СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ПИЛОТ СИМВОЛОВ И СИМВОЛОВ ДАННЫХ Российский патент 2011 года по МПК H04B7/05 

Испрашивание приоритета согласно §119 Раздела 35 Свода законов США

[0001] Данная заявка на патент испрашивает приоритет предварительных заявок № 60/864,342 "A METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMIT PSD ADJUSTMENT FOR E-UTRA UL", и № 60/888,905 "TRANSMIT PSD ADJUSTMENT FOR E-UTRA UL", поданных 3 ноября 2006 и 8 февраля 2007, соответственно обе переданы заявителю настоящей заявки и тем самым явно включенных по ссылке.

Область техники

[0002] Настоящее изобретение в целом относится к беспроводной связи, и более конкретно - к динамической регулировке спектральной плотности мощности.

Уровень техники

[0003] Системы беспроводной связи развернуты широко для обеспечения различных типов контента связи, таких как голос, данные и так далее. Эти системы могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать связь с множественными пользователями посредством совместного использования доступных системных ресурсов (например, полосы частот и мощности передачи). 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), системы ортогонального FDMA (OFDMA) и системы FDMA с единственной несущей (SC-FDMA).

[0004] Обычно беспроводная система связи с множественным доступом может одновременно поддерживать обмен для множества беспроводных терминалов. Каждый терминал обменивается с одной или более базовыми станциями посредством передачи по прямым и обратным линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовых станций к терминалам, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена посредством системы "один вход - один выход", "множество входов - один выход" или " множество входов - множество выходов" (MIMO).

[0005] Система MIMO использует множество (N_r) передающих антенн и множество (N_R) приемных антенн для передачи данных. Канал MIMO, сформированный N_T передающими и N_R приемными антеннами, может быть разделен на N_S независимых каналов, которые также называются как пространственные каналы, где N_S ≤ min {N_T, N_R}. Каждый из N_S независимых каналов соответствует измерению. Система MIMO может обеспечить улучшенную производительность (например, более высокая пропускная способность и/или большая надежность), если используется дополнительное измерение (размерность), созданное множественными передающими и приемными антеннами.

[0006] Система MIMO поддерживает системы с дуплексной связью с временным разделением (TDD) и системы с дуплексной связью с частотным разделением (FDD). В системе передачи прямая и обратная линии связи находятся в одной и той же частотной области так, чтобы принцип взаимного влияния позволял выполнить оценку канала прямой линии связи из канала обратной линии связи. Это позволяет точке доступа извлечь коэффициент усиления формирования диаграммы направленности для передачи по прямой линии связи, когда множественные антенны доступны в точке доступа.

Сущность изобретения

[0007] Один аспект раскрытия относится к способу управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи посредством мобильной станции в беспроводной сети. Способ содержит определение спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа и динамическую регулировку спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа.

[0008] Другой аспект раскрытия относится к устройству для управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи посредством мобильной станции в беспроводной сети. Устройство содержит процессор, конфигурированный для определения спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа, на основании PAR по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа, и модуля регулируемого усиления, конфигурированного для динамической регулировки спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа, на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа.

[0009] Еще один аспект раскрытия относится к устройству для управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи посредством мобильной станции в беспроводной сети. Устройство содержит средство для определения спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании PAR по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа; и средство для динамической регулировки спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа.

[0010] Еще один аспект настоящего изобретения относится к компьютерному программному продукту, содержащему считываемый компьютером носитель. Считываемый компьютером носитель содержит код для того, чтобы вынудить компьютер определять спектральную плотность мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании PAR символа данных, и код для того, чтобы вынудить компьютер динамически корректировать спектральную плотность мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа.

[0011] Еще один аспект настоящего изобретения относится к процессору, выполняющему команды для управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи с помощью мобильной станции в беспроводной сети. Команды включают в себя определение спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании PAR по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа, и динамическую регулировку спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа.

[0012] Нужно понимать, что и предшествующее общее описание, и нижеследующее подробное описание являются примерными и предназначаются, чтобы обеспечить дополнительное пояснение заявленного объекта изобретения.

Краткое описание чертежей

[0013] Признаки, характер и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из подробного описания, приведенного ниже, вместе с чертежами, на которых подобные символы идентифицируют соответственно подобные элементы повсюду и на которых:

[0014] Фиг. 1 является схемой системы беспроводной связи множественного доступа согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

[0015] Фиг. 2 - блок-схема элементов системы беспроводной связи согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

[0016] Фиг. 3 - последовательность операций, иллюстрирующая способ управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи с помощью мобильной станции в беспроводной сети согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

[0017] Фиг. 4 - примерная кривая PAR (дБ) для QPSK и 16 QAM согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

[0018] Фиг. 5 - примерная кривая PAR (дБ) для QPSK и 64 QAM согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

[0019] Фиг. 6 - последовательность операций, иллюстрирующая способ сигнализации принимающей стороне об изменениях в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

[0020] Фиг. 7 - последовательность операций, иллюстрирующая способ определения, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символов и символов данных приемлемыми согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Подробное описание

[0021] В нижеследующем подробном описании формулируются многочисленные конкретные подробности, чтобы обеспечить полное понимание сущности изобретения. Должно быть, очевидно, специалистам в области техники, что эта сущность может быть осуществлена без некоторых из этих конкретных подробностей. В других примерах известные структуры и методики не показаны в подробностях, чтобы не затенять сущность изобретения.

