СПОСОБ ЗАДАНИЯ ПОДПОЛОС В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С НЕСКОЛЬКИМИ НЕСУЩИМИ И УСТРОЙСТВО - БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ РАДИОСВЯЗИ Российский патент 2011 года по МПК H04J11/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу задания подполос и устройству базовой станции радиосвязи в системе связи с несколькими несущими.

Уровень техники

В последние годы в области радиосвязи, в частности в области мобильной связи, интерес при передаче информации сместился от речи к таким различным типам информации, как изображения и данные. Вероятно, что потребность в высокоскоростной передаче информации в будущем будет возрастать и для реализации такой передачи требуется такая технология передачи радиосигнала, которая обеспечивает высокую эффективность за счет рационального использования ограниченных частотных ресурсов.

Технологии передачи радиосигнала, отвечающие этой потребности, включают OFDM (Мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам). OFDM относится к технологии передачи с несколькими несущими, предназначенной для параллельной передачи данных с использованием большого числа поднесущих, и известна как технология, обладающая высокой эффективностью использования частоты и высокими показателями уменьшения межсимвольных полей в условиях многолучевого распространения и позволяющая значительно улучшить передачу.

В настоящее время изучаются возможности осуществления передачи с частотным планированием и частотным разнесением для такой ситуации, когда эта технология OFDM применяется на нисходящей линии, и данные для множества устройств - мобильных станций радиосвязи (далее - просто "мобильных станций") мультиплексированы в частотной области на множестве поднесущих (например, см. документ 1, не являющийся патентом).

В случае передачи с частотным планированием устройство - базовая станция радиосвязи (далее - просто "базовая станция") назначает поднесущие мобильным станциям адаптивно на основе качества сигнала, принимаемого мобильными станциями по каждой полосе частот, поэтому можно получить максимальный эффект многопользовательского разнесения и действенным образом обеспечить радиосвязь. Такая передача с частотным планированием представляет собой схему, приемлемую для передачи данных, главным образом, когда мобильная станция перемещается с низкой скоростью. С другой стороны, передача с частотным планированием требует возврата информации о качестве принимаемого сигнала мобильными станциями и поэтому не подходит для передачи данных, когда мобильная станция перемещается с высокой скоростью. Кроме того, частотное планирование в основном выполняют для каждой подполосы, которую получают путем разделения соседних поднесущих на блоки, и поэтому не может обеспечить очень высокий эффект частотного разнесения.

В упомянутом документе 1 канал для осуществления этой передачи с частотным планированием называется локализованным каналом (далее - "Lch"). Обычно каналы Lch назначают в подполосных элементах или в элементах из множества поднесущих, следующих друг за другом. Кроме того, в общем случае адаптивное управление, такое как адаптивное модулирование, выполняют на каналах Lch по подполосам (в частотной области) и по подкадрам (во временной области). Например, чтобы достичь требуемой частоты ошибок, базовая станция выполняет адаптивное управление схемой MCS (схема модулирования и кодирования) символов данных канала Lch исходя из информации о качестве принимаемого сигнала, возвращенной мобильной станцией.

В дополнение к этому в упомянутом документе 1 приведен пример, когда один кадр (10 мс) разделен на 20 подкадров (один подкадр = 0,5 мс) и один подкадр включает в себя шесть или семь символов OFDM.

В противоположность этому при передаче с частотным разнесением назначают данные, предназначенные мобильным станциям, поднесущим во всей полосе частот распределенным образом, и это может обеспечить высокий эффект частотного разнесения. Кроме того, передача с частотным разнесением не требует от мобильных станций информации о качестве принимаемого сигнала, поэтому она является эффективной схемой в тех условиях, при которых трудно применить передачу с частотным планированием, как описано выше. С другой стороны, передачу с частотным разнесением осуществляют вне зависимости от качества сигнала, принимаемого мобильными станциями, поэтому нельзя обеспечить многопользовательское разнесение, как при передаче с частотным планированием. В упомянутом документе 1 канал для осуществления такой передачи с частотным разнесением называют распределенным каналом (далее - "Dch"). Обычно каналы Dch задают в соответствии со схемами скачкообразной перестройки частоты (FH), которые охватывают всю полосу символов OFDM в целом.

Документ 1, не являющийся патентом: R1-050604 "Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA" ("Выбор каналов и мультиплексирование на нисходящей линии для стандарта EUTRA") 3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE (Специальное сообщение по стандарту LTE (Long-Term Evolution) Рабочей группы 1 (WG1, Working Group 1) по сетям радиодоступа (RAN, Radio Access Network) Группы разработки технической спецификации (TSG, Technical Specification Group) Проекта партнерства по развитию сетей третьего поколения (3GPP, 3-rd Generation Project Partnership), Sophia Antipolis (София Антиполис), Франция, 20-21 июня 2005 года.

Сущность изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

В данном случае в упомянутом документе 1 каналы Dch задаются согласно схемам скачкообразной перестройки частоты, которые охватывают всю полосу символов OFDM в целом, чтобы осуществить передачу с частотным планированием и передачу с частотным разнесением в одно и то же время, и поэтому символы данных канала Dch назначают подполосам, которым назначены каналы Lch. В результате, когда изменяется число мобильных станций, обменивающихся информацией с базовой станцией, и изменяется число заданных каналов Dch, изменяется объем ресурсов для одного канала Lch, то есть количество битов, передаваемых в одной подполосе и одном подкадре с использованием одного канала Lch. То есть размер блока кодирования для канала Lch различается по подкадрам.

Таким образом, если размер блока кодирования для канала Lch различается по подкадрам, то эффективность кодирования различается по подкадрам, и частота ошибок, которая может быть достигнута при определенном качестве принимаемого сигнала, также различается по подкадрам. То есть, когда каналы Dch задают согласно схемам скачкообразной перестройки частоты, которые охватывают всю полосу символов OFDM в целом, как описано в упомянутом документе 1, изменяется число заданных каналов Dch и, следовательно, изменяются характеристики BER (частота ошибок по битам) каналов Lch. Как описано выше, адаптивное управление в общем случае выполняют по подкадрам на каналах Lch, и поэтому, когда число заданных каналов Dch и характеристики BER каналов Lch изменяются, базовой станции необходимо изменить отношение соответствия между качеством принимаемого сигнала и схемой MCS в адаптивном модулировании по подкадрам в соответствии с изменением характеристик BER, что усложняет адаптивное управление для каналов Lch.

