СПОСОБ, УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ/ПРИЕМА И СИСТЕМА ДЛЯ КОНФИГУРИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ КАНАЛАМИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ, ИСПОЛЬЗУЯ КАНАЛЫ АМС И КАНАЛЫ РАЗНЕСЕННОГО ПРИЕМА Российский патент 2010 года по МПК H04J11/00 H04L27/28 H04B7/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в основном имеет отношение к способу и системе конфигурирования и управления каналами в системе беспроводной связи, используя схему коллективного доступа. Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к способу выделения ресурсов и передачи данных посредством выделенных ресурсов в системе связи, используя Мультиплексирование с Ортогональным Разделением Частот (OFDM), и соответствующая система для управления.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

В отношении систем мобильной связи проводится активное исследование использования схемы OFDM для высокоскоростной передачи данных по проводным/беспроводным каналам. Схема OFDM - методика передачи данных, используя многочисленные несущие, является разновидностью Модуляции с Несколькими Несущими (MCM), которая преобразовывает входной поток последовательных символов в параллельные символы и модулирует перед передачей каждый из символов посредством множества ортогональных поднесущих.

MCM сначала использовалась в военных высококачественных (HF) радиостанциях в конце 1950-х, а схема OFDM начала развиваться в 1970-х. Однако были ограничения в применении схем MCM и OFDM к системе связи из-за трудности осуществления ортогональной модуляции между многочисленными несущими. После того, как Weinstein и др. в 1971 показали, что модуляция/демодуляция OFDM может быть эффективно достигнута, используя Дискретное преобразование Фурье (DFT), разработка технологии OFDM быстро прогрессировала. Кроме того, недавнее введение способа использования интервала защиты и вставки циклического префикса (CP) в интервал защиты уменьшило эффекты разброса задержек вследствие многолучевого распространения.

Схема OFDM все более и более применима к цифровым технологиям передачи, примеры которых включают в себя Цифровое Аудиовещание (DAB), Цифровое Телевидение, Беспроводную Локальную Сеть (WLAN), Беспроводной Режим Асинхронной Передачи (WATM). Реализация схемы OFDM стала возможной посредством современных разработок различных цифровых технологий обработки сигналов, включающих в себя Быстрое преобразование Фурье (FFT) и Обратное Быстрое преобразование Фурье (IFFT), которые ранее обычно не использовались из-за высокой степени сложности аппаратных средств. Схема OFDM, будучи подобна обычному Мультиплексированию с Разделением Частот (FDM), характеризуется поддержанием ортогональности между многочисленными поднесущими во время передачи, за счет чего достигается оптимальная эффективность передачи во время высокоскоростной передачи данных.

Кроме того, схема OFDM может достигнуть оптимальной эффективности передачи во время высокоскоростной передачи данных, потому что она устойчива к замиранию вследствие многолучевого распространения. Кроме этого, так как схема OFDM частично перекрывает частотный спектр, она имеет эффективность по высоким частотам и устойчива к частотно-селективному замиранию и замиранию вследствие многолучевого распространения. Более того, схема OFDM может уменьшить межсимвольные помехи (ISI) посредством использования интервала защиты. Кроме того, для использования со схемой OFDM может быть разработано средство корректировки низкой аппаратной сложности. Также схема OFDM устойчива к импульсным шумам. Из-за вышеупомянутых преимуществ схема OFDM активно применяется в системах связи.

В системах беспроводной связи ухудшение качества услуги высокоскоростной, высококачественной передачи данных обычно вызвано канальной средой. Для систем беспроводной связи канальная среда подвержена частым изменениям вследствие не только Аддитивного Белого Гауссовского Шума (AWGN), но также и изменений мощности принимаемых сигналов, вызванных замиранием, экранированием, эффектом Доплера, обусловленными перемещением и частым изменением скорости терминалов, и помех, вызванных сигналами от других пользователей и многолучевыми сигналами. Поэтому для того, чтобы поддерживать высокоскоростную, высококачественную услугу передачи данных, системам беспроводной связи необходимо эффективно преодолевать вышеупомянутые неблагоприятные факторы.

В обычной системе OFDM технологии передачи, используемые для того, чтобы справиться с замиранием, грубо могут быть классифицированы в два вида: один - технология Адаптивной Модуляции и Кодирования (AMC), и другой - технология Разнесенного Приема.

Первой будет описана технология AMC.

Технология AMC адаптивно управляет схемой модуляции и схемой кодирования в соответствии с изменением каналов нисходящей линии связи. Обычно Информация Качества Канала (CQI) нисходящей линии связи может быть обнаружена терминалом посредством измерения Отношения Сигнал/Шум (SNR) принятого сигнала. То есть терминал в виде обратной связи передает базовой станции по восходящей линии связи CQI нисходящей линии связи. Базовая станция оценивает состояние канала нисходящей линии связи в зависимости от CQI нисходящей линии связи, предоставленной в виде обратной связи терминалом. Базовая станция управляет своей схемой модуляции и схемой кодирования в соответствии с оценкой состояния канала.

Обычно технология AMC использует модуляцию высокого порядка и высокую скорость кодирования для хорошего состояния канала, и модуляцию низкого порядка и низкую скорость кодирования для плохого состояния канала. Схема AMC, по сравнению с обычной схемой, основанной на высокоскоростном управлении мощностью, увеличивает прикладную возможность для изменяющихся во времени характеристик канала, тем самым улучшая среднюю производительность системы.

Фиг.1 - схема, иллюстрирующая иллюстративную работу AMC в обычной системе OFDM.

