается кодовая скорость внешнего кода.
Таблица 3 показывает иллюстративный набор форматов ТБ для варианта 3 кадра в Таблице 1.
Таблицы 2 и 3 показывают некоторые иллюстративные форматы ТБ и кодовые скорости внешнего кода. Вообще, может использоваться любое число форматов ТБ и кодовых скоростей внешнего кода. Формат ТБ также может быть соотнесен с любым набором параметров.
Турбокод и код Рида-Соломона (n, k) могут применяться в качестве внутреннего кода и внешнего кода соответственно, для сбора данных временного разнесения и улучшения функциональных характеристик. Теоретически предпочтительно выполнять турбокодирование по всему ИПД, который является одним суперкадром для физического E-MBMS-канала. Турбокод может использоваться самостоятельно без внешнего кода и, при достаточном перемежении, допускает применение временного разнесения в системе. Однако, с практической точки зрения, обычно существуют ограничения, налагаемые размером буферного регистра декодирующего устройства. В этих случаях длина кодированных турбокодом блоков/пакетов может быть ограничена (например, приблизительно до 5000 бит), и данные временного разнесения могут быть накоплены с использованием внешнего кода. Внешний код может использоваться или не использоваться для каких-либо заданных физических E-MBMS-каналов в любом заданном суперкадре. Основной задачей внешнего кода является способствовать накоплению данного временного разнесения. Накопление данных временного разнесения дополнительно облегчается с помощью структуры суперкадра, показанной на Фиг.2, поскольку транспортный блок передается в K пакетных сигналах, которые распределены по всему суперкадру, и значит, имеют сравнительно длинный ИПД.
Фиг.7 показывает передачу транспортных блоков различного размера по двум физическим E-MBMS-каналам x и y в одном суперкадре. Для примера, показанного на Фиг.1, малый транспортный блок (например, 1000 бит) передается по физическому E-MBMS каналу x и кодируется на основе кодовых скоростей внешнего и внутреннего кодов, подходящих для этого транспортного блока для генерирования единого кодированного блока. Этот кодированный блок дополнительно обрабатывается и модулируется на основе подходящей схемы модуляции (например, QPSK) для генерирования четырех выходных блоков, которые передаются в четырех временных интервалах, распределенных физическому E-MBMS-каналу x. Больший транспортный блок (например, 4000 бит) передается по физическому E-MBMS-каналу y и кодируется на основе кодовых скоростей внешнего и внутреннего кодов, подходящих для этого транспортного блока, для генерирования двух кодированных блоков. Эти кодированные блоки дополнительно обрабатываются и модулируются на основе подходящей схемы модуляции (например, 64-QAM) для генерирования четырех выходных блоков, которые передаются в четырех временных интервалах, распределенных физическому E-MBMS-каналу y. Как показано на Фиг.7, для физических E-MBMS-каналов x и y достигаются различные пропускные способности, даже при том, что обоим физическим E-MBMS-каналам распределено минимальное число временных интервалов.
Схема кодирования и модуляции, изложенная в настоящем описании, допускает использование различных скоростей передачи данных или размеров транспортных блоков для физического E-MBMS-канала при минимальном распределении интервалов, как показано на Фиг.7. Эта гибкость пропускной способности позволяет физическому E-MBMS-каналу поддерживать переменные скорости кодеков для мультимедийных данных, переданных по физическому E-MBMS-каналу связи. Также эта гибкость пропускной способности предусматривает согласование производительности источника информации с зоной обслуживания при минимальном распределении интервалов. Схема кодирования и модуляции также поддерживает постоянную скорость передачи данных для физического E-MBMS-канала независимо от того, (1) используется ли внешний код, и от (2) выбранной кодовой скорости внешнего кода. Постоянная скорость передачи данных упрощает распределение системных ресурсов потокам на более высоком уровне. Внешний код может дополнительно использоваться для накопления данных временного разнесения. Может поддерживаться небольшое число кодовых скоростей внешних кодов, чтобы упростить блочное кодирование.