Кроме того, когда число заданных каналов Dch изменяется и размер блока кодирования для канала Lch изменяется по подкадрам, базовая станция должна сообщать размер блока кодирования каждый раз, когда этот размер изменяется, мобильной станции, которая принимает и декодирует символы данных на каналах Lch, что усложняет конструкцию системы связи.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложить способ задания подполос и базовую станцию, использование которых в случае одновременного осуществления в системе связи с несколькими несущими передачи с частотным планированием и передачи с частотным разнесением предотвращает усложнение адаптивного управления для канала с целью осуществления передачи с частотным планированием.

Средства решения проблем

Способ задания подполос, соответствующий настоящему изобретению, включает в себя следующие этапы: разделяют множество поднесущих, образующих сигнал с несколькими несущими, на множество подполос и задают в упомянутом множестве подполос первые подполосы, включающие данные для множества устройств - мобильных станций радиосвязи, и вторые подполосы, включающие данные только для одного устройства - мобильной станции радиосвязи.

Выгоды от использования изобретения

Согласно настоящему изобретению, когда в системе связи с несколькими несущими в одно и то же время осуществляют передачу с частотным планированием и передачу с частотным разнесением, можно предотвратить усложнение адаптивного управления для канала с целью осуществления передачи с частотным планированием.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - структурная схема, иллюстрирующая конфигурацию базовой станции, соответствующей Варианту 1 реализации настоящего изобретения;

на Фиг.2 показан пример разделения на подполосы согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения;

на Фиг.3 показан пример задания подполос согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения (пример 1 задания);

на Фиг.4 показан пример задания подполос согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения (пример 2 задания);

на Фиг.5 показан пример задания подполос согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения (пример 3 задания);

на Фиг.6 показан пример задания подполос согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения (пример 3 задания);

на Фиг.7 показан пример задания подполос согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения (пример 4 задания);

на Фиг.8 показан пример задания подполос согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения (пример 5 задания);

на Фиг.9 показан пример задания подполос согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения (пример 6 задания);

на Фиг.10 показан пример задания подполос согласно Варианту 1 реализации настоящего изобретения (пример 7 задания);

Фиг.11 - структурная схема, иллюстрирующая конфигурацию базовой станции, соответствующей Варианту 2 реализации настоящего изобретения;

на Фиг.12 показан пример задания подполос согласно Варианту 2 реализации настоящего изобретения;

на Фиг.13 показан формат управляющей информации согласно Варианту 2 реализации настоящего изобретения;

Фиг.14 - структурная схема, иллюстрирующая конфигурацию базовой станции, соответствующей Варианту 3 реализации настоящего изобретения; и

на Фиг.15 показан пример управления мощностью передачи согласно Варианту 3 реализации настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов реализации

Ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи будут подробно описаны варианты реализации настоящего изобретения.

Вариант 1

На Фиг.1 показана конфигурация базовой станции 100, соответствующей данному варианту реализации настоящего изобретения. Базовая станция 100 разделяет множество поднесущих, которые формируют символ OFDM, представляющий собой сигнал с несколькими несущими, на множество подполос и задает канал Dch или канал Lch на каждую подполосу в этом множестве подполос.

Базовая станция 100 включает в себя то же число секций с 101-1 по 101-n кодирования и модулирования, содержащих секции 11 кодирования и секции 12 модулирования для данных канала Dch, секций с 102-1 по 102-n кодирования и модулирования, содержащих секции 21 кодирования и секции 22 модулирования для данных канала Lch, и секций с 115-1 по 115-n демодулирования и декодирования, содержащих секции 31 демодулирования и секции 32 декодирования, что и число мобильных станций (MS) n, с которыми эта базовая станция 100 может обмениваться информацией.

В секциях с 101-1 по 101-n кодирования и модулирования секции 11 кодирования осуществляют обработку, связанную с кодированием, например турбокодирование данных #1-#n канала Dch для каждой из мобильных станций #1-#n, а секции 12 модулирования осуществляют обработку, связанную с модулированием кодированных данных канала Dch, для генерации символов данных канала Dch.

В секциях с 102-1 по 102-n кодирования и модулирования секции 21 кодирования осуществляют обработку, связанную с кодированием, например турбокодирование данных #1-#n канала Lch для каждой из мобильных станций #1-#n, а секции 22 модулирования осуществляют обработку, связанную с модулированием кодированных данных канала Lch, для генерации символов данных канала Lch. В этом случае скорость кодирования и схема модулирования определяются на основе информации о схеме MCS, поступившей от секции 116 адаптивного управления.

Секция 103 назначения назначает символы данных канала Dch и символы данных канала Lch поднесущим, которые формируют символы OFDM согласно управляющей информации от секции 116 адаптивного управления, и выводит результаты в секцию 104 мультиплексирования. При этом секция 103 назначения назначает соответственно символы данных канала Dch и символы данных канала Lch поднесущим по подполосам. То есть секция 103 назначения назначает символы данных канала Dch подполосам каналов Dch и назначает символы данных канала Lch подполосам каналов Lch. Далее, секция 103 назначения выводит информацию о назначении символов данных канала Dch (т.е. информацию, указывающую, символ данных канала Dch для какой мобильной станции назначен какой поднесущей), а также информацию о назначении символов данных канала Lch (т.е. информацию, указывающую, символ данных канала Lch для какой мобильной станции назначен какой поднесущей) в секцию 105 создания управляющей информации.

