СПОСОБ И УСТРОЙСТВО В ГИБРИДНОЙ СТРУКТУРЕ FDM-CDM ДЛЯ КАНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ С ОДНОЙ НЕСУЩЕЙ Российский патент 2011 года по МПК H04L5/02 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США № 60/863955, озаглавленной "A METHOD AND APPARATUS FOR HYBRID FDM-CDM STRUCTURE FOR SINGLE CARRIER BASED CONTROL CHANNELS", поданной 1 ноября 2006 года, которая в полном объеме включена в настоящий документ путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Нижеследующее описание относится в общем к беспроводной связи, а более конкретно к гибридной структуре FDM (мультиплексирование с частотным разделением каналов)-CDM (мультиплексирование с кодовым разделением каналов) для каналов управления с одной несущей, которая обеспечивает повышенное частотное разнесение для данного пользователя.

Уровень техники

Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения различных типов содержимого связи, таких как, например, речь, данные и т.п. Обычные системы беспроводной связи могут быть системами множественного доступа, допускающими поддержку связи с множеством пользователей путем совместного использования доступных системных ресурсов (к примеру, ширины полосы, мощности передачи и т.п.). Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (FDMA) и т.д.

Системы беспроводной связи множественного доступа в общем могут поддерживать одновременную связь для множества мобильных устройств. Каждое мобильное устройство может обмениваться данными с одной или более базовых станций путем передачи по прямой и обратной линии связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) означает линию связи от базовых станций к мобильным устройствам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) означает линию связи от мобильных устройств к базовым станциям. В качестве дополнения связь между мобильными устройствами и базовыми станциями может осуществляться через системы с одним входом и одним выходом (SISO), системы с множеством входов и одним выходом (MISO), системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO) и т.д.

MIMO-системы, как правило, используют множество (N_T) передающих антенн и множество (N_R) приемных антенн для передачи данных. MIMO-канал, сформированный с помощью N _T передающих и N _R приемных антенн, может быть разложен на N _S независимых каналов, которые могут называться пространственными каналами, где N _S ≤{N _T , N _R }. Каждый из N _S независимых каналов соответствует измерению. Более того, MIMO-системы могут обеспечивать повышенную производительность (к примеру, лучшую спектральную эффективность, увеличенную пропускную способность и/или повышенную надежность), если используются дополнительные размерности, созданные с помощью множества передающих и приемных антенн.

MIMO-системы могут поддерживать различные методы дуплексного режима для разделения передач прямой и обратной линий связи по общей физической среде. Например, дуплексные системы с частотным разделением (FDD) могут использовать различающиеся частотные области для передач прямой и обратной линий связи. В качестве дополнения в дуплексных системах с частотным разделением (TDD) передачи прямой и обратной линий связи может использовать общую частотную область. Тем не менее, обычные технологии не позволяют пользователю осуществлять передачу по несмежным тонам и, таким образом, не могут обеспечивать пользователю максимальное частотное разнесение для того, чтобы использовать всю доступную ширину полосы частот для передачи сигнала.

Раскрытие изобретения

Ниже приведено упрощенное раскрытие одного или более аспектов для обеспечения базового понимания этих аспектов. Это раскрытие не является всесторонним обзором всех рассматриваемых аспектов и не призвано определять ключевые или важнейшие элементы всех аспектов или ограничивать объем каких-либо или всех аспектов. Ее единственная цель - представить некоторые понятия одного или более аспектов в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое приведено ниже.

Согласно одному аспекту системы, в настоящем документе раскрыто устройство, выполненное с возможностью работы в системе беспроводной связи таким образом, чтобы обеспечить максимальное частотное разнесение с точки зрения пользователя. Устройство включает в себя средство для выполнения мультиплексирования с частотным разделением (FDM) для сигналов от пользователей в различных группах и средство для выполнения мультиплексирования с кодовым разделением (CDM) в частотной области для сигналов от пользователей в одной группе. Кроме того, устройство включает в себя средство для выполнения мультиплексирования с кодовым разделением (CDM) во временной области для сигналов от пользователей в одной группе.

Другой аспект подробного описания относится к способу, который обеспечивает максимальное частотное разнесение для данного пользователя для передачи сигналов управления с одной несущей в доступной полосе пропускания. Способ включает в себя этапы, на которых мультиплексируют с частотным разделением (FDM) сигналы от пользователей в различных группах, мультиплексируют с кодовым разделением (CDM) в частотной области сигналы от пользователей в одной группе и мультиплексируют с кодовым разделением (CDM) во временной области сигналы от пользователей в одной группе. Таким образом, передаваемый сигнал имеет гибридную структуру FDM-CDM.

Один аспект описания раскрывает устройство, выполненное с возможностью работы в системе беспроводной связи, которое обеспечивает максимальное частотное разнесение с точки зрения пользователя. Устройство содержит гибридный приемный компонент FDM-CDM, который идентифицирует принимаемый сигнал от пользователя в данной соте, при этом принимаемый сигнал использует гибридную схему FDM-CDM. Принимаемый сигнал демодулируется и сжимается во временной и частотной области на стороне приема, чтобы определять передаваемый сигнал.

Согласно другому аспекту подробного описания, описан способ, который упрощает поиск сигнала управления с одной несущей. Способ включает в себя прием входящего сигнала, который поддерживает гибридную структуру FDM-CDM (мультиплексирование с кодовым разделением - мультиплексирование с частотным разделением). Принимаемый сигнал демодулируется путем использования практически любого метода демодуляции. Способ дополнительно включает в себя сжатие принимаемого сигнала во временной области и сжатие принимаемого сигнала в частотной области, чтобы получить сигнал, передаваемый конкретным пользователем в данной соте.