Таблицы 2 и 3 и Фиг.5 и 6 показывают иллюстративный вариант осуществления для выполнения кодирования и модуляции. Кодирование и модуляция также могут выполняться другими методами. Например, транспортный блок может быть разделен на K кодовых блоков, которые могут передаваться в K временных интервалах для K внешних кадров суперкадра, по одному кодовому блоку в каждом временном интервале. Информационные биты для транспортного блока могут передаваться в кодовом блоке 1 и возможно в кодовом блоке 2. Каждый оставшийся кодовый блок может содержать дополнительную резервную информацию. Терминал, воспринимающий хорошие условия канала, может декодировать транспортный блок на основе менее чем K кодовых блоков и может переходить в режим ожидания до следующего суперкадра. Для кодовой скорости внешнего кода (16, 12) биты четности, сгенерированные блочным кодом, могут переданы в последнем кодовом блоке, который передается в последнем внешнем кадре. Терминалу не требуется принимать этот кодовый блок, если транспортный блок уже правильно декодирован, и может находиться в режиме ожидания в течение последнего внешнего кадра.
В варианте осуществления физический E-MBMS-канал может передаваться с использованием или в отсутствие многоуровневого кодирования, которое обычно называют иерархическим кодированием. Многоуровневое кодирование может использоваться для передачи основного потока и потока расширения по одному физическому E-MBMS-каналу. Основной поток может нести информацию, предназначенную для всех терминалов в пределах покрытия широковещательной передачей, а поток расширения может нести дополнительную информацию, предназначенную для терминалов, воспринимающих лучшие условия канала. При многоуровневом кодировании основной поток кодируется на основе кодовых скоростей внешних и внутренних кодов, выбранных для основного потока, а поток расширения кодируется на основе кодовых скоростей внешних и внутренних кодов, выбранных для потока расширения. Кодированные данные для этих двух потоков могут быть независимо отображены в символы модуляции, которые могут соответственно масштабироваться и объединяться для генерирования выходных символов для передачи по физическому E-MBMS-каналу. В качестве альтернативы, кодированные данные для этих двух потоков могут быть совместно отображены в символы модуляции на основе сигнальной совокупности для общей схемы модуляции. В любом случае получающиеся в результате символы передаются по физическому E-MBMS-каналу. Основной поток обычно передается с использованием большей мощности передачи и/или более устойчивых кодовых скоростей внешних и внутренних кодов, чтобы обеспечить прием всеми терминалами. Поток расширения может быть передан с использованием меньшей мощности передачи и/или менее устойчивых кодовых скоростей внешних и внутренних кодов. Терминал может обработать принятый сигнал и восстановить основной поток, переданный по физическому E-MBMS-каналу. Затем терминал может оценить помеху, вызванную основным потоком, вычесть оцененную помеху из принятого сигнала и обработать полученный сигнал без помехи для восстановления потока расширения.
Фиг.8 показывает процесс 800 передачи данных в суперкадре. Физические E-MBMS-каналы, которые должны передаваться в суперкадре, первоначально идентифицируются (этап 812). Временные интервалы в суперкадре распределяются физическим E-MBMS-каналам (этап 814). Каждому физическому E-MBMS-каналу может быть распределено число интервалов, кратное минимальному распределению интервалов, что может равняться K временным интервалам для K внешних кадров суперкадра. Определяются пропускная способность или размер транспортного блока для каждого физического E-MBMS-канала, например, на основе объема данных для передачи и/или требуемого покрытия физического E-MBMS-канала (этап 816). Схемы кодирования и модуляции для каждого физического E-MBMS-канала выбираются на основе размера транспортного блока для физического E-MBMS-канала (этап 818).
Данные для каждого физического E-MBMS-канала обрабатываются на основе схем кодирования и модуляции, выбранных для физического канала. Эта обработка может включать в себя выборочное кодирование данных для каждого физического E-MBMS-канала на основе кодовой скорости внешнего кода, например, для кода Рида-Соломона (этап 820), и дополнительное кодирование внешне-закодированных данных на основе кодовой скорости внутреннего кода, например, для турбокода, для генерирования кодированных данных для физического E-MBMS-канала (этап 822). Кодовая скорость внешнего кода и кодовая скорость внутреннего кода для каждого физического E-MBMS-канала определяются полной кодовой скоростью для физического E-MBMS-канала. Кодированные данные для каждого физического E-MBMS-канала отображаются в символы модуляции на основе схемы модуляции для физического E-MBMS-канала (этап 824). Символы модуляции для каждого физического E-MBMS-канала дополнительно обрабатываются (например, OFDM-модулируются) и мультиплексируются во временные интервалы, распределенные физическому E-MBMS-каналу (этап 826). Данные, которые должны передаваться с использованием другого метода радиосвязи (например, W-CDMA), также обрабатываются (например, кодируются, перемежаются и модулируются) (этап 828) и мультиплексируются во временные интервалы, распределенные для этого метода радиосвязи (этап 830).