Согласно Фиг.1, ссылочный номер 101 обозначает одну поднесущую, а ссылочный номер 102 обозначает один символ OFDM. На Фиг.1 горизонтальная ось координат представляет ось координат времени, а вертикальная ось координат представляет ось координат частоты. Как проиллюстрировано на Фиг.1, система OFDM, используя технологию AMC, как правило, разделяет всю полосу частот на N групп поднесущих с №1 по №N и выполняет действие AMC в отношении каждой группы поднесущих. Здесь одна группа поднесущих будет упоминаться как “одна подполоса AMC”. То есть группа поднесущих №1, обозначенная ссылочным номером 103, упоминается как “подполоса AMC №1”, а группа поднесущих №N, обозначенная ссылочным номером 104, упоминается как “подполоса AMC №N”. В обычной системе OFDM планирование выполняется в единицах совокупности символов OFDM, что обозначено ссылочным номером 105.

Как описано выше, действие AMC в обычной системе OFDM выполняется в отношении каждой подполосы AMC независимо. Каждый терминал, в качестве обратной связи, передает информацию CQI для каждой отдельной подполосы базовой станции, а базовая станция выполняет планирование в отношении каждой подполосы в зависимости от информации CQI для каждой подполосы, принятой от терминалов, и передает пользовательские данные в каждой подполосе. В иллюстративном процессе планирования базовая станция выбирает терминал, имеющий наилучшее качество канала, для каждой отдельной подполосы и передает пользовательские данные выбранному терминалу, тем самым максимизируя емкость системы.

В технологии AMC предпочтительно, чтобы многочисленные поднесущие, необходимые для передачи данных одному терминалу, были смежны друг с другом. Это потому, что, когда избирательность по частоте имеет место в частотной области вследствие беспроводного канала с многолучевым распространением, смежные поднесущие схожи друг с другом в плане уровня характеристики канала, а поднесущие, расположенные в отдалении друг от друга, могут значительно отличаться в плане уровня характеристики канала. То есть, поскольку действие AMC максимизирует емкость системы посредством сбора поднесущих с хорошей характеристикой канала и передачи данных через них, существует потребность в структуре, способной к сбору множества смежных поднесущих с хорошей характеристикой канала и передаче данных, используя собранные поднесущие.

Технология AMC применима для коммуникационного трафика, передаваемого конкретному пользователю. Это имеет место потому, что не является предпочтительным, чтобы канал, передаваемый множеству пользователей, например широковещательный канал или канал общей информации управления, адаптировался к состоянию канала определенного пользователя. Кроме того, технология AMC подходит для передачи коммуникационного трафика, который менее восприимчив к задержке. Это имеет место потому, что в основном технология AMC выбирает терминалы с хорошим состоянием канала, а затем передает данные только выбранным терминалам, по этой причине для коммуникационного трафика, чувствительного к задержке, например коммуникационного трафика в реальном времени, такого как Передача Голоса поверх IP-протокола (VoIP) или видеоконференции, соответствующий пользователь не может продолжать ждать, пока состояние канала станет лучше. Для пользователей, получающих услугу коммуникационного трафика в реальном времени, необходимо передавать данные даже при плохом состоянии канала для того, чтобы гарантировать соответствующим пользователям минимальную величину задержки.

Второй будет описана технология разнесенного приема.

Как описано выше, технология AMC не подходит для трафика, чувствительного к задержке, такого как коммуникационный трафик в реальном времени, который, подобно широковещательному каналу или общему каналу управления, не должен адаптироваться к канальной среде конкретного пользователя. Однако технология разнесенного приема - это одна из технологий обмена информацией, подходящих для передачи трафика, чувствительного к задержке, или трафика, совместно используемого множеством пользователей.

Как правило, величина беспроводного канала характеризуется неблагоприятными изменениями канальной среды во временной области. Даже в частотной области беспроводной канал имеет хорошее состояние в одной полосе и плохое состояние в другой полосе на повторяющейся основе. В такой канальной среде, когда передача данных не может быть адаптирована к каналу конкретного пользователя, каждый терминал, принимающий переданные данные, неизбежно сталкивается с явлением, при котором он иногда принимает данные при хорошем состоянии канала, а иногда принимает эти данные при плохом состоянии канала. Технология разнесенного приема подходит для таких беспроводных сред или коммуникационного трафика. Следовательно, технология разнесенного приема направлена на предоставление возможности передачи коммуникационного трафика, который равным образом характеризуется хорошими каналами и плохими каналами, если это возможно, по следующим причинам. Если терминал принимает конкретный пакет при плохом состоянии канала, это приведет к трудности успешного декодирования принятого пакета. Однако в плане рабочих характеристик приема, если символы модуляции, включенные в один пакет, включают в себя несколько символов, характеризуемых плохими каналами, и другие символы, характеризуемые хорошими каналами, терминал может выполнить демодуляцию, используя символы, характеризуемые хорошими каналами.

Фиг.2 - схема, иллюстрирующая иллюстративный способ передачи пользовательских данных или общей информации управления, используя технологию разнесенного приема в обычной системе OFDM.

Согласно Фиг.2, допустим, что данные по нисходящей линии связи передаются базовой станцией трем отличающимся мобильным станциям MS1, MS2 и MS3. Согласно Фиг.2, может быть понятно, что когда данные передаются с помощью технологии разнесенного приема, данные, переданные одному пользователю, распределяются в частотной области и временной области. Более конкретно, символы данных для MS1, переданные в течение интервала символа OFDM, обозначенного ссылочным номером 201, занимают три поднесущих. В типичном случае, важно, что их местоположения распределены по полной полосе частот, чтобы получить разнесенный прием в частотной области, и что между базовой станцией и терминалами конкретные местоположения предопределены.