Секция 105 создания управляющей информации создает управляющую информацию, состоящую из информации о назначении символов данных канала Dch, информации о назначении символов данных канала Lch и информации о схеме MCS, поступившей от секции 116 адаптивного направления, и выводит управляющую информацию в секцию 106 кодирования.

Секция 106 кодирования осуществляет обработку, связанную с кодированием управляющей информации, а секция 107 модулирования выполняет обработку, связанную с модулированием, для кодированной управляющей информации и выводит результат в секцию 104 мультиплексирования.

Секция 104 мультиплексирования мультиплексирует управляющую информацию для символов данных, поступивших от секции 103 назначения, и выводит результаты в секцию 108 выполнения IFFT (обратного быстрого преобразования Фурье, ОБФП). Управляющая информация мультиплексируется, например, по подкадрам. Кроме того, в этом варианте реализации настоящего изобретения управляющая информация может быть мультиплексирована либо во временной области, либо в частотной области.

Секция 108 выполнения IFFT осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье для множества поднесущих, которым назначены управляющая информация и символы данных, и генерирует символы OFDM, представляющие собой сигналы с несколькими несущими.

Секция 109 добавления циклического префикса (СР) добавляет тот же сигнал, что и в хвостовой части каждого символа OFDМ, в головную часть этого символа OFDМ как циклический префикс.

Секция 110 передачи радиосигнала осуществляет такую обработку, связанную с передачей, как цифроаналоговое (D/A, Digital to Analog) преобразование, усиление и преобразование с повышением частоты для символов OFDМ, к которым добавлены циклические префиксы, и передает результаты при помощи антенны 111 мобильным станциям.

С другой стороны, секция 112 приема радиосигнала принимает n символов OFDМ, переданных в одно и то же время мобильными станциями, максимальное число которых составляет n, при помощи антенны 111, и осуществляет такую обработку, связанную с приемом, как преобразование с понижением частоты и цифроаналоговое преобразование для этих символов OFDМ.

Секция 113 удаления циклического префикса удаляет циклические префиксы из символов OFDМ, прошедших указанную выше обработку, связанную с приемом.

Секция 114 выполнения FFT (Быстрого преобразования Фурье, БФП) осуществляет быстрое преобразование Фурье для символов OFDМ, из которых удалены циклические префиксы, и получает сигналы каждой мобильной станции, которые мультиплексированы в частотной области. Мобильные станции передают сигналы с использованием поднесущих или подполос, которые отличаются для разных мобильных станций, и эти сигналы мобильных станций включают в себя информацию о качестве принимаемого сигнала по каждой подполосе, сообщенную мобильными станциями. Мобильные станции могут измерять качество принимаемого сигнала по каждой подполосе с использованием принятого значения SNR (Signal-to-Noise Ratio - отношение "сигнал/шум"), принятого значения SIR (Signal-to-Interference Ratio - отношение "сигнал/помеха"), принятого значения SINR (Signal-to-Interference plus Noise Ratio - отношение "сигнал/помеха+шум"), мощности принимаемого сигнала, мощности помех, частоты ошибок по битам, пропускной способности, схемы MCS, которая обеспечивает заранее определенную частоту ошибок и т.д. Кроме того, информация о качестве принимаемого сигнала может называться "СQI (Индикатор качества канала)", CSI (Информация о состоянии канала)" и т.д.

В секциях с 115-1 по 115-n демодулирования и декодирования секции 31 демодулирования осуществляют обработку, связанную с демодулированием, для сигналов, прошедших FFT, а секции 32 декодирования осуществляют обработку, связанную с декодированием, для демодулированных сигналов. За счет этого получают принятые данные. Информация о качестве принимаемого сигнала по каждой подполосе, входящая в состав принятых данных, вводится в секцию 116 адаптивного управления.

Секция 116 адаптивного управления осуществляет адаптивное управление для данных канала Lch исходя из информации о качестве принимаемого сигнала по каждой подполосе, сообщенной мобильными станциями. То есть секция 116 адаптивного управления выбирает схему MCS, которая обеспечивает требуемую частоту ошибок для каждой подполосы, и выводит информацию о схеме MCS на основе информации о качестве принимаемого сигнала для каждой подполосы - для секций с 102-1 по 102-n кодирования и модулирования, а также осуществляет частотное планирование для определения того, каким поднесущим назначены данные #1-#n канала Lch, по подполосным элементам с использованием алгоритма планирования, например способа на основе максимального значения SIR и метода пропорциональной равнодоступности, - для секции 103 назначения. Далее секция 116 адаптивного управления выводит информацию о схеме MCS для каждой подполосы в секцию 105 создания управляющей информации.

Далее будет описан пример задания подполос согласно этому варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг.2, ниже в качестве примера будет описан случай, когда один символ OFDМ образован с использованием поднесущих f₁-f₇₂, и эти поднесущие равными интервалами разделены на подполосы (SB) с 1 по 12. Таким образом, одна подполоса включает в себя шесть поднесущих. Кроме того, один подкадр включает в себя шесть символов OFDМ. Более того, хотя будет описан случай, когда задание подполос, описанное ниже, выполняют в секции 103 назначения заранее, настоящее изобретение этой ситуацией не ограничивается и принцип задания подполос может изменяться для каждого подкадра.

Пример 1 задания подполос (Фиг.3)

В этом примере задания, как показано на Фиг.3, подполосы 1, 4, 7 и 10 задают как подполосы каналов Dch, а подполосы 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11 и 12 задают как подполосы Lch. То есть в подполосах с 1 по 12 подполосы каналов Dch (подполосы, в которых размещен только канал Dch) задают таким образом, что они находятся на неизменных интервалах друг от друга и расположены с периодическим следованием.

В данном случае частотное планирование осуществляют в подполосных элементах для канала Lch, и в результате каждая подполоса Lch включает в себя символ данных канала Lch только для одной мобильной станции. То есть одна подполоса формирует один канал Lch для одной мобильной станции. В примере, показанном на Фиг.3, заданы восемь каналов Lch - с Lch1 по Lch8.