[0022] Слово "примерный" используется здесь, чтобы означать "служить примером или иллюстрацией”. Любой аспект или вариант осуществления, описанный здесь как "примерный", не должны обязательно быть рассмотрены как предпочтительные или выгодные по сравнению с другими аспектами или вариантами осуществления.

[0023] Ссылка ниже приводится на аспекты сущности изобретения, примеры которого иллюстрируются на сопроводительных чертежах, на которых аналогичные ссылочные позиции относятся к аналогичным элементам по всему описанию.

[0024] Фиг. 1 показывает систему 10 беспроводной связи множественного доступа согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Точка 100 доступа включает в себя группы из множественных антенн, одна включает в себя 104 и 106, другая включает в себя 108 и 110, и дополнительная группа включает в себя 112 и 114. На фиг. 1 только две антенны показаны для каждой группы антенн, однако больше или меньше антенн может быть использовано для каждой группы антенн. Терминал 116 доступа находится в связи с антеннами 112 и 114, где антенны 112 и 114 передают информацию на терминал 116 доступа по прямой линии связи 120 и принимают информацию от терминала 116 доступа по обратной линии связи 118. Терминал 122 доступа находится в связи с антеннами 106 и 108, где антенны 106 и 108 передают информацию к терминалу 122 доступа по прямой линии 126 связи и принимают информацию от терминала 122 доступа по обратной линии связи 124. В системе FDD линии связи 118, 120, 124 и 126 могут использовать отличную частоту для обмена. Например, прямая линия связи 120 может использовать отличную частоту после того, как использована обратной линией связи 118 (то есть восходящей линией связи (UL) 118).

[0025] Каждая группа антенн и/или области, в которой они предназначаются для обмена, часто называются сектором точки доступа 100. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, каждая группа антенн (например, антенны 112 и 114) предназначены для обмена с терминалами доступа (например, терминалом 116 доступа) в заданном секторе областей, охватываемых точкой 100 доступа.

[0026] При обмене по прямым линиям связи 120 и 126 передающие антенны точки 100 доступа используют формирование диаграммы направленности, чтобы улучшить отношение сигнал - шум прямых линий связи для различных терминалов 116 и 122 доступа. Кроме того, точка 100 доступа, использующая формирование диаграммы направленности, чтобы выполнить передачу к терминалам 116 и 122 доступа, рассеянным случайным образом по ее области обслуживания, вызывает меньше помех для терминалов доступа (не показаны) в соседних ячейках (не показаны), чем точка 100 доступа, передающая через единственную антенну на все свои терминалы доступа.

[0027] Точка 100 доступа может быть стационарной станцией, используемой для обмена с терминалами 116 и 122 доступа, и может также называться как Узел B, или некоторым другим термином. Во время передачи по восходящей линии связи точка 100 доступа может называться как принимающая сторона. Терминалы 116 и 122 доступа можно также назвать пользовательским оборудованием (UE), устройствами беспроводной связи, терминалами, станциями или некоторой другой терминологией.

[0028] Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей примерную систему 210 передатчика (также известную как точка 100 доступа) и систему 250 приемника (также известную как по меньшей мере один из терминалов 116 и 120 доступа) в системе MIMO 200, согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. В системе 210 передатчика данные трафика для ряда потоков данных выдаются из источника 212 данных на процессор 214 данных передачи (TX).

[0029] При передаче по нисходящей линии связи, например, каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Процессор 214 данных передачи форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основании конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы выдавать кодированные данные.

[0030] Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с пилот-данными, используя методики OFDM. Пилот-данные обычно являются известным шаблоном данных, который обрабатывается известным способом и может использоваться в системе приемника для оценки ответа канала. Мультиплексированные пилот-данные и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (то есть выполняется преобразование символа) на основании конкретной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных, чтобы выдать символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены командами, выполняемыми процессором 230.

[0031] Символы модуляции для всех потоков данных затем подаются на процессор 220 MIMO ТХ, который может далее обработать символы модуляции (например, для OFDM). Процессор 220 MIMO ТХ затем выдает N_T потоков символов модуляции на N_T передатчиков (TMTR) 222a-222t. В некоторых вариантах осуществления процессор 220 MIMO ТХ применяет веса формирования диаграммы направленности к символам потоков данных и к антенне, от которой передается символ.

[0032] Каждый передатчик 222 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы выдать один или более аналоговых сигналов, и также приводит в требуемое состояние (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты), аналоговые сигналы, чтобы выдать модулированный сигнал, подходящий для передачи по каналу MIMO. N_T модулированных сигналов от передатчиков 222a-222t затем передаются через N_T антенн 224a-224t соответственно.