Кроме того, можно заметить, что местоположения символов, переданных на MS1 в интервале символа 201 OFDM, отличаются от местоположений символов, переданных на MS1 в интервале символа OFDM, обозначенного ссылочным номером 202. Это для того, чтобы изменить поднесущие, посредством которых будут передаваться символы данных для каждого символа OFDM или каждой предопределенной единицы передачи, чтобы максимизировать эффект разнесенного приема во временной области. Эта методика называется “скачкообразная перестройка частоты”, и многие системы OFDM, задействующие технологию разнесенного приема, используют методику скачкообразной перестройки частоты.

Как описано выше, технологии AMC и разнесенного приема, используемые для преодоления явления замирания в системе OFDM, противоположны друг другу не только по их характеристикам, но и по свойственным им типам трафика. Следовательно, необходимо разрабатывать систему связи, которая соответствующим образом объединяет две эти технологии, вместо того чтобы использовать только одну из технологий.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на разрешение, по меньшей мере, вышеупомянутых проблем и/или недостатков и предоставляют, по меньшей мере, преимущества, описанные ниже. Соответственно, аспект настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить устройство передачи/приема, выполненное с возможностью эффективного совместного использования технологии разнесенного приема и технологии AMC в системе связи, поддерживающей высокоскоростную беспроводную услугу мультимедиа, и способ функционирования вышеупомянутого устройства.

Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения также предоставляют способ конфигурирования адаптивного канала в системе связи, поддерживающей высокоскоростную беспроводную услугу мультимедиа, и систему для передачи/приема данных, используя этот способ.

В соответствии с аспектом иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения предоставлен способ конфигурирования и управления каналом в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос. Этот способ содержит этапы, на которых выбирают по меньшей мере одну подполосу из упомянутого множества подполос и выделяют каждый из каналов Адаптивной Модуляции и Кодирования (AMC), используя выбранную по меньшей мере одну подполосу; исключают поднесущие по меньшей мере одного из каналов AMC в соответствии с предопределенным шаблоном; и выделяют канал разнесенного приема, используя исключенные поднесущие.

В соответствии с еще одним аспектом иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения предоставлен способ передачи базовой станцией канала в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос. Этот способ содержит этапы, на которых определяют поднесущие, выделенные каналу разнесенного приема, среди поднесущих упомянутого множества подполос; определяют поднесущие, выделенные множеству каналов Адаптивной Модуляции и Кодирования (AMC), так чтобы каждый канал AMC включал в себя по меньшей мере один из упомянутого множества подполос, исключая поднесущие, выделенные каналу разнесенного приема; определяют схему модуляции и схему кодирования для каждого из каналов AMC, используя информацию качества канала (CQI) нисходящей линии связи, принятую от каждого терминала; и передают каналы AMC и канал разнесенного приема совместно.

В соответствии с еще одним аспектом иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения предоставлено передающее устройство базовой станции в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос. Устройство содержит модуль выделения канала разнесенного приема для выбора предопределенных поднесущих из поднесущих упомянутого множества подполос и выделения канала разнесенного приема, используя выбранные поднесущие; модуль распределения каналов Адаптивной Модуляции и Кодирования (AMC) для выделения множества каналов AMC, так чтобы каждый из каналов AMC включал в себя по меньшей мере одну подполосу из упомянутого множества подполос; модуль управления для управления блоком выделения каналов AMC, так чтобы блок выделения каналов AMC определял поднесущие, выделенные упомянутому множеству каналов AMC, за исключением поднесущих, выделенных каналу разнесенного приема; средство для определения схемы модуляции и схемы кодирования для каждого из каналов AMC, используя информацию качества канала (CQI) нисходящей линии связи, принятую от каждого терминала; и блок передачи для передачи каналов AMC и канала разнесенного приема совместно.

В соответствии с еще одним аспектом иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения предоставлен способ приема канала терминалом в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос. Этот способ содержит этапы, на которых измеряют качество канала нисходящей линии связи в соответствии с предопределенным правилом для формирования информации качества канала (CQI) и передают эту CQI базовой станции; принимают информацию управления для того, чтобы демодулировать каждый канал отдельно от канала управления в беспроводной среде, где базовая станция передает канал разнесенного приема и канал Адаптивной Модуляции и Кодирования (AMC) совместно; определяют, исходя из принятой информации управления, принимать ли либо канал разнесенного приема, либо канал AMC, и, если определено принимать канал разнесенного приема или канал AMC, демодулируют канал разнесенного приема или канал AMC в соответствии со схемой модуляции и схемой кодирования, заданными в информации управления.

В соответствии с еще одним аспектом иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения предоставлено приемное устройство терминала в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос. Это устройство содержит средство передачи информации качества канала (CQI) для измерения качества канала нисходящей линии связи в соответствии с предопределенным правилом с целью формирования CQI и для передачи этой CQI базовой станции; средство демодуляции канала управления для приема информации управления для того, чтобы демодулировать каждый канал отдельно от канала управления в беспроводной среде, где базовая станция передает канал разнесенного приема и канал Адаптивной Модуляции и Кодирования (AMC) совместно; и средство демодуляции канала данных для демодуляции, если требуется принять канал разнесенного приема или канал АМС, канала разнесенного приема или канала АМС в соответствии со схемой модуляции и схемой кодирования, заданными в принятой информации управления.