С другой стороны, на каналах Dch необходимо осуществлять передачу с частотным разнесением, поэтому подполосы 1, 4, 7 и 10 каналов Dch включают в себя символы данных канала Dch для множества мобильных станций. В примере, показанном на Фиг.3, каждая подполоса каналов Dch включает в себя символы данных канала Dch для шести мобильных станций. То есть в каждой подполосе каналов Dch множество каналов Dch для множества мобильных станций мультиплексированы в частотной области. Следовательно, в примере, показанном на Фиг.3, каждая из четырех подполос каналов Dch формирует каналы Dch с 1 по 6 для шести мобильных станций.

В этом примере задания, таким образом, в частотной области мультиплексированы восемь каналов Lch и шесть каналов Dch.

Таким образом, в этом варианте реализации настоящего изобретения каналы Dch задают не в соответствии со схемами скачкообразной перестройки частоты, которые охватывают в целом всю полосу f₁-f₇₂ символов OFDМ, а вместо этого задают в подполосных элементах, и в результате символы данных канала Dch не назначают подполосам каналов Lch. Таким образом, даже если изменяется число мобильных станций, обменивающихся информацией с базовой станцией 100, и изменяется число заданий канала Dch, размер блока кодирования для каждого канала Lch поддерживается неизменным на уровне "одна подполоса × один подкадр". Следовательно, согласно этому варианту реализации настоящего изобретения при одновременном осуществлении передачи с частотным планированием на каналах Lch и передачи с частотным разнесением на каналах Dch можно предотвратить усложнение адаптивного управления для каналов Lch. Кроме того, даже если изменяется число заданий канала Dch, размер блока кодирования для каждого канала Lch поддерживается неизменным на уровне "одна подполоса × один подкадр", и поэтому нет необходимости сообщать размер блока кодирования мобильным станциям и совершенствовать конструкцию системы связи.

Пример 2 задания подполос (Фиг.4)

Передача с частотным планированием не подходит для мобильной станции, перемещающейся с высокой скоростью, как описано выше, поэтому базовая станция 100 передает данные мобильной станции, перемещающейся с высокой скоростью, используя каналы Dch из состава каналов Lch и каналы Dch. В этом примере задания число заданий канала Dch изменяется по ячейкам в соответствии с числом мобильных станций, перемещающихся с высокой скоростью (мобильных станций, чья скорость перемещения превышает пороговое значение). То есть, как показано на Фиг.4, когда число мобильных станций, перемещающихся с высокой скоростью, возрастает, возрастает число заданий канала Dch. На Фиг.3 в частотной области мультиплексированы восемь каналов Lch и шесть канал Dch, в то же время на Фиг.4 при задании подполос 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 и 11 как подполос каналов Dch и задания подполос 3, 6, 9 и 12 как подполос каналов Lch - в частотной области мультиплексированы четыре канала Lch и двенадцать каналов Dch. За счет этого при возрастании числа мобильных станций, перемещающихся с высокой скоростью, может быть увеличено число мобильных станций, которым базовая станция 100 может передавать данные, используя каналы Dch.

Пример 3 задания подполос (Фиг.5 и 6)

Для множества подполос с 1 по 12 в одном символе OFDМ, когда интервал 41 между множеством подполос каналов Dch, содержащих символы данных канала Dch, передаваемые одной и той же мобильной станции, становится меньше, возрастает число подполос каналов Dch, формирующих один канал Dch, и поэтому становится высокой степень частотного разнесения. Следовательно, в этом примере задания в канальной среде, где разброс задержки в канале является большим, как в макроячейке (то есть высока скорость замираний в частотной области в канале и узок когерентный диапазон канала), чтобы получить высокую степень частотного разнесения, интервал 41 задают небольшим, как показано на Фиг.5. В канальной среде, где разброс задержки в канале является небольшим, как в микроячейке (то есть низка скорость замираний в частотной области в канале и широк когерентный диапазон канала), меньше вероятность обеспечить частотное разнесение, и поэтому интервал 41 задают большим, как показано на Фиг.6. То есть в этом примере задания, когда разброс задержки в канале становится больше, делают меньшим интервал задания множества подполос каналов Dch, содержащих символы данных канала Dch для одной и той же мобильной станции.

Кроме того, объем данных канала Dch, передаваемых мобильным станциям с использованием одного символа OFDМ, делают неизменным вне зависимости от размера заданного интервала 41. Таким образом, когда интервал 41 задают маленьким, как показано на Фиг.5, уменьшается число поднесущих, назначенных одной мобильной станции в каждой подполосе каналов Dch, и увеличивается число мобильных станций, для которых осуществляют частотное мультиплексирование. Когда интервал 41 задают большим, как показано на Фиг.6, увеличивается число поднесущих, назначенных одной мобильной станции в каждой подполосе каналов Dch, и уменьшается число мобильных станций, для которых осуществляют частотное мультиплексирование. Если говорить более конкретно, число мобильных станций, для которых осуществляют частотное мультиплексирование в каждой подполосе каналов Dch, составляет шесть в случае Фиг.5 и три в случае Фиг.6. То есть в этом примере задания, когда разброс задержки в канале становится больше, интервал 41 делают меньше и число мобильных станций, для которых частотное мультиплексирование осуществляется в каждой подполосе каналов Dch, увеличивается.

Таким образом, в этом примере задания, когда разброс задержки в канале является небольшим, как показано на Фиг.6, интервал 41 делают большим и число мобильных станций, для которых осуществляется частотное мультиплексирование в каждой подполосе каналов Dch, уменьшается. Следовательно, согласно этому варианту задания, когда разброс задержки в канале является небольшим (в случае Фиг.6), число каналов Dch может быть увеличено или снижено в элементах меньшего размера, чем в случае, когда разброс задержки в канале является большим (в случае Фиг.5). Если говорить более конкретно, в случае Фиг.5 каналы Dch необходимо увеличить или уменьшить на шесть штук, в то время как в случае Фиг.6 каналы Dch можно увеличить или уменьшить на три штуки. Таким образом, согласно этому примеру задания, когда разброс задержки в канале является небольшим, соотношение между числом каналов Lch и числом каналов Dch можно задавать более гибким образом, чем в случае, когда разброс задержки в канале является большим.