[0033] В системе 250 приемника переданные модулированные сигналы принимаются N_R антеннами 252a-252r, и принятый сигнал от каждой антенны 252 выдается на соответствующий приемник (RCVR) 254a-254r. Каждый приемник 254 приводит к требуемому состоянию (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает приведенный к требуемым условиям сигнал, чтобы получить выборки, и далее обрабатывает выборки, чтобы обеспечить передачу "принятого" потока символов.

[0034] Процессор 260 данных приема затем принимает и обрабатывает принятые N_R потоков символов от N_R приемников 254 на основании способа обработки конкретного приемника, чтобы выдать N_T "обнаруженных" потоков символов. Процессор 260 данных приема затем демодулирует, выполняет обратное перемежение и декодирует каждый обнаруженный поток символов, чтобы восстановить данные трафика для этого потока данных. Обработка процессором 260 данных приема является комплементарной к обработке, выполняемой процессором 220 MIMO передачи и процессором 214 данных передачи в системе 210 передатчика.

[0035] Процессор 270 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать (описано ниже). Процессор 270 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга.

[0036] Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации относительно линии связи и/или принятого потока данных. Сообщение обратной линии связи затем обрабатывается процессором 238 данных передачи, который также принимает данные трафика для ряда потоков данных из источника данных 236, модулируется модулятором 280, приводится к требуемым условиям передатчиками 254a-254r и передается назад к системе 210 передатчика.

[0037] В системе 210 передатчика модулированные сигналы от системы 250 приемника принимаются антеннами 224, приводятся к требуемым условиям приемниками 222, демодулируются демодулятором 240 и обрабатываются процессором 242 данных приема, чтобы извлечь сообщение по обратной линии связи, переданное системой 250 приемника. Процессор 230 затем определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для того, чтобы определить веса формирования диаграммы направленности, затем обрабатывает извлеченное сообщение.

[0038] В одном аспекте логические каналы классифицируются на каналы управления и каналы трафика. Логические каналы управления содержат канал управления вещанием (BCCH), который является DL каналом (нисходящей линии связи) для вещания информации управления системой. Пейджинговый канал управления (PCCH), который является DL каналом, который передает пейджинговую информацию. Канал управления мультивещанием (MCCH), который является DL каналом точка-многоточка, используется для передачи информации управления и планирования услуги вещания и мультивещания мультимедиа (MBMS) для одного или нескольких MTCH. Обычно после установления RRC соединения этот канал используется только теми UE, которые принимают MBMS (примечание: старый MCCH+MSCH). Выделенный канал управления (DCCH) является двунаправленным каналом точка-точка, который передает информацию выделенного управления и используется UE, имеющими RRC соединение. В одном аспекте логические каналы трафика содержат выделенный канал трафика (DTCH), который является двунаправленным каналом точка-точка, выделенным одному UE, для передачи пользовательской информации. Кроме того, канал трафика мультивещания (MTCH) для DL канала "точка-многоточка" для передачи данных трафика.

[0039] В одном аспекте транспортные каналы классифицируются на DL (нисходящие) и UL (восходящие). DL каналы транспортировки содержат канал радиовещания (BCH), совместно используемый канал передачи данных нисходящей линии связи (DL-SDCH) и пейджинговый канал (PCH), PCH для поддержки сохранения мощности UE (цикл DRX указывается сетью для UE), вещаемый по всей ячейке, и отображенный в PHY (физические) ресурсы, которые могут использоваться для других каналов управления/трафика. UL каналы транспортировки содержат канал произвольного доступа (RACH), канал запроса (REQCH), совместно используемый канал передачи данных восходящей линии связи (UL-SDCH) и множество PHY каналов. PHY каналы содержат набор каналов DL и каналов UL.

[0040] Согласно некоторым аспектам DL PHY каналы содержат: общий пилот-канал (CPICH); канал синхронизации (SCH); общий канал управления (CCCH); совместно используемый канал управления DL (SDCCH); канал управления мультивещанием (MCCH); совместно используемый UL канал назначения (SUACH); канал подтверждения (ACKCH); DL физический совместно используемый канал передачи данных (DL-PSDCH); UL канал регулирования мощности (UPCCH); канал индикатора пейджинга (PICH); и канал индикатора нагрузки (LICH). Однако DL PHY не ограничиваются никакой конкретной конфигурацией.

[0041] Согласно некоторым аспектам UL PHY каналы содержат: физический канал произвольного доступа (PRACH); канал индикатора качества канала (CQICH); канал подтверждения (ACKCH); канал индикатора поднабора антенн (ASICH); совместно используемый канал запроса (SREQCH); UL физический совместно используемый канал передачи данных (UL-PSDCH); и широкополосный пилот-канал (BPICH). Однако UL PHY не ограничивается никакой конкретной конфигурацией.