В соответствии с еще одним аспектом иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения предоставлено устройство для конфигурирования и управления каналом в базовой станции системы беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос. Устройство содержит средство выборки для выбора по меньшей мере одной подполосы из упомянутого множества подполос и выделения каждого из каналов Адаптивной Модуляции и Кодирования (AMC), используя выбранную по меньшей мере одну подполосу; средство управления для исключения поднесущих по меньшей мере одного из каналов AMC в соответствии с предопределенным шаблоном; и средство выделения канала для выделения канала разнесенного приема, используя исключенные поднесущие.

Другие цели, преимущества и признаки настоящего изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники из следующего подробного описания, которое, совместно с сопровождающими чертежами, раскрывает иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения.

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие цели, признаки и преимущества конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения станут более очевидны из нижеследующего описания, приводимого совместно с сопровождающими чертежами.

Фиг.1 - схема, иллюстрирующая иллюстративное функционирование AMC в обычной системе OFDM.

Фиг.2 - схема, иллюстрирующая иллюстративный способ передачи пользовательских данных или общей информации управления, используя технологию разнесенного приема, в обычной системе OFDM.

Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ одновременного управления технологией разнесенного приема и технологией AMC в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ разделения полной полосы частот системы на N подполос в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - схема, иллюстрирующая способ передачи каналов разнесенного приема и каналов AMC совместно в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - схема, иллюстрирующая способ выделения поднесущих во временном слоте, когда каналы разнесенного приема и каналы AMC управляются совместно, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая планирование базовой станцией в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая прием терминалами данных из каналов АМС в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая прием терминалами данных из каналов разнесенного приема в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - схема, иллюстрирующая структуру передатчика базовой станции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 - схема, иллюстрирующая структуру приемника терминала в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Должно быть понятно, что на всех чертежах одни и те же ссылочные номера имеют отношение к одним и тем же элементам, признакам и структурам.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Сущности, определенные в данном описании, такие как подробные структуры и элементы, предоставлены для того, чтобы способствовать всестороннему пониманию вариантов осуществления настоящего изобретения, и являются только иллюстративными. Следовательно, специалисты в данной области техники будут осознавать, что различные изменения и модификации описанных здесь вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть сделаны без отступления от объема и сущности настоящего изобретения. Также описания широко известных функций и структур опущены для краткости и понятности.

Несмотря на то что для сохранения связанности с предшествующим описанием в нижеследующем описании будет использован термин “технология AMC”, необходимо отметить, что наименование каналов, описанных со ссылкой на нижеследующие чертежи, не ограничено каналом AMC и может быть изменено на другое эквивалентное название, например канал частотного планирования или канал локализованной поднесущей. Кроме того, несмотря на то что здесь будет использована система OFDM в качестве системы связи, к которой применяются иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть применены не только к системе OFDM, но и к любому виду системы связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос и может использовать как технологию AMC, так и технологию разнесенного приема.

Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ одновременного управления технологией разнесенного приема и технологией AMC в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения на этапе 301 система разделяет полную полосу частот на N подполос. Каждая подполоса включает в себя один или множество символов OFDM на оси координат времени. Описание этого будет дано ниже со ссылкой на Фиг.4.

Фиг.4 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая иллюстративный способ разделения полной полосы частот системы на N подполос в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг.4, полная полоса частот системы 20 МГц, а количество подполос N=8. Полная полоса частот системы разделяется на восемь подполос по 2,5 МГц, что проиллюстрировано на Фиг.4. Каждая из подполос является минимальной составляющей единицей канала AMC для функционирования AMC. Следовательно, в системе, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения, одна или множество (или все) подполос составляют один канал AMC, а каждый канал АМС функционирует в зависимости от CQI соответствующей полосы, которая на этапе 302 предоставляется в качестве обратной связи с терминалом. Согласно Фиг.4, на этапе 301 8 подполос составляют 5 каналов AMC, с №1 по №5. Каждый из 5 каналов AMC функционирует в зависимости от принятой его CQI.

На этапе 303 система, в соответствии с настоящим изобретением, формирует один или множество каналов разнесенного приема посредством исключения поднесущих каналов AMC. В этом случае для передачи одного канала разнесенного приема исключаются поднесущие одного из множества или всех каналов AMC. На этапе 304 система выделяет символы данных, передаваемые в режиме разнесенного приема, каналам разнесенного приема, полученным на этапе 303 посредством исключения поднесущих каналов АМС. После этого, на этапе 305, система выделяет символы данных, которые должны быть переданы в каждом канале AMC, поднесущим, оставшимся в каждом канале AMC после исключения поднесущих для передачи каналов разнесенного приема. В этом способе, после загрузки данных, на этапе 306 система передает сконфигурированные, по меньшей мере, один канал разнесенного приема и, по меньшей мере, один канал AMC в виде одного символа OFDM.

Действие на этапах с 301 по 306 для конфигурирования, по меньшей мере, одного канала разнесенного приема и, по меньшей мере, одного канала AMC в один символ OFDM повторяется каждый предопределенный период планирования. Здесь, без необходимости повторения каждый период планирования, действие на этапе 301 и 302 можно пропустить.