Фиг.9 показывает структурную схему варианта осуществления базовой станции 110 и терминала 120. В базовой станции 110 устройство 910 обработки данных передачи принимает и обрабатывает данные потока, которые должны передаваться согласно W-CDMA, и генерирует кодированные данные для W-CDMA. Устройство 912 W-CDMA-модуляции обрабатывает кодированные W-CDMA-данные и генерирует W-CDMA-сигнал для каждого W-CDMA-интервала. Обработка устройством 912 W-CDMA-модуляции включает в себя (1) преобразование кодированных данных для каждого физического W-CDMA-канала в символы модуляции, (2) передачу по каналам символов модуляции для каждого физического канала с ортогональной последовательностью, (3) скремблирование переданных по каналам символов для каждого физического связи с кодами скремблирования и (4) масштабирование и суммирование скремблированных данных для всех физических каналов связи. Устройство 920 обработки данных передачи принимает и обрабатывает данные потока, которые должны передаваться с использованием OFDM, и генерирует символы данных и пилот-сигналов. Устройство 920 обработки данных может быть реализовано, как показано на Фиг.5. Устройство 922 OFDM-модуляции выполняет OFDM-модуляцию для символов данных и пилот-сигналов, генерирует OFDM-символы и формирует OFDM-сигнал для каждого E-MBMS-интервала. Мультиплексор 924 мультиплексирует W-CDMA-сигналы в W-CDMA-интервалы, мультиплексирует OFDM-сигналы в E-MBMS-интервалы и обеспечивает выходной сигнал. Передающее устройство 926 модифицирует (например, преобразует в аналоговую форму, фильтрует, усиливает и выполняет повышающее преобразование частоты) выходной сигнал и генерирует модулированный сигнал, который передается антенной 928.
В терминале 120 антенна 952 принимает модулированный сигнал, переданный базовой станцией 110, и выдает принятый сигнал в приемное устройство 954. Приемное устройство 954 модифицирует, преобразует в цифровую форму и обрабатывает принятый сигнал и выдает поток выборок в демультиплексор 956. Демультиплексор 956 выдает выборки из W-CDMA-интервалов в устройство 960 W-CDMA-демодуляции и выдает выборки из E-MBMS-интервалов в устройство 970 OFDM-демодуляции. Устройство 960 W-CDMA-демодуляции обрабатывает принятые выборки методом, являющимся дополняющим к обработке устройством 912 W-CDMA-модуляции, и выдает оценки символов. Устройство 962 обработки данных приема обрабатывает (например, осуществляет демодуляцию, обращенное перемежение и декодирование) оценки символов и выдает декодированные данные для W-CDMA. Устройство 970 OFDM-демодуляции выполняет OFDM-демодуляцию на принятых выборках и выдает оценки символов данных. Устройство 972 обработки данных приема обрабатывает оценки символов данных и выдает декодированные данные для OFDM. Вообще, обработка в терминале 120 является дополняющей к обработке в базовой станции 110.
Устройства 930 и 980 управления управляют работой базовой станции 110 и терминала 120 соответственно. Блоки 932 и 982 памяти хранят управляющие программы и данные, используемые устройствами 930 и 980 управления соответственно. Устройство 930 управления и/или устройство 934 оперативного управления распределяют временные интервалы нисходящей линии связи и восходящей линии связи, определяют, следует ли использовать W-CDMA или OFDM для каждого временного интервала, и распределяют временные интервалы физическому E-MBMS-каналу. Устройство 930 управления также генерирует различные управляющие сигналы управления кодированием и модуляцией для физических E-MBMS-каналов.
Фиг.10 показывает структурную схему варианта осуществления устройства 910 обработки данных W-CDMA-передачи. Данные для каждого транспортного канала (ТК) выдаются в транспортных блоках на соответствующую обрабатывающую секцию 1010. В пределах каждой обрабатывающей секции 1010 значение CRC генерируется для каждого транспортного блока и присоединяется к транспортному блоку (этап 1012). Кодированные блоки с CRC последовательно соединяются и затем разделяются на кодовые блоки равного размера (этап 1014). Каждый кодовый блок кодируется в соответствии со схемой кодирования (например, сверточным кодом или турбокодом) или совсем не кодируется (этап 1016). Может быть выполнено выравнивание кадров радиосвязи, чтобы дополнить последовательность входных битов так, чтобы выходной сигнал мог быть сегментирован на целое число сегментов данных равного размера (этап 1018). Затем эти биты перемежаются через 1, 2, 4 или 8 (10 мс) кадров радиосвязи, чтобы обеспечить временное разнесение (этап 1020). Перемеженные биты сегментируются и отображаются в кадры радиосвязи ТК продолжительностью 10 мс (этап 1022). Затем выполняется согласование скоростей на битах в соответствии с параметрами согласования скоростей, предоставленных более высоким уровнем (этап 1024).