[0042] Фиг. 3 показывает последовательность операций, иллюстрирующую способ управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи мобильной станцией 116 или 122 в беспроводной сети согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Настоящее изобретение относится к UL передачам E-UTRA; однако нужно отметить, что любая UL передача может использоваться, чтобы обеспечить заявленные признаки. LFDM может быть выбран как сигнал передачи из-за его преимуществ отношения пикового значения к среднему значению (PAR). Согласно техническим требованиям E-UTRA, QPSK и 16 QAM являются базовыми схемами модуляции для передачи данных. Кроме того, однако, могут использоваться 64 QAM для пользователей с высокими отношениями сигнала к шуму (SNR). Последовательности постоянной огибающей, такие как последовательность Zadoff-Chu, например, могут быть выбраны в качестве пилот-последовательности. Согласно некоторым аспектам пилот-сигнал и данные передаются в TDM в каждом подкадре, где пилот-сигнал обычно занимает два коротких символа LFDM, и данные занимают шесть длинных символов LFDM. Конечно, настоящее изобретение не ограничивается конфигурацией, описанной выше, и обычному специалисту понятно, что могут быть реализованы различные методики.

[0043] На этапе 300 терминал 116 доступа, например, определяет спектральную плотность мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа, на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) символа данных, в отношении конкретной схемы передачи, используемой терминалом 116 доступа. Спектральная плотность мощности определяется таким образом, что она находится в пределах максимальной мощности, определенной линейной областью усилителя мощности системы 10 беспроводной связи. Поэтому спектральная плотность мощности символа данных, например, уменьшается регулируемым цифровым модулем усиления (не показан) в терминале 116 доступа так, чтобы разность между максимальной мощностью (в пределах линейной области) усилителя мощности и спектральной плотностью мощности символа данных была по меньшей мере равна PAR символа данных, например.

[0044] От этапа 300 процесс переходит к этапу 310, на котором спектральная плотность мощности по меньшей мере одного из пилот-канала и канала данных динамически регулируется на основании разности между PAR пилот-символа и PAR символа данных. Для пилот-символа, если используется многофазная последовательность, такая как последовательность Zadoff-Chu, например, эта пилот-последовательность может иметь постоянную огибающую во времени. В результате PAR пилот-символа равно 0 дБ. Поэтому в этом случае потери выходной мощности усилителя мощности намного больше ослабляются из-за свойств постоянной огибающей последовательностей Zadoff-Chu. Спектральная плотность мощности пилот-символа может быть увеличена с помощью регулируемого цифрового модуля усиления на разность между PAR символа данных и PAR пилот-символа так, чтобы спектральная плотность мощности пилот-символа была также в пределах линейной области усилителя мощности. Если, например, переданная спектральная плотность мощности пачки пилот-символов увеличивается на 4-5 дБ, это может значительно улучшить оценку канала для ограниченных комнатой пользователей около границ зоны охвата беспроводной сети, что приводит к большей зоне охвата системы или общей пропускной способности сектора.

[0045] PAR символа данных, например, получают из поисковой таблицы в памяти 272 терминала 116 доступа на основании соответствующих схем модуляции. Фиг. 4 показывает примерную кривую PAR (дБ) для QPSK и 16 QAM согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Ссылочные позиции 400, 410, 420, 430 и 440 показывают кривые PAR для LFDM - 16 QAM, LFDM - QPSK, LFDM - с перестановками, OFDM - 16 QAM и OFDM - QPSK соответственно. Фиг. 5 изображает примерную кривую PAR (дБ) для QPSK и 64 QAM согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Ссылочные позиции 500, 510, 520, 530 и 540 показывают кривые PAR для LFDM - 64 QAM, LFDM - QPSK, LFDM - с перестановками, OFDM - 64 QAM и OFDM - QPSK соответственно.

[0046] Например, как показано на фиг. 4 и 5, для пользователей SIMO: QPSK: при 1 % PAR для QPSK равно 4.5 дБ (ссылочная позиция 410); 16 QAM: при 1 % PAR для 16 QAM равно 5.1 дБ (ссылочная позиция 400); 64 QAM: при 1 % PAR для 64 QAM равно 5.3 дБ (ссылочная позиция 500). Для пользователей MIMO: значения PAR для QPSK и 16 QAM остаются одним и тем же, если никакая перестановка не применяется к потокам множественных антенн; и PAR равно 4.8 дБ, если перестановка антенн применяется к потокам QPSK и 16 QAM. Терминал 116 доступа имеет априорное знание этих значений, предоставленных кривыми PAR, и сохраняет соответствующие значения PAR в поисковой таблице. Используя эти значения PAR, процессор 270 определяет изменения в спектральной плотности мощности для символов данных и пилот-символов, используя процесс, описанный выше.

[0047] Используя UL передачи E-UTRA, например, есть две различных нумерологии UL, которые можно обычно рассматривать. Во-первых, согласно аспекту может быть 4 коротких пачки пилот-сигнала TDM, и 12 длинных пачек данных TDM в каждой 1 мс идентификации терминала передачи (TTI). При такой конфигурации спектральные плотности мощности пилот-символов и символов данных могут быть отрегулированы 8 раз в течение TTI. Во-вторых, согласно аспекту может быть 2 длинных пачки пилот-сигнала TDM и 12 длинных пачек данных TDM в каждой 1 мс TTI. При этой конфигурации спектральные плотности мощности пилот-символов и символов данных могут быть отрегулированы только четыре раза в течение TTI. Конечно, эти нумерологии UL являются просто примерами, и может использоваться любая другая нумерология.