В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения количество каналов AMC, которым выделяется канал разнесенного приема, обратно пропорционально количеству терминалов, принимающих канал разнесенного приема. Увеличение количества каналов AMC, которым выделяется канал разнесенного приема, является причиной увеличения количества поднесущих, исключенных в соответствующем канале AMC. То есть, если количество пользователей канала разнесенного приема мало, канал разнесенного приема конфигурируется посредством исключения небольшого количества поднесущих в каждом из каналов AMC. Если количество пользователей канала разнесенного приема велико, канал разнесенного приема конфигурируется посредством исключения большого количества поднесущих в каждом из каналов AMC. Также возможно отдельно назначать подполосы для канала разнесенного приема.

Фиг.5 - схема, иллюстрирующая иллюстративный способ передачи каналов разнесенного приема и каналов AMC совместно в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На Фиг.5 можно заметить, что передаются N каналов AMC и передаются каналы разнесенного приема, используя каналы, сформированные посредством исключения поднесущих этих каналов AMC. На Фиг.5 также можно заметить, что местоположения передачи каналов разнесенного приема, то есть местоположения поднесущей, отображенные на символах данных, передаваемых в режиме разнесенного приема, скачкообразно перестраиваются с каждым символом OFDM. Кроме того, также можно отметить, что символы данных для 3 терминалов, MS1, MS2 и MS3, передаются посредством ассоциированных с ними предопределенных каналов AMC. Несмотря на то что на Фиг.5 ось координат времени и ось координат частоты приведены в качестве примера, необходимо отметить, что технология, предложенная в иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения, для передачи каналов разнесенного приема, сконфигурированных посредством исключения поднесущих каналов AMC, также может быть применена к любой системе, которая распределяет и передает один символ модуляции посредством множества поднесущих на оси координат частоты.

Фиг.6 - схема, иллюстрирующая иллюстративный способ выделения поднесущих во временном слоте, когда каналы разнесенного приема и каналы AMC управляются совместно, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. Согласно Фиг.6, термин “временной слот” соответствует единице передачи или единице планирования одного блока информации. На Фиг.6 символы OFDM, передаваемые в течение временного слота №1, временного слота №2, …, временного слота №N, что отмечено в частотной области, обозначены ссылочными номерами 602, 603 и 604. Как показано, ссылочным номером 602 обозначены N каналов AMC в одном временном слоте. Все поднесущие разделяются на N подполос, а одна полоса AMC состоит из одной или множества подполос MC. На примере предложенной схемы, в течение самого первого временного слота 601 все поднесущие используются в канале AMC без какого-либо канала разнесенного приема, что обозначено ссылочным номером 602. Ссылочный номер 603 указывает на пример, в котором часть поднесущих, которые должны быть переданы услугам или терминалам в режиме разнесенного приема, исключается в соответствии с предопределенным шаблоном исключения. Шаблон исключения может обновляться каждый слот или каждый символ OFDM в соответствии с предопределенным правилом скачкообразной перестройки. Поднесущие, которые остаются после исключения, используются для передачи в режиме AMC, и здесь нет отличия между передачей в этом режиме AMC и передачей в обычном режиме AMC, за исключением уменьшения количества доступных поднесущих. Кроме того, информация о поднесущих, используемых в режиме разнесенного приема, может быть получена терминалами посредством канала управления. Между тем, ссылочный номер 604 указывает на пример, в котором поднесущие передаются в режиме разнесенного приема, с точки зрения конкретного терминала или услуги. В примере, указанном ссылочным номером 604, количество поднесущих, используемых для режима разнесенного приема, увеличено, по сравнению количеством в примере, указанном ссылочным номером 603.

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая планирование базовой станцией в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг.7 в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения на этапе 701 базовая станция выполняет планирование для режима разнесенного приема. То есть базовая станция определяет, какие символы данных должны быть переданы посредством каналов разнесенного приема и сколько поднесущих необходимо для передачи этих символов данных. Кроме того, базовая станция определяет, сколько поднесущих должно быть исключено в каналах AMC в соответствии с вышеупомянутым определением, а затем определяет местоположения исключения в соответствии с предопределенным правилом. В месте с тем, на этапе 701 базовая станция конфигурирует каналы разнесенного приема, а затем определяет мощность передачи этих каналов разнесенного приема.

Далее на этапе 702 базовая станция собирает информацию планирования для, по меньшей мере, одной подполосы, составляющей каждый канал AMC. Например, базовая станция конфигурирует возвращенную от терминалов в качестве обратной связи информацию CQI для каждого канала AMC и каналов разнесенного приема, определенных на этапе 701. Затем базовая станция собирает информацию планирования, такую как количество оставшихся поднесущих и доступная мощность для каждого отдельного канала AMC. После этого, на этапе 703 базовая станция выполняет планирование в отношении, по меньшей мере, одной подполосы, составляющей каждый канал AMC. Процесс планирования может выбирать терминал, имеющий лучшее качество канала для каждого канала AMC, или вместе с этим может принимать во внимание количество данных, которые должны быть переданы каждому терминалу.

На этапе 704 базовая станция конфигурирует символы OFDM, включая в них пользовательские данные в соответствии с результатом планирования для режима разнесенного приема и режима AMC, и передает сконфигурированные символы OFDM в беспроводную сеть. На этапе 705 базовая станция передает каналы разнесенного приема и каналы AMC, в которых передаются символы OFDM, вместе с информацией управления, включающей в себя информацию о поднесущих, необходимую терминалам для приема каналов разнесенного приема и каналов AMC. Здесь информация управления включает в себя местоположения поднесущих каналов разнесенного приема и местоположения передачи поднесущих каналов AMC, сконфигурированных, используя поднесущие, оставшиеся после конфигурирования каналов разнесенного приема. Затем, на этапе 706, базовая станция повторяет каждый предопределенный период планирования действие на этапах с 701 по 705 для следующего планирования.