Пример 4 задания подполос (Фиг.7)

Хотя в примерах 1-3 задания множество каналов Dch мультиплексированы в частотной области в каждой подполосе каналов Dch, в данном примере задания, как показано на Фиг.7, множество каналов Dch мультиплексировано во временной области в каждой подполосе каналов Dch. То есть в этом примере задания для множества мобильных станций в подполосах каналов Dch осуществляют временное мультиплексирование. За счет этого можно получить частотное разнесение в каналах Dch. Кроме того, мобильной станции необходимо осуществлять обработку, связанную с приемом, например FFT, только в периоде, выделенном этой станции, поэтому можно снизить потребление энергии мобильной станцией. Более того, базовая станция 100 передает информацию о назначении символа данных канала Dch раньше, чем другую управляющую информацию, такую как информация о схеме MCS, или осуществляет простое кодирование информации о назначении символа данных канала Dch, чтобы позволить мобильной станции раньше узнать период, в течение которого для этой мобильной станции выделены каналы Dch, и прекратить обработку, связанную с приемом, раньше, в результате чего можно дополнительно снизить потребление энергии мобильной станцией.

Пример 5 задания подполос (Фиг.8)

В этом примере задания в дополнение к примеру 4 задания (Фиг.7), как подробнее показано на Фиг.8, положения, где каналы Dch мультиплексированы во временной области, заданы отличающимися во множестве подполос каналов Dch. То есть в этом примере задания для множества подполос каналов Dch положения множества мобильных станций, для которых осуществляют временное мультиплексирование, делают различающимися. За счет этого для каналов Dch можно получить эффект разнесения не только в частотной области, но также и во временной области. Кроме того, когда перед и после каждого подкадра размещены пилотные сигналы, существуют части, которые расположены близко к пилотным сигналам и характеризуются приемлемой точностью оценки канала, и части, которые расположены далеко от пилотных сигналов и характеризуются неприемлемой точностью оценки канала в каждой подполосе, и поэтому при задании положений, где каналы Dch мультиплексированы во временной области, различающихся в множестве подполос каналов Dch в этом примере задания, можно для каналов Dch выровнять точность оценки каналов.

Пример 6 задания подполос (Фиг.9)

В этом примере задания, как показано на Фиг.9, для символов данных канала Dch, предназначенных мобильным станциям, применяют скачкообразную перестройку частоты в каждой подполосе каналов Dch. За счет этого можно получить эффект разнесения, защищающий от флуктуации во временной области и в частотной области, в подполосах каналов Dch.

Пример 7 задания подполос (Фиг.10)

В этом примере задания, как показано на Фиг.10, положения, где подполосы каналов Dch заданы в подполосах 1-12, изменяются по подкадрам. За счет этого можно дополнительно улучшить частотное разнесение для каналов Dch. Кроме того, согласно этому примеру задания подполосы, характеризующиеся высоким качеством принимаемого сигнала в мобильной станции, не используются непрерывно как каналы Dch. То есть подполосы, характеризующиеся низким качеством принимаемого сигнала в мобильной станции, не используются непрерывно как каналы Lch, в результате чего можно улучшить пропускную способность каналов Lch.

Выше описаны примеры 1-7 задания подполос, соответствующие этому варианту реализации настоящего изобретения.

Таким образом, согласно этому варианту реализации настоящего изобретения, когда в одно и то же время осуществляют передачу с частотным планированием для каналов Lch и передачу с частотным разнесением для каналов Dch, каналы Dch и Lch задают по подполосам, в результате чего можно предотвратить усложнение адаптивного управления для каналов Lch. Кроме того, если число заданий канала Dch изменяется, размер блока кодирования каждого канала Lch поддерживается неизменным на уровне "одна подполоса × один подкадр", и в результате нет необходимости сообщать размер блока кодирования мобильным станциям. Далее, подполосы каналов Dch задают на неизменных интервалах друг от друга и размещают с периодическим следованием, и поэтому нет необходимости сообщать информацию о положении подполос каналов Dch мобильным станциям. Следовательно, согласно этому варианту реализации настоящего изобретения конструкция системы связи становится проще.

В дополнение к этому, необязательно делать неизменными интервалы между подполосами каналов Dch и, если эти интервалы задают заранее, можно достичь указанных выше эффектов.

Кроме того, в приведенном выше описании, хотя информация о назначении для символов канала Dch и информация о назначении для символов канала Lch поступает от секции 103 назначения в секцию 105 создания управляющей информации, эти виды информации могут поступать в секцию 105 создания управляющей информации непосредственно из секции 116 адаптивного управления. В этом случае информация о схеме MCS, информация о назначении для символов данных канала Dch и информация о назначении для символов данных канала Lch поступают из секции 103 назначения в секцию 105 создания управляющей информации.

Вариант 2

Базовая станция, соответствующая этому варианту реализации настоящего изобретения, отличается от Варианта 1 тем, что подполосы каналов Dch сделаны различающимися по мобильным станциям в соответствии с уровнем разброса задержки в канале для каждой мобильной станции.

Конфигурация базовой станции 200, соответствующей этому варианту реализации настоящего изобретения, показана на Фиг.11. На Фиг.11 компоненты, которые идентичны использованным в Варианте 1 (Фиг.1), будут обозначены теми же ссылочными номерами без дополнительного их рассмотрения.

В базовой станции 200 секция 201 измерения флуктуации канала принимает сигнал каждой мобильной станции, полученный секцией 114 выполнения FFT. Секция 201 измерения флуктуации канала измеряет уровень флуктуации канала в частотной области для каждой мобильной станции, то есть измеряет уровень разброса задержки в канале каждой мобильной станции, используя пилотный сигнал, включенный в сигнал каждой мобильной станции, и выводит результат в секцию 103 назначения.