[0048] Согласно некоторым аспектам от этапа 310 процесс переходит к этапу 320, где об изменениях в спектральных плотностях мощности пилот-символов и символов данных сигнализируют принимающей стороне (например, точке доступа 100). Переданные спектральные плотности мощности для пилот-символов и символов данных вычисляют на основании уровня спектральной плотности мощности опорного сигнала и регулировки дельты спектральной плотности мощности (то есть изменения спектральной плотности мощности) относительно уровня спектральной плотности мощности опорного сигнала. Таким образом, терминал 116 доступа может узнать спектральную плотность мощности опорного символа, используемую точкой доступа 100.

[0049] Фиг. 6 показывает последовательность операций, иллюстрирующую способ сигнализации изменений в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных к точке 100 доступа (как описано выше со ссылками на фиг. 3), согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. На этапе 600 процессор 270 в терминале 166 доступа определяет спектральную плотность мощности опорного сигнала, используемую точкой доступа 100. Согласно некоторым аспектам могут существовать два потенциальных кандидата на опорный сигнал: канал CQI, который передается каждые 2 мс, где модуляция QPSK используется для канала CQI; или широкополосный пилот-сигнал, который передается каждые 10 мс. Последовательности с постоянной огибающей, такие как последовательность Zadoff-Chu, могут использоваться в качестве широкополосной пилот-последовательности. Конечно, настоящее изобретение не ограничивается этими двумя опорными сигналами - кандидатами и могут использоваться другие опорные сигналы, чтобы достичь требуемых признаков. Когда точный опорный сигнал будет известен терминалу 116 доступа, его спектральная плотность мощности будет известна, поскольку она сохраняется в памяти 272.

[0050] Чтобы определить спектральную плотность мощности опорного сигнала, терминал 116 доступа сначала определяет, какой опорный сигнал используется точкой доступа 100. В качестве одного примера опорный сигнал может быть согласован во всей беспроводной сети и, таким образом, терминал 116 доступа всегда знает о технических требованиях опорного сигнала. В качестве другого примера, если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорные сигналы, но это является одним и тем же для всех терминалов 116 доступа в пределах сектора, то тип опорного сигнала может быть передан в BCH. В качестве еще одного примера, если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорные сигналы для различных терминалов 116 доступа в заданном секторе (например, используя различные опорные сигналы в зависимости от пользовательской скорости), то тип опорного сигнала может быть указан посредством сигнализации L3.

[0051] От этапа 600 процесс переходит к этапу 610, где вычисляются соответствующие изменения в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных. Изменение в спектральной плотности мощности пилот-символа определяется на основании разности между спектральной плотностью мощности пилот-символа и спектральной плотностью мощности опорного сигнала, и изменение в спектральной плотности мощности символа данных определяется на основании разности между спектральной плотностью мощности символа данных и спектральной плотностью мощности опорного сигнала.

[0052] От этапа 610 процесс переходит к этапу 620, где вычисленные соответствующие изменения в спектральных плотностях мощности пилот-символов и символов данных передаются к точке доступа 100.

[0053] Возвращаясь к фиг. 3, от этапа 320 процесс переходит к этапу 330, где пилот-символ и символ данных передаются к точке доступа 100.

[0054] Фиг. 7 изображает последовательность операций, иллюстрирующую способ определения, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символов и символов данных приемлемыми согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. После того как изменения в спектральных плотностях мощности пилот-символов и символов данных сигнализируются (сообщаются) к точке 100 доступа (как указано ссылочной позицией 320 на Фиг. 3), процесс может переходить на этап 325, где точка 100 доступа определяет, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символов и символов данных приемлемыми. Критерии для определения, являются ли пилот-сигнал и символы данных приемлемыми, могут включать в себя не превышение общей мощности передачи заранее определенного значения, установленного требованиями терминала 116 доступа, или поддержание рабочей области в пределах диапазона линейного режима работы усилителя мощности.

[0055] Если отрегулированные спектральные плотности мощности пилот-символов и символов данных являются приемлемыми, то процесс переходит к этапу 330, и пилот-сигнал и символы данных передаются к точке 100 доступа, как описано выше. Если точка 100 доступа определяет, что спектральные плотности мощности не являются приемлемыми, процесс возвращается к этапу 300, где определяется новая спектральная плотность мощности символа данных, и процесс согласно Фиг. 3 продолжается, как описано выше.

[0056] Хотя вышеупомянутый пример основан на определении спектральной плотности мощности символа данных и динамической регулировке спектральной плотности мощности пилот-символа на основании разности между значениями PAR пилот-символов и символов данных, специалисту понятно, что противоположное также может иметь место. Таким образом, спектральная плотность мощности пилот-символа может быть определена, и спектральная плотность мощности символа данных может быть динамически регулируемой, на основании различия между значениями PAR пилот-символов и символов данных.

[0057] Для UL передач E-UTRA охват сети определяется краевыми пользователями, которые передают при пиковой мощности и все еще могут быть не в состоянии замкнуть линию связи. Для этих пользователей с низким SNR оценка канала может доминировать над эффективностью линии связи.