Кадры радиосвязи ТК из всех обрабатывающих секций 1010 последовательно мультиплексируются в кодированный составной транспортный канал (этап 1032). Затем выполняется скремблирование битов для рандомизации битов (этап 1034). Если используется более одного физического канала, то биты разделяются между физическими каналами (этап 1036). Биты в каждом кадре радиосвязи для каждого физического канала перемежаются, чтобы обеспечить дополнительное временное разнесение (этап 1038). Затем перемеженные кадры радиосвязи физических каналов отображаются в истинные физические каналы (этап 1040).
Процесс обработки устройством 910 обработки данных передачи для W-CDMA подробно описан в документе 3GPP TS 25.212. Процесс обработки устройством 912 W-CDMA-модуляции подробно описан в документе 3GPP TS 25.213. Эти документы являются общедоступными.
Фиг.11 показывает вариант осуществления устройства 518a кодирования с применением турбокода, которое может использоваться на этапе 518 канального кодирования на Фиг.5. Для этого варианта осуществления устройство 518a кодирования с применением турбокода является устройством кодирования с кодовой скоростью 1/3, что обеспечивает два бита четности z и z' для каждого входного бита x. Устройство 518a кодирования с применением турбокода включает в себя два компонентных устройства 1120a и 1120b кодирования и устройство 1130 кодового перемежения. Каждое компонентное устройство 1120 кодирования реализует следующий составляющий код:
,
где g 0 (D)=1+D 2 +D 3 и g 1 (D)=1+D+D 3. Другие составляющие коды также могут использоваться. Кроме того, для устройства кодирования с применением турбокода могут использоваться другие кодовые скорости (например, скорость 1/5).
Каждое компонентное устройство 1120 кодирования включает в себя три последовательно соединенных элемента 1126a, 1126b и 1126c задержки, четыре суммирующих по модулю 2 устройства 1124, 1128a, 1128b и 1128c и переключатель 1122. Первоначально элементы 1126a, 1126b и 1126c задержки устанавливаются на нули, а переключатель 1122 находится в "верхнем" положении. Затем для каждого входного бита в кодовом блоке суммирующее устройство 1124 выполняет суммирование по модулю 2 входного бита с выходным битом суммирующего устройства 1128c и выдает результат на элемент 1126a задержки. Суммирующее устройство 1128a выполняет суммирование по модулю 2 битов суммирующего устройства 1124 и элемента 1126a задержки. Суммирующее устройство 1128b выполняет суммирование по модулю 2 битов суммирующего устройства 1128a и элемента 1126c задержки и выдает бит четности z. Суммирующее устройство 1126c выполняет суммирование по модулю 2 битов элементов 1126b и 1126c задержки. После того как все входные биты в кодовом блоке кодированы, переключатель 1122 перемещается в "нижнее" положение и три нулевых (0) бита выдаются на компонентное устройство 1120a кодирования. Затем компонентное устройство 1120a кодирования кодирует три нулевых бита и выдает три концевые комбинации схематизированных битов и три концевых комбинации битов четности.
Для каждого кодового блока из W входных битов x компонентное устройство 1120a кодирования обеспечивает W входных битов x, первые три концевые комбинации схематизированных битов, W битов z четности и первые три концевых комбинации битов четности. Компонентное устройство 1120b кодирования обеспечивает вторые три концевые комбинации схематизированных битов, W битов z' четности и последние три концевых комбинации битов четности. Для каждого кодового блока устройство 518a кодирования с применением турбокода обеспечивает W входных битов, шесть концевых комбинаций схематизированных битов, W+3 битовz, четности от компонентного устройства 1120a кодирования и W+3 битов z' четности от компонентного устройства 1120b кодирования.
Устройство 1130 кодового перемежения переупорядочивает W входных битов в кодовом блоке и может быть реализовано, как описано в вышеупомянутом документе 3GPP TS 25.212.