Фиг.8 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая прием терминалами данных из каналов АМС в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. Согласно Фиг.8, работа терминала включает в себя первый цикл на этапах 801 и 802 и второй цикл на этапах с 803 до 806.

Первый цикл соответствует действию, в котором терминал предоставляет базовой станции в качестве обратной связи информацию CQI. На этапе 801 терминал измеряет CQI нисходящей линии связи в соответствии с предопределенным правилом, а затем на этапе 802 предоставляет базовой станции в качестве обратной связи измеренную информацию CQI.

Во втором цикле, соответствующем действию на этапах с 803 по 806, терминал принимает каналы AMC. На этапе 803 терминал демодулирует канал управления, переданный базовой станцией. После демодуляции канала управления, на этапе 804 терминал определяет, необходимо ли демодулировать каналы AMC. То есть терминал определяет, передавала ли базовая станция данные соответствующему терминалу в течение этого интервала передачи данных. Если определено, что нет данных, переданных соответствующему терминалу, терминал переходит к следующему интервалу передачи данных. Однако если на этапе 804 определено, что есть данные, переданные соответствующему терминалу, то есть существует необходимость демодуляции канала данных, то на этапе 805 терминал получает из канала управления информацию управления, необходимую для демодуляции канала данных. Информация управления включает в себя информацию, необходимую для приема каналов AMC, например она включает в себя информацию местоположения поднесущих каналов AMC, для того чтобы терминал мог определить расположение поднесущих, оставшихся после исключения для конфигурирования каналов разнесенного приема. Информация управления может быть передана не только посредством канала управления, но также посредством других назначенных каналов. После получения информации управления, необходимой для демодуляции каналов AMC, на этапе 806 терминал демодулирует данные, принятые посредством соответствующего канала AMC, используя полученную информацию управления. Процесс на этапах с 803 по 806 повторяется, когда терминал продолжает принимать данные. Вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на Фиг.8, пригоден для передачи данных конкретному пользователю.

Фиг.9 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая прием терминалами данных из каналов разнесенного приема в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Аналогично, на Фиг.9 работа терминала включает в себя первый цикл на этапах 901 и 902 и второй цикл на этапах с 903 до 906. Обозначенные на Фиг.9 пунктирной линией этапы могут быть пропущены.

Первый цикл соответствует действию, в котором терминал предоставляет базовой станции в качестве обратной связи информацию CQI. На этапе 901 терминал измеряет CQI нисходящей линии связи в соответствии с предопределенным правилом, а затем на этапе 902 предоставляет базовой станции в качестве обратной связи измеренную информацию CQI. Во втором цикле, соответствующем действию на этапах с 903 по 906, терминал принимает каналы разнесенного приема. На этапе 903 терминал демодулирует канал управления, переданный базовой станцией. После демодуляции канала управления, на этапе 904 терминал определяет, необходимо ли демодулировать каналы разнесенного приема. То есть терминал определяет, передавала ли базовая станция данные соответствующему терминалу в течение этого интервала передачи данных.

Если на этапе 904 определено, что нет данных, переданных соответствующему терминалу, терминал переходит к следующему интервалу передачи данных. Однако если на этапе 904 определено, что есть данные, переданные соответствующему терминалу, то есть существует необходимость демодуляции канала данных, то на этапе 905 терминал получает из канала управления информацию управления, необходимую для демодуляции каналов разнесенного приема. Информация управления включает в себя информацию, необходимую для приема каналов AMC, например она включает в себя информацию местоположения поднесущих, составляющих каналы разнесенного приема. Информация управления может быть передана не только посредством канала управления, но также посредством других назначенных каналов. После получения информации управления, необходимой для демодуляции каналов разнесенного приема, на этапе 906 терминал демодулирует данные, принятые посредством соответствующего канала разнесенного приема, используя полученную информацию управления. Процесс на этапах с 903 по 906 повторяется, когда терминал продолжает принимать данные. В процессе приема канала разнесенного приема действие на этапах 903 и 904 может быть пропущено в случае, если терминал и базовая станция предварительно договорились принимать данные терминала при конкретном местоположении поднесущей. Другими словами, действие может быть пропущено в случае, если терминал договорился с базовой станцией неизменно передавать данные в предопределенное время без определения каждый раз того, следует ли передавать каналы разнесенного приема для этого самого терминала. Вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на Фиг.9, пригоден в случае, если должен непрерывно передаваться предопределенный объем данных, подобно трафику в реальном времени.

Фиг.10 - схема, иллюстрирующая структуру передатчика базовой станции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг.10, модуль 1101 выделения канала разнесенного приема назначает, через какие поднесущие в полной полосе частот системы будут передаваться каналы разнесенного приема, то есть определяет, с помощью каких поднесущих будут сконфигурированы каналы разнесенного приема. Модуль 1103 выделения каналов AMC определяет, посредством каких поднесущих в полной полосе частот системы будут передаваться каналы AMC, то есть определяет, с помощью каких поднесущих будут сконфигурированы каналы AMC. Модуль 1002 управления (контроллер) принимает от модуля 1001 выделения канала распределенного приема информацию, указывающую, каким поднесущим выделены каналы разнесенного приема, и, исходя из принятой информации, управляет модулем 1003 выделения каналов AMC, так чтобы он конфигурировал каналы AMC. То есть модуль 1002 управления управляет модулем 1003 выделения каналов AMC, так чтобы он мог передавать каналы AMC на оставшихся поднесущих, исключая поднесущие, используемые каналами разнесенного приема. Согласно Фиг.10, под управлением модуля 1002 управления модуль 1003 выделения каналов AMC определяет поднесущие, посредством которых будут передаваться каналы AMC.