[0058] Дополнительная свобода в регулировке переданной спектральной плотности мощности пилот-символа допускает возможность увеличения T2P для краевых пользователей, не нарушая ограничений потери выходной мощности усилителя мощности. Используя преимущество PAR последовательности Zadoff-Chu, выбранной для пилот-сигнала, например, можно также увеличить спектральную плотность мощности пилот-сигнала таким образом, что и данные и пилот-сигнал полностью используют усилитель мощности. Улучшенная оценка канала может помочь краевым пользователям достичь лучшей эффективности линии связи и результатов в увеличении охвата.

[0059] Должно быть понятно, что конкретный порядок или иерархия этапов в обработке, раскрытой выше, являются примером примерных подходов. На основании предпочтений варианта осуществления подразумевается, что конкретный порядок или иерархия этапов в процессах могут быть изменены, оставаясь в рамках настоящего изобретения. Прилагаемые пункты формулы изобретения на способ представляют элементы различных этапов в типовом порядке и не предназначаются для ограничения конкретным порядком или представленной иерархией.

[0060] Специалистам понятно, что информация и сигнал могут быть представлены, используя любое множество различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информационные сигналы, биты, символы и элементы сигнала, которые могут быть упомянуты всюду по вышеупомянутому описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой их комбинацией.

[0061] Специалистам понятно также, что различные иллюстративные логические модули, схемы и алгоритмы, описанные со ссылками на варианты осуществления, раскрытые здесь, могут быть реализованы как электронное аппаратное обеспечение, программное обеспечение или комбинации обоих. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратного обеспечения и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше обычно в терминах их функциональных возможностей. Реализуются ли такие функциональные возможности как аппаратное обеспечение или программное обеспечение, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, наложенных на полную систему. Специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного применения, но такие решения реализации не должны быть интерпретированы как отклонение от объема настоящего изобретения.

[0062] Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные со ссылками на их раскрытие, могут быть реализованы или выполнены процессором общего назначения, цифровым процессором сигналов (DSP), специализированной интегральной схемой (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицей (FPGA) или другим программируемым логическим устройством, логикой на дискретных логических элементах или транзисторах, дискретными компонентами аппаратного обеспечения, или любой комбинацией, предназначенной для выполнения функций, описанных в настоящем описании. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в альтернативе процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может быть также реализован как комбинация вычислительных устройств, например, комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP, или любая другая такая конфигурация.

[0063] Этапы способа или алгоритма, описанные в раскрытии выше, могут быть воплощены непосредственно в аппаратном обеспечении, в программном модуле, выполняемом процессором или их комбинации. Программный модуль может постоянно находиться в оперативной памяти, флэш-памяти, ПЗУ, программируемом ПЗУ, СППЗУ, регистрах, на жестком диске, сменном диске, CD-ROM или носителе данных любой другой формы, известной в технике. Примерный носитель данных подсоединяется к процессору таким образом, что процессор может считывать информацию с и записывать информацию на носитель данных. В альтернативе носитель данных может быть неотъемлемой частью процессора. Процессор и носитель данных могут постоянно находиться в специализированных интегральных схемах. Специализированные интегральные схемы могут постоянно находиться в пользовательском терминале. В альтернативе процессор и носитель данных могут постоянно находиться в качестве дискретных компонентов в пользовательском терминале.

[0064] Предыдущее описание раскрытых аспектов предоставляется, чтобы позволить любому специалисту в области техники изготовить или использовать настоящее изобретение. Различные модификации к этим аспектам будут легко очевидны для специалистов в области техники, и универсальные принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим аспектам, не отступая от раскрытия. Таким образом, настоящее изобретение не предназначается, чтобы быть ограниченным аспектами, показанными здесь, но должно получить самый широкий объем, совместимый с принципами и новыми особенностями, раскрытыми здесь.

Изобретение относится к беспроводной связи. Спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных управляют для передачи по восходящей линии связи мобильной станцией в беспроводной сети посредством определения спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа. Спектральная плотность мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа затем динамически регулируется на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа. Об изменениях в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных сигнализируют принимающей стороне передачи по восходящей линии связи. Если приемлемо для принимающей стороны, пилот-символ и символ данных передаются к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи. Техническим результатом является оценка канала прямой линии связи из канала обратной линии связи, что позволяет точке доступа извлечь коэффициент усиления формирования диаграммы направленности для передачи по прямой линии связи, когда множественные антенны доступны в точке доступа. 6 н.п. и 60 з.п. ф-лы. 7 ил.

1. Способ управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи посредством мобильной станции в беспроводной сети, причем способ содержит:
определение спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа (300); и
динамическую регулировку спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из пилот-символа и символа данных на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа (310).

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий получение PAR символа данных и PAR пилот-символа из поисковой таблицы на основании схемы модуляции (400-440 или 500-540).

3. Способ по п.1, далее содержащий сигнализацию изменений в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (320).

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий передачу пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (330).