Методы передачи данных, изложенные в настоящем описании, могут быть реализованы различными средствами. Например, эти методы могут быть реализованы аппаратными средствами, программными средствами или их комбинацией. При аппаратной реализации модули обработки, используемые для распределения временных интервалов физическим каналам связи и обработки данных для передачи, могут быть реализованы на одной или более специализированных интегральных схемах (СИС), цифровых сигнальных процессорах (ЦСП), устройствах для цифровой обработки сигналов (УЦОС), программируемых логических устройствах (ПЛУ), программируемых вентильных матрицах (ПВМ), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других электронных элементах, выполненных с возможностью исполнения функций, изложенных в настоящем описании, или их комбинации. Модули обработки, используемые для приема данных, также могут быть реализованы на одной или более СИС, ЦСП, процессорах и так далее.
При программной реализации методы передачи данных могут быть реализованы модулями (например, процедурами, функциями и так далее), которые выполняют функции, изложенные в настоящем описании. Коды программного обеспечения могут храниться в блоке памяти (например, в блоке памяти 932 или 982 на Фиг.9) и исполняться устройством обработки (например, устройством 930 или 980 управления). Блок памяти может быть реализован в составе устройства обработки или являться внешним для устройства обработки, в таком случае блок памяти может быть связан с возможностью информационного обмена с устройством управления с помощью различных средств, известных в данной области техники.
Приведенное описание раскрытых вариантов осуществления выдает возможность любому человеку, являющемуся специалистом в данной области техники, создать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники, и основные принципы, определенные в настоящем описании, могут быть применены к другим вариантам осуществления, без отступления от сущности или объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не подразумевает ограничения вариантами осуществления, показанными в настоящем описании, но должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в настоящем описании.
Изобретение относится к связи, а именно к передаче данных в беспроводной системе связи. Техническим результатом является эффективное распределение системных ресурсов по физическим каналам связи в беспроводной системе связи. Результат достигается тем, что физические каналы, которые должны передаваться в суперкадре, идентифицируются, и им распределяются временные интервалы в суперкадре. Схемы кодирования и модуляции для каждого физического канала выбираются на основе его пропускной способности. Данные для каждого физического канала выборочно кодируются на основе кодовой скорости внешнего кода, например, для кода Рида-Соломона и дополнительно кодируются на основе кодовой скорости внутреннего кода, например, для турбокода. Кодированные данные для каждого физического канала отображаются в символы модуляции на основе выбранной схемы модуляции. Символы модуляции для каждого физического канала дополнительно обрабатываются (например, OFDM-модулируются) и мультиплексируются во временные интервалы, распределенные физическому каналу. Данные, которые должны передаваться с использованием другого метода радиосвязи (например, W-CDMA), также обрабатываются и мультиплексируются во временные интервалы, распределенные для этого метода радиосвязи. 7 н. и 35 з.п. ф-лы, 11 ил.
1. Устройство для обработки данных для передачи в беспроводной системе связи, содержащее
контроллер для идентификации, по меньшей мере, одного физического канала, который должен передаваться в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов, для распределения, по меньшей мере, двух временных интервалов в суперкадре каждому из, по меньшей мере, одного физического канала, для определения пропускной способности каждого физического канала и выбора кодирования и модуляции для каждого из, по меньшей мере, одного физического канала, причем кодирование и модуляция для каждого физического канала выбираются на основе пропускной способности каждого физического канала; и
процессор для обработки данных для каждого физического канала на основе кодирования и модуляции, выбранных для физического канала, и мультиплексирования обработанных данных для каждого физического канала, по меньшей мере, в два временных интервала, распределенные физическому каналу.
2. Устройство по п.1, в котором суперкадр содержит, по меньшей мере, два внешних кадра, и каждый внешний кадр содержит множество временных интервалов, при этом, по меньшей мере, два временных интервала, распределенные каждому физическому каналу включают в себя, по меньшей мере, один временной интервал в каждом внешнем кадре суперкадра.
3. Устройство по п.1, в котором суперкадр содержит, по меньшей мере, два внешних кадра, и каждый внешний кадр содержит множество временных интервалов, при этом каждому физическому каналу распределяется число интервалов, кратное минимальному распределению интервалов, причем минимальное распределение интервалов представляет собой один временной интервал в каждом внешнем кадре суперкадра.
4. Устройство по п.3, в котором один транспортный блок передается для каждого минимального распределения интервалов в суперкадре.
5. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, два временных интервала, распределенные каждому физическому каналу равномерно рассредоточены по суперкадру.
6. Устройство по п.1, в котором контроллер выбирает размер транспортного блока из множества размеров транспортного блока для каждого физического канала и выбирает кодирование и модуляцию для каждого физического канала дополнительно на основе размера транспортного блока для физического канала.