Секция 103 назначения назначает символы данных канала Dch, предназначенные мобильным станциям, подполосам каналов Dch в соответствии с уровнем разброса задержки в канале каждой мобильной станции, как описано ниже.

То есть в этом варианте реализации настоящего изобретения, как показано на Фиг.12, подполосы каналов Dch группируют в подполосы, имеющие большой интервал 41 задания, и подполосы, имеющие малый интервал 41 задания. А именно, в одном символе OFDМ задают как подполосы каналов Dch, имеющие большой интервал 41 задания, так и подполосы каналов Dch, имеющие малый интервал 41 задания.

В дополнение к этому данный интервал 41 задания идентичен интервалу 41 задания в примере 3 задания подполос Варианта 1. Кроме того, как и в примере 3 задания подполос, в этом варианте реализации настоящего изобретения объем данных канала Dch, передаваемых мобильным станциям с использованием одного символа OFDМ, сделан неизменным вне зависимости от размера интервала 41 задания. Следовательно, как показано на Фиг.12, в подполосах каналов Dch, имеющих малый интервал 41 задания, число подполос каналов Dch является большим, и поэтому число поднесущих, назначенных для одной мобильной станции, уменьшается, а число мобильных станций, для которых осуществляют частотное мультиплексирование, увеличивается; в то же время в подполосах каналов Dch, имеющих большой интервал 41 задания, число подполос каналов Dch является небольшим, и поэтому число поднесущих, назначенных для одной мобильной станции, увеличивается, а число мобильных станций, для которых осуществляют частотное мультиплексирование, уменьшается.

В подполосах с 1 по 12 секция 103 назначения назначает символы данных канала Dch, предназначенные мобильной станции, имеющей небольшой разброс задержки в канале, подполосам каналов Dch (подполосы 1 и 7), которые имеют большой интервал 41 задания, и назначает символы данных канала Dch, предназначенные мобильной станции, имеющей большой разброс задержки в канале, подполосам каналов Dch (подполосы 2, 5, 8 и 11), которые имеют небольшой интервал 41 задания. В дополнение к этому, секция 103 назначения определяет, является ли разброс задержки в канале большим или маленьким для каждой мобильной станции, путем сравнения величины этого разброса для каждой мобильной станции с пороговым значением.

Таким образом, в этом варианте реализации настоящего изобретения задается множество подполос каналов Dch, которые подходят для канальных сред мобильных станций, соответственно, в одном символе OFDМ, в результате чего можно получить требуемый и достаточный эффект частотного разнесения на каждую мобильную станцию.

Далее будет описан формат управляющей информации, соответствующий этому варианту реализации настоящего изобретения. Секция 105 создания управляющей информации, входящая в состав базовой станции 200, создает управляющую информацию в соответствии с форматом, показанным на Фиг.13. В случае формата, показанного на Фиг.13, идентификатор мобильной станции, являющейся местом назначения при передаче символов данных, задают в поле "MS-ID", информацию о классификации, указывающую на канал Dch или на канал Lch, задают в поле "Классификация канала", число подполос каналов Dch или число подполос каналов Lch задают в поле "Число подполос" и информацию о схеме MCS для каждой подполосы задают в поле "Информация MCS". В дополнение к этому, в поле "Классификация канала" могут быть заданы интервалы между подполосами каналов Dch в дополнение к указанной выше информации о классификации. Например, секция 105 создания управляющей информации может выбрать и задать в поле "Классификация канала" одно из следующего: "Lch", "Dch, имеющий интервалы в две подполосы", "Dch, имеющий интервалы в три подполосы" и "Dch, имеющий интервалы в шесть подполос".

Управляющая информация, созданная таким образом, мультиплексируется во временной области в головной части подкадра секцией 104 мультиплексирования, как показано на Фиг.12, и передается всем мобильным станциям как управляющие данные канала SCCH (Разделяемый канал управления). То есть в этом варианте реализации настоящего изобретения результаты задания подполос каналов Dch и подполос каналов Lch в подполосах с 1 по 12 сообщают мобильным станциям, используя один вид управляющей информации, которая имеет формат, общий для всех мобильных станций.

Таким образом, в этом варианте реализации настоящего изобретения результаты задания подполос каналов Dch и подполос каналов Lch сообщают мобильным станциям в одно и то же время, используя управляющую информацию, имеющую формат, общий для всех мобильных станций, в результате, даже если число каналов Dch и Lch изменяется по подкадрам, управляющая информация может быть передана без расходования ресурсов, предназначенных для использования при передаче символов данных. Кроме того, используется один формат управляющей информации, являющийся общим для каналов Dch и Lch, в результате чего конструкция системы связи становится проще.

В этом варианте реализации настоящего изобретения, хотя уровень флуктуации канала каждой мобильной станции измеряют в базовой станции 200, этот уровень может быть измерен в каждой мобильной станции и измеренный результат может быть сообщен базовой станции 200.

Кроме того, также можно использовать формат управляющей информации, показанный на Фиг.13, в Варианте 1. В этом случае информацию о классификации, указывающую на канал Dch или на канал Lch, задают в поле "Классификация канала".

Вариант 3

Базовая станция, соответствующая этому варианту реализации настоящего изобретения, отличается от базовой станции в Варианте 1 тем, что она осуществляет управление мощностью передачи по подполосам.

Технологии для уменьшения взаимных помех между ячейками включают в себя технологию, названную "Координирование помех". В случае использования координирования помех базовая станция каждой ячейки координирует назначение ресурсов и координирует осуществление управления мощностью передачи, в результате чего снижаются взаимные помехи между ячейками. В этом варианте данное координирование помех применено к Варианту 1.

Конфигурация базовой станции 300, соответствующей этому варианту реализации настоящего изобретения, показана на Фиг.14. На Фиг.14 компоненты, которые идентичны использованным в Варианте 1 (Фиг.1), будут обозначены теми же ссылочными номерами без дополнительного их рассмотрения.