5. Способ по п.3, в котором сигнализация содержит:
определение опорного сигнала от принимающей стороны (600);
вычисление соответствующих изменений в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных на основании спектральной плотности мощности опорного сигнала (610); и
передачу вычисленных соответствующих изменений принимающей стороне (620).

6. Способ по п.5, в котором опорный сигнал является каналом индикатора качества канала (CQI) с квадратурно-фазовой модуляцией (QPSK).

7. Способ по п.5, в котором опорный сигнал является широкополосным пилот-сигналом.

8. Способ по п.5, в котором опорный сигнал определяют, используя вещание канала радиовещания (ВСН), если и индикатор качества канала (CQI) и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в беспроводной сети, но только один используется в пределах сектора.

9. Способ по п.5, в котором опорный сигнал определяется посредством сигнализации протокола сетевого уровня (L3), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в секторе.

10. Способ по п.5, в котором опорный сигнал является согласованным по всей беспроводной сети.

11. Способ по п.1, дополнительно содержащий определение принимающей стороной, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символа и символа данных приемлемыми для передачи (325).

12. Устройство для управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи посредством мобильной станции в беспроводной сети, содержащее:
процессор, конфигурированный для определения спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа (270); и
регулируемый модуль усиления, конфигурированный для динамической регулировки спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из пилот-символа и символа данных, на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа (270).

13. Устройство по п.12, в котором PAR символа данных и PAR пилот-символа получают из поисковой таблицы, основанной на схеме (272) модуляции.

14. Устройство по п.12, дополнительно содержащее передатчик, конфигурированный для сигнализации об изменениях в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (254).

15. Устройство по п.12, дополнительно содержащее передатчик, конфигурированный для передачи пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (254).

16. Устройство по п.14, дополнительно содержащее:
процессор, конфигурированный для определения опорного сигнала от принимающей стороны и вычисления соответствующих изменений в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных, на основании спектральной плотности мощности опорного сигнала (270); и
передатчик, конфигурированный для передачи вычисленных соответствующих изменений к принимающей стороне (254).

17. Устройство по п.16, в котором опорный сигнал является каналом индикатора качества канала (CQI) с квадратурно-фазовой модуляцией (QPSK).

18. Устройство по п.16, в котором опорный сигнал является широкополосным пилот-сигналом.

19. Устройство по п.16, в котором опорный сигнал определяют, используя вещание канала радиовещания (ВСН), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в беспроводной сети, но только один используется в пределах сектора.

20. Устройство по п.16, в котором опорный сигнал определяют посредством сигнализации протокола сетевого уровня (L3), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в секторе.

21. Устройство по п.16, в котором опорный сигнал является согласованным по всей беспроводной сети.

22. Устройство по п.12, дополнительно содержащее модуль определения в принимающей стороне, конфигурированный для определения, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символа и символа данных приемлемыми для передачи (230).

23. Считываемый компьютером носитель, хранящий компьютерный программный продукт для выполнения способа управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи посредством мобильной станции в беспроводной сети, причем компьютерный программный продукт содержит:
код для того, чтобы вынудить компьютер определять спектральную плотность мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа (300); и
код для того, чтобы вынудить компьютер динамически регулировать спектральную плотность мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа (310).

24. Считываемый компьютером носитель по п.23, в котором PAR символа данных и PAR пилот-символа получают из поисковой таблицы на основании схемы модуляции (400-440 или 500-540).

25. Считываемый компьютером носитель по п.23, дополнительно содержащий код для того, чтобы сигнализировать об изменениях в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (320).

26. Считываемый компьютером носитель по п.23, дополнительно содержащий код для передачи пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (330).

27. Считываемый компьютером носитель по п.25, дополнительно содержащий: код для того, чтобы определить опорный сигнал от принимающей стороны и вычислить соответствующие изменения в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных на основании спектральной плотности мощности опорного сигнала (600-610);
и код для передачи вычисленных соответствующих изменений к принимающей стороне (620).

28. Считываемый компьютером носитель по п.27, в котором опорный сигнал является каналом индикатора качества канала (CQI) с квадратурно-фазовой модуляцией (QPSK).

29. Считываемый компьютером носитель по п.27, в котором опорный сигнал является широкополосным пилот-сигналом.

30. Считываемый компьютером носитель по п.27, в котором опорный сигнал определяют, используя вещание канала радиовещания (ВСН), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в беспроводной сети, но только один используется в пределах сектора.

31. Считываемый компьютером носитель по п.27, в котором опорный сигнал определяется посредством сигнализации протокола сетевого уровня (L3), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в секторе.

32. Считываемый компьютером носитель по п.27, в котором опорный сигнал является согласованным по всей беспроводной сети.

33. Считываемый компьютером носитель по п.23, дополнительно содержащий код для того, чтобы определить в принимающей стороне, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символа и символа данных приемлемыми для передачи (325).

34. Процессор, выполняющий команды для управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи посредством мобильной станции в беспроводной сети, причем команды содержат:
определение спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа (300); и
динамическую регулировку спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа (310).

35. Процессор по п.34, в котором PAR символа данных и PAR пилот-символа получают из поисковой таблицы на основании схемы модуляции (400-440 или 500-540).