7. Устройство по п.1, в котором кодирование и модуляция для каждого физического канала фиксированы для продолжительности суперкадра.
8. Устройство по п.1, в котором процессор кодирует данные для каждого физического канала на основе полной кодовой скорости, выбранной для физического канала, и дополнительно отображает кодированные данные для каждого физического канала в символы модуляции на основе модуляции, выбранной для физического канала.
9. Устройство по п.8, в котором процессор выборочно кодирует данные для каждого физического канала на основе кодовой скорости внешнего кода для генерирования внешне-кодированных данных для физического канала и дополнительно кодирует внешне-кодированные данные для каждого физического канала на основе кодовой скорости внутреннего кода для генерирования кодированных данных для физического канала.
10. Устройство по п.9, в котором кодовая скорость внешнего кода и кодовая скорость внутреннего кода для каждого физического канала определяются полной кодовой скоростью, выбранной для физического канала.
11. Устройство по п.1, в котором процессор выборочно кодирует данные для каждого физического канала на основе кода Рида-Соломона для генерирования внешне-кодированных данных для физического канала и дополнительно кодирует внешне-кодированные данные для каждого физического канала на основе турбокода для генерирования кодированных данных для физического канала.
12. Устройство по п.1, дополнительно содержащее модулятор для генерирования символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) для каждого физического канала на основе обработанных данных для физического канала.
13. Устройство по п.1, в котором контроллер выбирает метод радиосвязи из, по меньшей мере, двух методов радиосвязи для каждого из множества временных интервалов в суперкадре, при этом процессор обрабатывает, по меньшей мере, один физический канал на основе первого метода радиосвязи из, по меньшей мере, двух методов радиосвязи.
14. Устройство по п.13, дополнительно содержащее второй процессор для обработки данных, которые должны передаваться с использованием второго метода радиосвязи, и мультиплексирования обработанных данных для второго метода радиосвязи во временные интервалы, распределенные для второго метода радиосвязи.
15. Устройство по п.13, в котором, по меньшей мере, два метода радиосвязи содержат мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) и широкополосный множественный доступ с кодовым разделением (W-CDMA).
16. Способ обработки данных для передачи в беспроводной системе связи, содержащий
идентификацию, по меньшей мере, одного физического канала, который должен передаваться в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов;
распределение, по меньшей мере, двух временных интервалов в суперкадре каждому из, по меньшей мере, одного физического канала;
определение пропускной способности каждого физического канала;
выбор кодирования и модуляции для каждого из, по меньшей мере, одного физического канала, причем кодирование и модуляция для каждого физического канала выбираются на основе пропускной способности каждого физического канала;
обработку данных для каждого физического канала на основе кодирования и модуляции, выбранных для физического канала; и
мультиплексирование обработанных данные для каждого физического канала, по меньшей мере, в два временных интервала, распределенные физическому каналу.
17. Способ по п.16, в котором обработка данных для каждого физического канала содержит кодирование данных для каждого физического канала на основе полной кодовой скорости, выбранной для физического канала, и
отображение кодированных данных для каждого физического канала в символы модуляции на основе модуляции, выбранной для физического канала.
18. Способ по п.16, в котором кодирование данных для каждого физического канала содержит
выборочное кодирование данных для каждого физического канала на основе кодовой скорости внешнего кода для генерирования внешне-кодированных данных для физического канала, и
кодирование внешне-кодированных данных для каждого физического канала на основе кодовой скорости внутреннего кода для генерирования кодированных данных для физического канала.
19. Способ по п.16, дополнительно содержащий
обработку, по меньшей мере, одного физического канала на основе первого метода радиосвязи;
обработку данных, которые должны передаваться с использованием второго метода радиосвязи; и
мультиплексирование обработанных данных для второго метода радиосвязи во временные интервалы, распределенные второму методу радиосвязи.
20. Устройство для обработки данных для передачи в беспроводной системе связи, содержащее
средство для идентификации, по меньшей мере, одного физического канала, который должен передаваться в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов;
средство для распределения, по меньшей мере, двух временных интервалов в суперкадре каждому из, по меньшей мере, одного физического канала;
средство для определения пропускной способности каждого физического канала;
средство для выбора кодирования и модуляции для каждого из, по меньшей мере, одного физического канала, причем кодирование и модуляция для каждого физического канала выбираются на основе пропускной способности каждого физического канала;
средство для обработки данных для каждого физического канала на основе кодирования и модуляции, выбранных для физического канала; и
средство для мультиплексирования обработанных данных для каждого физического канала, по меньшей мере, в два временных интервала, распределенных физическому каналу.