В базовой станции 300 секция 301 управления мощностью передачи осуществляет управление мощностью передачи для символов данных канала Dch и символов данных канала Lch по подполосам. Если говорить более конкретно, базовые станции 300 ячеек, которые являются соседними, осуществляют управление мощностью передачи, как показано на Фиг.15. А именно, базовая станция 300 ячейки 1 задает следующую мощность передачи: высокая, средняя, низкая, высокая, средняя, низкая и т.д. в указанном порядке, начиная с подполосы 1, в подполосах с 1 по 12. Базовая станция 300 ячейки 2 задает следующую мощность передачи: средняя, низкая, высокая, средняя, низкая, высокая и т.д. в указанном порядке, начиная с подполосы 1, в подполосах с 1 по 12. Далее, базовая станция 300 ячейки 3 задает следующую мощность передачи: низкая, высокая, средняя, низкая, высокая, средняя и т.д. в указанном порядке, начиная с подполосы 1, в подполосах с 1 по 12. "Высокая", "средняя" и "низкая" мощность определяется следующим образом: например, когда в качестве эталонного значения (0 дБ) задают мощность передачи "средняя", "высокая" мощность передачи представляет собой мощность передачи на 5 дБ выше эталонного значения, а "низкая" мощность передачи представляет собой мощность передачи на 5 дБ ниже эталонного значения. Таким образом, делая мощность передачи в одной и той же подполосе различающейся между ячейками, можно реализовать координирование помех и снизить взаимные помехи между ячейками.

Кроме того, обычно координирование помех необходимо осуществлять между каналами Dch или каналами Lch, поэтому необходимо сделать так, чтобы число каналов Dch и число каналов Lch было одинаковым между ячейками. В противоположность этому, как описано в Варианте 1, когда задают подполосы каналов Dch и подполосы каналов Lch, даже если число каналов Dch и число каналов Lch задается независимо в каждой ячейке, можно реализовать координирование помех, как показано на Фиг.15.

Далее, обычно координирование помех необходимо осуществлять между каналами Dch, и поэтому мощность передачи канала Dch не может быть задана "высокой" во всех ячейках, которые соседствуют друг с другом. В противоположность этому, если подполосы каналов Dch задают, как описано в Варианте 1, можно установить мощность передачи каналов Dch "высокой" во всех соседних ячейках, как показано на Фиг.15.

Выше описаны варианты реализации настоящего изобретения.

Хотя применительно к этим вариантам реализации настоящего изобретения был описан случай, когда сигнал, принимаемый базовой станцией (то есть сигнал, передаваемый мобильной станцией по восходящей линии), передается на основе схемы OFDМ, этот сигнал может передаваться с использованием других схем передачи, отличающихся от OFDМ, например схема с одной несущей и схема CDMA (Code Division Multiple Access - Множественный доступ с кодовым разделением каналов).

Кроме того, применительно к этим вариантам реализации настоящего изобретения был описан случай, когда адаптивное модулирование осуществляется только на каналах Lch, адаптивное модулирование может аналогичным образом осуществляться также и на каналах Dch.

И еще канал Lch может быть назван "Каналом частотного планирования", а канал Dch может быть назван "Каналом частотного разнесения".

Более того, мобильная станция, устройство - базовая станция и поднесущая могут быть названы соответственно "Пользовательский терминал" (UE, User Equipment), "Узел В" и "Тональный сигнал". Далее, подполоса может быть названа "Подканалом", "Блоком поднесущих", "Блоком ресурсов" или "Порцией данных". Кроме того, циклический префикс может быть назван "Защитным интервалом (GI)".

Далее, хотя применительно к этим вариантам реализации настоящего изобретения был описан случай, когда это изобретение осуществлено на практике при помощи аппаратных средств, оно также может быть осуществлено при помощи программного обеспечения.

Каждый функциональный блок, использованный для объяснения описанных выше вариантов реализации настоящего изобретения, может быть в типичном случае реализован в виде БИС (LSI, Large Scale Integration circuit - Большая интегральная микросхема), образованного интегральной микросхемой. Такие БИС могут представлять собой отдельные кристаллы либо могут частично или полностью входить в состав единого кристалла. В данном случае каждый функциональный блок описан как БИС, но он может также называться "ИС (Интегральной схемой)", "Системной БИС", "Супер БИС", "Ультра БИС" в зависимости от различной степени интеграции.

Далее, способ интеграции схем не ограничивается схемами БИС, также возможна реализация с использованием специализированных наборов электрических схем или процессоров общего назначения. После того как БИС произведена, также можно применять ее как логическую микросхему, программируемую в условиях эксплуатации (FPGA), или реконфигурируемый процессор, в которых возможна реконфигурация соединений и параметров схемных ячеек внутри этой БИС.

Кроме того, если в результате развития технологий производства полупроводников или как производное от других технологий появится способ производства интегрированных микросхем, заменяющих БИС, естественно, также можно интегрировать функциональные блоки на основе такого способа. Также возможно использование биотехнологии.

В основе настоящей заявки на изобретение лежит заявка № 2005-321110 на японский патент, зарегистрированная 4 ноября 2005 года, полное содержание которой этим явным упоминанием включено в текст данного описания.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение может быть применено в системе мобильной связи и аналогичных системах.