36. Процессор по п.34, в котором команды также содержат передачу для сигнализации об изменениях в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (320).

37. Процессор по п.34, в котором команды также содержат передачу пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (330).

38. Процессор по п.36, в котором команды также содержат:
определение опорного сигнала от принимающей стороны и вычисление соответствующих изменений в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных на основании спектральной плотности мощности опорного сигнала (600-610); и
передачу вычисленных соответствующих изменений к принимающей стороне (620).

39. Процессор по п.38, в котором опорный сигнал является каналом индикатора качества канала (CQI) с квадратурно-фазовой модуляцией (QPSK).

40. Процессор по п.38, в котором опорный сигнал является широкополосным пилот-сигналом.

41. Процессор по п.38, в котором опорный сигнал определяется, используя вещание канала радиовещания (ВСН), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в беспроводной сети, но только один используется в пределах сектора.

42. Процессор по п.38, в котором опорный сигнал определяется посредством сигнализации протокола сетевого уровня (L3), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в секторе.

43. Процессор по п.38, в котором опорный сигнал является согласованным по всей беспроводной сети.

44. Процессор по п.34, в котором команды также содержат определение в принимающей стороне, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символа и символа данных приемлемыми для передачи (325).

45. Устройство для управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи мобильной станцией в беспроводной сети, содержащее:
средство для определения спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа (270); и
средство для динамической регулировки спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из пилот-символа и символа данных на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа (270).

46. Устройство по п.45, в котором PAR символа данных и PAR пилот-символа получают из поисковой таблицы на основании схемы модуляции (400-440 или 500-540).

47. Устройство по п.45, дополнительно содержащее средство для передачи изменений сигнала в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (254).

48. Устройство по п.45, дополнительно содержащее средство для передачи пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (254).

49. Устройство по п.47, дополнительно содержащее: средство для определения опорного сигнала от принимающей стороны и вычисления соответствующих изменений в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных на основании спектральной плотности мощности опорного сигнала (270); и средство для передачи вычисленных соответствующих изменений к принимающей стороне (254).

50. Устройство по п.49, в котором опорный сигнал является каналом индикатора качества канала (CQI) с квадратурно-фазовой модуляцией (QPSK).

51. Устройство по п.49, в котором опорный сигнал является широкополосным пилот-сигналом.

52. Устройство по п.49, в котором опорный сигнал определяют, используя вещание канала радиовещания (ВСН), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в беспроводной сети, но только один используется в пределах сектора.

53. Устройство по п.49, в котором опорный сигнал определяют посредством сигнализации протокола сетевого уровня (L3), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в секторе.

54. Устройство по п.49, в котором опорный сигнал является согласованным по всей беспроводной сети.

55. Устройство по п.45, дополнительно содержащее средство для определения в принимающей стороне, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символа и символа данных приемлемыми для передачи (230).

56. Система для управления спектральной плотностью мощности пилот-символа и символа данных для передачи по восходящей линии связи мобильной станцией в беспроводной сети, содержащая:
процессор, конфигурированный для определения спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа на основании отношения пикового значения к среднему значению (PAR) по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа (270); и
регулируемый модуль усиления, конфигурированный для динамической регулировки спектральной плотности мощности по меньшей мере одного из символа данных и пилот-символа, на основании разности между PAR символа данных и PAR пилот-символа (270).

57. Система по п.56, в котором PAR символа данных и PAR пилот-символа получают из поисковой таблицы на основании схемы модуляции (400-440 или 500-540).

58. Система по п.56, дополнительно содержащая передатчик, конфигурированный для сигнализации об изменениях в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (254).

59. Система по п.56, дополнительно содержащая передатчик, конфигурированный для передачи пилот-символа и символа данных к принимающей стороне передачи по восходящей линии связи (254).

60. Система по п.58, дополнительно содержащая: процессор, конфигурированный для определения опорного сигнала от принимающей стороны и вычисления соответствующих изменений в спектральных плотностях мощности пилот-символа и символа данных на основании спектральной плотности мощности опорного сигнала (270); и передатчик, конфигурированный для передачи вычисленных соответствующих изменений к принимающей стороне (254).

61. Система по п.60, в которой опорный сигнал является каналом индикатора качества канала (CQI) с квадратурно-фазовой модуляцией (QPSK).

62. Система по п.60, в которой опорный сигнал является широкополосным пилот-сигналом.

63. Система по п.60, в которой опорный сигнал определяют, используя вещание канала радиовещания (ВСН), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в беспроводной сети, но только один используется в пределах сектора.

64. Система по п.60, в которой опорный сигнал определяют посредством сигнализации протокола сетевого уровня (L3), если и CQI и широкополосные пилот-сигналы используются как опорный сигнал в секторе.

65. Система по п.60, в которой опорный сигнал является согласованным по всей беспроводной сети.

66. Система по п.56, дополнительно содержащая модуль определения в принимающей стороне, конфигурированный для определения, являются ли спектральные плотности мощности пилот-символа и символа данных приемлемыми для передачи (230).