21. Устройство по п.20, в котором средство для обработки данных для каждого физического канала содержит
средство для кодирования данных для каждого физического канала на основе полной кодовой скорости, выбранной для физического канала, и
средство для отображения кодированных данных для каждого физического канала в символы модуляции на основе модуляции, выбранной для физического канала.
22. Устройство по п.21, в котором средство для кодирования данных для каждого физического канала содержит
средство для выборочного кодирования данных для каждого физического канала на основе кодовой скорости внешнего кода для генерирования внешне-кодированных данных для физического канала, и
средство для кодирования внешне-кодированных данных для каждого физического канала на основе кодовой скорости внутреннего кода для генерирования кодированных данных для физического канала.
23. Устройство по п.20, дополнительно содержащее
средство для обработки, по меньшей мере, одного физического канала на основе первого метода радиосвязи;
средство для обработки данных, которые должны передаваться с использованием второго метода радиосвязи; и
средство для мультиплексирования обработанных данных для второго метода радиосвязи во временные интервалы, распределенные второму методу радиосвязи.
24. Устройство для приема данных в беспроводной системе связи, содержащее
контроллер для идентификации, по меньшей мере, одного физического канала, который должен приниматься в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов, для определения, по меньшей мере, двух временных интервалов, распределенных каждому из, по меньшей мере, одного физического канала в суперкадре, и для определения кодирования и модуляции, используемых для каждого физического канала, причем кодирование и модуляция для каждого физического канала выбираются на основе пропускной способности каждого физического канала; и
процессор для демультиплексирования принятых данных для каждого физического канала, по меньшей мере, из двух временных интервалов, распределенных физическому каналу и для обработки принятых данных для каждого физического канала на основе кодирования и модуляции, используемых для физического канала.
25. Устройство по п.24, в котором суперкадр содержит, по меньшей мере, два внешних кадра, и каждый внешний кадр содержит множество временных интервалов, при этом, по меньшей мере, два временных интервала, распределенные каждому физическому каналу, включают в себя, по меньшей мере, один временной интервал в каждом внешнем кадре суперкадра.
26. Устройство по п.24, в котором суперкадр содержит, по меньшей мере, два внешних кадра, и каждый внешний кадр содержит множество временных интервалов, при этом каждому физическому каналу распределено число интервалов, кратное минимальному распределению интервалов, причем минимальное распределение интервалов представляет собой один временной интервал в каждом внешнем кадре суперкадра.
27. Устройство по п.24, в котором процессор демодулирует принятые данные для каждого физического канала на основе модуляции, выбранной для физического канала, и дополнительно декодирует демодулированные данные для каждого физического канала на основе полной кодовой скорости, выбранной для физического канала.
28. Устройство по п.27, в котором процессор декодирует демодулированные данные для каждого физического канала на основе кодовой скорости внутреннего кода, для получения внутренне-декодированных данных, и дополнительно выборочно декодирует внутренне-декодированные данные на основе кодовой скорости внешнего кода, для получения декодированных данных для физического канала.
29. Устройство по п.27, в котором процессор декодирует демодулированные данные для каждого физического канала на основе турбокода для получения внутренне-декодированных данных и дополнительно выборочно декодирует внутренне-декодированные данные на основе кода Рида-Соломона для получения декодированных данных для физического канала.
30. Устройство по п.24, дополнительно содержащее демодулятор для выполнения демодуляции для мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) на принятых данных для каждого физического канала.
31. Устройство по п.24, в котором процессор обрабатывает принятые данные, по меньшей мере, для одного физического канала в соответствии с первым методом радиосвязи из, по меньшей мере, двух методов радиосвязи.
32. Устройство по п.31, дополнительно содержащее второй процессор для демультиплексирования принятых данных для второго метода радиосвязи из временных интервалов, распределенных второму методу радиосвязи и для обработки принятых данных для второго метода радиосвязи в соответствии со вторым методом радиосвязи.
33. Устройство по п.32, в котором первый метод радиосвязи представляет собой мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), а второй метод радиосвязи представляет собой широкополосный множественный доступ с кодовым разделением (W-CDMA).