Настоящее изобретение относится к области мобильной радиосвязи. Технический результат настоящего изобретения заключается в том, что устройство базовой станции беспроводной связи, в котором при осуществлении в системе связи с несколькими несущими в одно и то же время передачи с частотным планированием и передачи с частотным разнесением можно предотвратить усложнение адаптивного управления каналом для осуществления передачи с частотным планированием. В этом устройстве секция (12) модулирования модулирует кодированные данные канала Dch, чтобы сгенерировать символы данных канала Dch. Секция (22) модулирования модулирует кодированные данные канала Lch, чтобы сгенерировать символы данных канала Lch. Секция (103) назначения назначает символы данных канала Dch и канала Lch поднесущим, образующим символы OFDM, и выводит их в секцию (104) мультиплексирования. В это же время секция (103) назначения назначает набор символов данных канала Dch и канала Lch каждой поднесущей для соответствующей подполосы. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство базовой станции, содержащее:
секцию назначения для назначения или первого блока, которому данные для мобильной станции назначены локализованным образом, или второго блока, которому данные для мобильной станции назначены распределенным образом, на каждый из множества блоков, на которые разделены множество последовательных поднесущих в частотной области, и каждый из которых состоит из одинакового количества поднесущих; и
секцию передачи для передачи управляющей информации, указывающей мобильной станции, назначены ли первый(ые) блок(и) или вторые блоки этой мобильной станции, и информации, указывающей этой мобильной станции первый(ые) блок(и) или вторые блоки, которые назначены этой мобильной станции с форматом, общим для назначенных первого(ых) блока(ов) и назначенных вторых блоков, и передачи этих данных, используя упомянутое множество блоков, на каждый из которых назначен упомянутый первый блок или второй блок.

2. Устройство базовой станции по п,1, в котором упомянутая секция назначения выполняет назначение первого блока и второго блока в единицах подкадров, а упомянутая секция передачи передает управляющую информацию для каждого подкадра.

3. Устройство базовой станции по п.1, в котором упомянутая секция назначения назначает множество вторых блоков так, что данные, назначенные упомянутому множеству упомянутых вторых блоков, распределяются с заранее определенным промежутком в частотной области, и размер ресурса для упомянутых данных во множестве вторых блоков является постоянным с заранее определенным промежутком.

4. Устройство базовой станции по п.1, в котором размер ресурса для упомянутых данных в первом блоке является таким же, как размер ресурса для данных во множестве вторых блоков.

5. Устройство базовой станции по п.1, в котором данные для множества различных мобильных станций являются мультиплексированными во множество вторых блоков, и количество вторых блоков является таким же как количество мультиплексированных данных.

6. Устройство базовой станции по п.1, в котором упомянутая секция назначения назначает множество вторых блоков так, что данные, назначенные упомянутому множеству упомянутых вторых блоков, распределяются с заранее определенным промежутком в частотной области.

7. Устройство базовой станции по п.1, в котором упомянутая секция назначения переменным образом назначает первый блок или второй блок для каждого из упомянутого множества блоков.

8. Устройство базовой станции по п.1, в котором упомянутая секция назначения переменным образом назначает первый блок или второй блок для каждого подкадра.

9. Устройство базовой станции по п.1, в котором множество данных для множества различных мобильных станций мультиплексируются во времени во множество упомянутых вторых блоков.

10. Устройство базовой станции по п.1, в котором в упомянутом множестве вторых блоков данные назначаются в различных позициях во временной области.

11. Устройство базовой станции по п.1, в котором упомянутая секция передачи передает информацию MCS (схемы модуляции и скорость кодирования), включающую в себя схему модуляции и скорость кодирования данных на эту мобильную станцию.

12. Устройство базовой станции по п.1, в котором первые блоки используются в передаче с частотным планированием.

13. Устройство базовой станции по п.1, в котором вторые блоки используются в передаче с частотным разнесением.

14. Устройство мобильной станции, содержащее:
секцию приема для приема данных, переданных из базовой станции, причем или первый блок, которому данные для мобильной станции назначены локализованным образом, или второй блок, которому данные для мобильной станции назначены распределенным образом, назначены на каждый из множества блоков, на которые разделены множество последовательных поднесущих в частотной области, и каждый из которых состоит из одинакового количества поднесущих, и приема управляющей информации, включающей в себя как информацию, указывающую, назначены ли первый блок(и) или вторые блоки, так и информацию, указывающую первый блок(и) или вторые блоки, которые назначены, причем управляющая информация передана от базовой станции с форматом, общим для назначенных первого(ых) блока(ов) и назначенных вторых блоков.

15. Устройство мобильной станции по п.14, в котором первый блок и второй блок назначаются в единицах подкадров, а упомянутая секция приема принимает управляющую информацию для каждого подкадра.

16. Устройство мобильной станции по п.14, в котором множество вторых блоков назначены так, что данные, назначенные множеству вторых блоков, распределены с заранее определенным промежутком в частотной области, и размер ресурса для данных во множестве вторых блоков является постоянным с заранее определенным промежутком.

17. Устройство мобильной станции по п.14, в котором размер ресурса для данных в первом блоке является таким же, как размер ресурса для данных во множестве вторых блоков.

18. Устройство мобильной станции по п.14, в котором данные для множества различных мобильных станций являются мультиплексированными во множество вторых блоков, и количество вторых блоков является таким же, как количество мультиплексированных данных.

19. Устройство мобильной станции по п.14, в котором множество вторых блоков назначены так, что данные, назначенные множеству вторых блоков, распределены с заранее определенным промежутком в частотной области.

20. Устройство мобильной станции по п.14, в котором упомянутая секция приема принимает информацию MCS (схемы модуляции и кодирования), которая передана от упомянутой базовой станции, включающую в себя схему модуляции и скорость кодирования данных.

21. Устройство мобильной станции по п.14, дополнительно содержащее блок измерения качества приема для каждого из упомянутого множества блоков.

22. Способ задания блоков, содержащий этапы, на которых: разделяют множество последовательных поднесущих в частотной области на множество блоков, так что каждый из множества блоков состоит из одинакового количества поднесущих,
назначают или первый блок, которому данные для мобильной станции назначены локализованным образом, или второй блок, которому данные для мобильной станции назначены распределенным образом, на каждый из упомянутого множества блоков, и
генерируют управляющую информацию, включающую в себя как информацию, указывающую мобильной станции, назначены ли этой мобильной станции первый блок(и) или вторые блоки, так и информацию, указывающую этой мобильной станции первый блок(и) или вторые блоки, которые назначены, причем управляющая информация передается от базовой станции с форматом, общим для назначенных первого(ых) блока(ов) и назначенных вторых блоков.