Модуль 1005 приема обратной связи в виде качества канала принимает от каждого терминала информацию CQI нисходящей линии связи. Модуль 1004 принятия решения в отношении принимающего канал AMC терминала и скорости принимает от модуля 1005 приема обратной связи в виде качества канала информацию CQI, переданную каждым терминалом. Кроме того, модуль 1004 принятия решения в отношении принимающего канал AMC терминала и скорости принимает от модуля 1003 выделения каналов AMC информацию о количестве поднесущих, использованных для каждого канала AMC. Исходя из принятой информации, модуль 1004 принятия решения в отношении принимающего канал AMC терминала и скорости определяет, какому пользователю будет выделен каждый канал AMC и какая скорость передачи данных будет использована. Модуль 1006 формирования символа OFDM принимает от модуля 1001 выделения канала разнесенного приема и модуля 1004 принятия решения в отношении принимающего канал AMC терминала и скорости конфигурационную информацию для каналов разнесенного приема и каналов AMC и конфигурирует один символ OFDM, исходя из принятой конфигурационной информации. Процесс конфигурирования каналов данных, используя как каналы AMC, так и каналы разнесенного приема, может быть выполнен посредством способов, проиллюстрированных на Фиг.4-6. Наконец, модуль 1007 передачи символа OFDM передает в беспроводную сеть символ OFDM, сформированный модулем 1006 формирования символа OFDM.

Фиг.11 - схема, иллюстрирующая структуру приемника терминала в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. Согласно Фиг.11, модуль 1101 измерения качества канала нисходящей линии связи измеряет CQI канала нисходящей линии связи каждый предопределенный промежуток времени и выдает измеренную CQI на модуль 1102 передачи CQI. После конкретного процесса кодирования канала модуль 1102 передачи CQI передает передатчику принятую информацию CQI. В действии приема данных модуль 1103 демодуляции канала управления принимает канал управления, содержащий информацию управления для приема каналов разнесенного приема и/или каналов AMC, по нисходящей линии связи. Модуль 1104 демодуляции канала данных демодулирует каналы данных, исходя из информации управления, принятой от модуля 1103 демодуляции канала управления, и выводит демодулированные данные. Демодулированные данные представляют собой пакет, переданный в режиме разнесенного приема или режиме AMC.

Как можно понять из предшествующего описания, предложенный способ эффективного объединения и управления методикой разнесенного приема и методикой AMC может оптимизировать рабочие характеристики каждого канала, то есть каждого из каналов разнесенного приема и каналов AMC. А именно предложенный способ конфигурирует каналы разнесенного приема, так чтобы они имели максимальный разброс на оси координат времени и оси координат частоты, и конфигурирует каналы AMC, так чтобы они использовали все оставшиеся поднесущие, за исключением поднесущих, используемых каналами разнесенного приема. Кроме того, поднесущие смежны друг другу, тем самым увеличивая эффективность передачи AMC. Следовательно, иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения способствуют максимизации емкости системы связи, которая передает/принимает данные, используя схему коллективного доступа, основанную на OFDM.

Несмотря на то что настоящее изобретение было показано и описано в соответствии с его конкретными вариантами осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть сделаны в нем без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, который определен прилагающейся формулой изобретения.

Изобретение относится к системе беспроводной связи, используя схему коллективного доступа. Технический результат: повышение эффективности совместного использования технологии разнесенного приема и технологии Адаптивной Модуляции и Кодирования (АМС) в системе связи, поддерживающей высокоскоростную беспроводную услугу мультимедиа. Способ конфигурирования и управления каналом в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество полос, содержит этапы, на которых выбирают по меньшей мере одну подполосу из упомянутого множества подполос и выделяют каждый из каналов АМС, используя выбранную по меньшей мере одну подполосу; исключают поднесущие по меньшей мере одного из каналов АМС в соответствии с предопределенным шаблоном; и выделяют канал разнесенного приема, используя исключенные поднесущие. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ конфигурирования и управления каналом в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос, содержащий этапы, на которых:
выбирают по меньшей мере одну подполосу из упомянутого множества подполос и выделяют каждый из каналов Адаптивной Модуляции и Кодирования (АМС), используя выбранную по меньшей мере одну подполосу;
исключают поднесущие по меньшей мере одного из упомянутых каналов АМС в соответствии с предопределенным шаблоном; и
выделяют канал разнесенного приема, используя исключенные поднесущие.

2. Способ по п.1, в котором каналы АМС и канал разнесенного приема передаются совместно в одном временном слоте.

3. Способ по п.1, в котором, если система беспроводной связи является системой Мультиплексирования с Ортогональным Разделением Частот (OFDM), каналы АМС и канал разнесенного приема передаются совместно в одном интервале символа OFDM.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором выделяют канал управления для передачи информации о каждой из поднесущих, составляющих каналы АМС и канал разнесенного приема.

5. Способ по п.1, в котором количество каналов АМС, которым выделяется канал разнесенного приема, обратно пропорционально количеству терминалов, принимающих канал разнесенного приема.

6. Способ по п.5, в котором увеличение количества каналов АМС, которым выделяется канал разнесенного приема, ведет к уменьшению количества поднесущих, исключенных в каждом канале АМС.