34. Способ приема данных в беспроводной системе связи, содержащий
идентификацию, по меньшей мере, одного физического канала, который должен приниматься в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов;
определение, по меньшей мере, двух временных интервалов, распределенных каждому из, по меньшей мере, одного физического канала в суперкадре;
определение кодирования и модуляции, используемых для каждого физического канала, причем кодирование и модуляция для каждого физического канала выбираются на основе пропускной способности каждого физического канала;
демультиплексирование принятых данных для каждого физического канала, по меньшей мере, из двух временных интервалов, распределенных физическому каналу; и
обработку принятых данных для каждого физического канала на основе кодирования и модуляции, используемых для физического канала.
35. Способ по п.34, в котором обработка принятых данных для каждого физического канала содержит
демодуляцию принятых данных для каждого физического канала на основе модуляции, выбранной для физического канала, и
декодирование демодулированных данных для каждого физического канала на основе полной кодовой скорости, выбранной для физического канала.
36. Способ по п.35, в котором декодирование демодулированных данных для каждого физического канала содержит
декодирование демодулированных данных для каждого физического канала на основе кодовой скорости внутреннего кода для получения внутренне-декодированных данных и
выборочное декодирование внутренне-декодированных данных на основе кодовой скорости внешнего кода для получения декодированных данных для физического канала.
37. Способ по п.34, дополнительно содержащий
обработку принятых данных, по меньшей мере, для одного физического канала в соответствии с первым методом радиосвязи;
демультиплексирование принятых данных для второго метода радиосвязи из временных интервалов, распределенных второму методу радиосвязи; и
обработку принятых данных для второго метода радиосвязи в соответствии со вторым методом радиосвязи.
38. Устройство для приема данных в беспроводной системе связи, содержащее
средство для идентификации, по меньшей мере, одного физического канала, который должен приниматься в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов;
средство для определения, по меньшей мере, двух временных интервалов, распределенных каждому из, по меньшей мере, одного физического канала в суперкадре,
средство для определения кодирования и модуляции, используемых для каждого физического канала, причем кодирование и модуляция для каждого физического канала выбираются на основе пропускной способности каждого физического канала;
средство для демультиплексирования принятых данных для каждого физического канала, по меньшей мере, из двух временных интервалов, распределенных физическому каналу; и
средство для обработки принятых данных для каждого физического канала на основе кодирования и модуляции, используемых для физического канала.
39. Устройство по п.38, в котором средство для обработки принятых данных для каждого физического канала содержит
средство для демодуляции принятых данных для каждого физического канала на основе модуляции, выбранной для физического канала, и
средство для декодирования демодулированных данных для каждого физического канала на основе полной кодовой скорости, выбранной для физического канала.
40. Устройство по п.39, в котором средство для декодирования демодулированных данных для каждого физического канала содержит
средство для декодирования демодулированных данных для каждого физического канала на основе кодовой скорости внутреннего кода для получения внутренне-декодированных данных, и
средство для выборочного декодирования внутренне-декодированных данных на основе кодовой скорости внешнего кода для получения декодированных данных для физического канала.
41. Устройство по п.38, дополнительно содержащее
средство для обработки принятых данных, по меньшей мере, для одного физического канала в соответствии с первым методом радиосвязи; средство для демультиплексирования принятых данных для второго метода радиосвязи из временных интервалов, распределенных второму методу радиосвязи; и
средство для обработки принятых данных для второго метода радиосвязи в соответствии со вторым методом радиосвязи.
42. Считываемый процессором носитель данных, содержащий инструкции для обработки данных для передачи в беспроводной системе связи, причем упомянутые инструкции содержат
код для идентификации, по меньшей мере, одного физического канала, который должен передаваться в суперкадре, состоящем из множества временных интервалов;
код для распределения, по меньшей мере, двух временных интервалов в суперкадре каждому из, по меньшей мере, одного физического канала;
код для определения пропускной способности каждого физического канала;
код для выбора кодирования и модуляции для каждого из, по меньшей мере, одного физического канала, причем кодирование и модуляция для каждого физического канала выбираются на основе пропускной способности каждого физического канала;
код для обработки данных для каждого физического канала на основе кодирования и модуляции, выбранных для физического канала; и
код для мультиплексирования обработанных данных для каждого физического канала, по меньшей мере, в два временных интервала, распределенных физическому каналу.
| US 2003174645 А1, 18.09.2003 | |||
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПАКЕТНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ | 1997 |
|
RU2198475C2 |
| US 2003072255 А1, 17.04.2003 | |||
| АППАРАТ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ | 0 |
|
SU235735A1 |
| ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ ПО КАНАЛУ СВЯЗИ С ПЕРЕМЕННЫМИ СКОРОСТЯМИ ПЕРЕДАЧИ | 1999 |
|
RU2226039C2 |