7. Способ передачи канала базовой станцией в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос, содержащий этапы, на которых:
определяют поднесущие, выделенные каналу разнесенного приема, среди поднесущих упомянутого множества подполос;
определяют поднесущие, выделенные множеству каналов Адаптивной Модуляции и Кодирования (АМС), так чтобы каждый канал АМС включал в себя по меньшей мере одну из упомянутого множества подполос за исключением поднесущих, выделенных каналу разнесенного приема;
определяют схему модуляции и схему кодирования для каждого из упомянутых каналов АМС, используя информацию качества канала (CQI) нисходящей линии связи, принятую от каждого терминала; и
передают каналы АМС и канал разнесенного приема совместно.

8. Способ по п.7, в котором каналы АМС и канал разнесенного приема передаются совместно в одном временном слоте.

9. Способ по п.7, в котором, если система беспроводной связи является системой Мультиплексирования с Ортогональным Разделением Частот (OFDM), каналы АМС и канал разнесенного приема передаются совместно в одном интервале символа OFDM.

10. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором передают информацию о каждой из поднесущих, составляющих каналы АМС и канал разнесенного приема, посредством канала управления.

11. Способ по п.7, в котором количество каналов АМС, которым выделяется канал разнесенного приема, обратно пропорционально количеству терминалов, принимающих канал разнесенного приема.

12. Способ по п.11, в котором увеличение количества каналов АМС, которым выделяется канал разнесенного приема, является причиной уменьшения количества поднесущих, исключенных в каждом канале АМС.

13. Передающее устройство базовой станции в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество поднесущих, содержащее:
модуль выделения канала разнесенного приема для выбора предопределенных поднесущих из поднесущих упомянутого множества подполос и выделения канала разнесенного приема, используя выбранные поднесущие;
модуль выделения каналов Адаптивной Модуляции и Кодирования (АМС) для выделения множества каналов АМС, так чтобы каждый из этих каналов АМС включал в себя по меньшей мере одну подполосу среди упомянутого множества подполос;
модуль управления для управления модулем выделения каналов АМС, так чтобы модуль выделения каналов АМС определял поднесущие, выделяемые упомянутому множеству каналов АМС, за исключением поднесущих, выделяемых каналу разнесенного приема;
средство для определения схемы модуляции и схемы кодирования для каждого из каналов АМС, используя информацию качества канала (CQI) нисходящей линии связи, принятую от каждого терминала; и модуль передачи для передачи каналов АМС и канала разнесенного приема совместно.

14. Передающее устройство по п.13, в котором модуль передачи передает каналы АМС и канал разнесенного приема совместно в одном временном слоте.

15. Передающее устройство по п.13, в котором, если система беспроводной связи является системой Мультиплексирования с Ортогональным Разделением Частот (OFDM), каналы АМС и канал разнесенного приема передаются совместно в одном интервале символа OFDM.

16. Передающее устройство по п.13, дополнительно содержащее средство для передачи информации о каждой из поднесущих, составляющих каналы АМС и канал разнесенного приема, посредством канала управления.

17. Передающее устройство по п.13, в котором количество каналов АМС, которым выделен канал разнесенного приема, обратно пропорционально количеству терминалов, принимающих канал разнесенного приема.

18. Передающее устройство по п.17, в котором увеличение количества каналов АМС, которым выделен канал разнесенного приема, является причиной уменьшения количества поднесущих, исключенных в каждом канале АМС.

19. Способ приема канала терминалом в системе беспроводной связи, которая разделяет полную частотную полосу на множество подполос, содержащий этапы, на которых:
измеряют качество канала нисходящей линии связи в соответствии с предопределенным правилом для формирования информации качества канала (CQI) и передают эту CQI базовой станции;
принимают информацию управления для демодуляции каждого канала отдельно от канала управления в беспроводной среде, где базовая станция передает канал разнесенного приема и канал Адаптивной Модуляции и Кодирования (АМС) совместно;
определяют, исходя из принятой информации управления, принимать ли канал разнесенного приема или канал АМС; и,
если определено принимать канал разнесенного приема или канал АМС, демодулируют канал разнесенного приема или канал АМС в соответствии со схемой модуляции и схемой кодирования, заданными в информации управления.

20. Принимающее устройство терминала в системе беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос, содержащее:
модуль передачи информации качества канала (CQI) для измерения качества канала нисходящей линии связи в соответствии с предопределенным правилом с целью формирования CQI и для передачи этой CQI базовой станции;
модуль демодуляции канала управления для приема информации управления для демодуляции каждого канала отдельно от канала управления в беспроводной среде, где базовая станция передает канал разнесенного приема и канал Адаптивной Модуляции и Кодирования (АМС) совместно;
модуль демодуляции канала данных для демодуляции, если необходимо принимать канал разнесенного приема или канал АМС, канала разнесенного приема или канала АМС в соответствии со схемой модуляции и схемой кодирования, заданными в информации управления.

21. Устройство для конфигурирования и управления каналом в базовой станции системы беспроводной связи, которая разделяет полную полосу частот на множество подполос, содержащее:
средство выбора для выбора по меньшей мере одной поднесущей из упомянутого множества поднесущих и выделения каждого из каналов Адаптивной Модуляции и Кодирования (АМС), используя выбранную по меньшей мере одну подполосу;
средство управления для исключения поднесущих по меньшей мере одного из упомянутых каналов АМС в соответствии с предопределенным шаблоном; и
средство выделения канала для выделения канала разнесенного приема, используя исключенные поднесущие.