Другой аспект подробного описания раскрывает устройство беспроводной связи, которое упрощает восстановление управляющего сигнала, передаваемого пользователем. Устройство беспроводной связи содержит средство для приема входящего сигнала, который поддерживает гибридную структуру FDM-CDM (мультиплексирование с кодовым разделением - мультиплексирование с частотным разделением). Кроме того, устройство беспроводной связи содержит средство для демодуляции принимаемого сигнала и средство для сжатия принимаемого сигнала во временной области и частотной области, чтобы определять сигнал, передаваемый конкретным пользователем из конкретной соты.

Согласно одному аспекту подробного описания, описан способ для приема сигналов управления с одной несущей, которые используют гибридную структуру FDM-CDM (мультиплексирование с кодовым разделением - мультиплексирование с частотным разделением), который включает в себя идентификацию набора сигналов от пользователей, по меньшей мере, в одной соте частично на основе демодуляции принимаемого сигнала, и идентификацию, по меньшей мере, одного сигнала, связанного с конкретным пользователем, по меньшей мере, в одной соте частично на основе операции сжатия, выполняемой для набора сигналов во временной и частотной области. Гибридная структура FDM-CDM обеспечивает максимальное частотное разнесение с точки зрения конкретного пользователя.

Еще один аспект подробного описания относится к устройству беспроводной связи, содержащему запоминающее устройство, которое сохраняет инструкции, связанные с передачей канала управления с одной несущей, который использует гибридную структуру FDM-CDM. Устройство беспроводной связи также включает в себя процессор, соединенный с запоминающим устройством, выполненный с возможностью выполнять инструкции, сохраненные в запоминающем устройстве.

В соответствии с аспектом настоящего подробного описания предложена система беспроводной связи, которая обеспечивает максимальное частотное разнесение с точки зрения пользователя. Система включает в себя процессор, выполненный с возможностью разделять канал управления на одну или более групп, которые мультиплексируются с частотным разделением (FDM) друг с другом, и выполнять мультиплексирование с кодовым разделением (CDM) для сигналов канала управления от пользователей в каждой из одной или более групп во временной и частотной области.

Согласно еще одному аспекту подробного описания, описано устройство беспроводной связи, которое содержит запоминающее устройство, которое сохраняет инструкции, связанные с приемом канала управления с одной несущей, который использует гибридную структуру FDM-CDM, и процессор, соединенный с запоминающим устройством, конфигурированный для выполнения инструкций, сохраненных в запоминающем устройстве.

Для достижения вышеуказанных и связанных целей один или более аспектов содержит признаки, полностью описанные ниже и конкретно указанные в формуле изобретения. Нижеследующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты одного или более аспектов. Тем не менее, эти аспекты указывают только на некоторые из множества способов, которыми могут быть реализованы принципы различных аспектов, и подразумевается, что описанные аспекты включают в себя все такие аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является иллюстрацией системы беспроводной связи в соответствии с различными аспектами, представленными в настоящем документе.

Фиг.2 является иллюстрацией системы беспроводной связи с несколькими базовыми станциями и несколькими терминалами, которая может быть использована в одном или более аспектах.

Фиг.3 является иллюстрацией примерной системы, которая передает сигнал с гибридной структурой FDM-CDM (мультиплексирование с частотным разделением - мультиплексирование с кодовым разделением), согласно одному аспекту системы.

Фиг.4 является иллюстрацией примерной системы, которая принимает сигнал с гибридной структурой FDM-CDM, в соответствии с одним аспектом системы.

Фиг.5 является иллюстрацией примерного метода, который упрощает передачу сигнала с помощью гибридной структуры FDM-CDM, согласно одному аспекту подробного описания.

Фиг.6 является иллюстрацией примерного метода, который упрощает восстановление сигнала, передаваемого пользователем с помощью гибридной структуры FDM-CDM в системе беспроводной связи.

Фиг.7A-B иллюстрируют примерные графики, которые демонстрируют частоту, на которой пользователь может выполнять передачу каналов управления с одной несущей путем использования обычных систем.

Фиг.8 является иллюстрацией примерной гибридной схемы FDM-CDM, которая упрощает повышение частотного разнесения с точки зрения данного пользователя, согласно одному аспекту системы.

Фиг.9 является иллюстрацией примерной структуры CDM временной области, которая может сохранять ортогональность между пилот-сигналами в ходе межсотовых передач в соответствии с одним аспектом настоящего описания.

Фиг.10 является иллюстрацией примерного мобильного устройства, которое использует гибридную структуру FDM-CDM для передачи сигнала, в соответствии с одним аспектом настоящего раскрытия.

Фиг.11 является иллюстрацией примерной системы, которая упрощает восстановление сигнала, который использует гибридную структуру FDM-CDM, согласно одному аспекту системы.

Фиг.12 является иллюстрацией примерного беспроводного сетевого окружения, которое может использоваться вместе с различными системами и способами, описанными в настоящем документе.

Фиг.13 является иллюстрацией примерной системы, которая упрощает передачу сигнала, который поддерживает гибридную структуру FDM-CDM.

Фиг.14 является иллюстрацией примерной системы, которая принимает сигнал, который поддерживает гибридную структуру FDM-CDM.

Осуществление изобретения

Ниже описаны различные варианты осуществления со ссылками на чертежи, в которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы. В последующем описании в целях пояснения многие конкретные детали объяснены для того, чтобы обеспечить полное понимание одного или более вариантов осуществления. Тем не менее, может быть очевидным, что эти варианты осуществления могут быть реализованы на практике без этих конкретных деталей. В других случаях широко известные структуры и устройства показаны в виде блок-схем, чтобы упростить описание одного или более вариантов осуществления.

В контексте настоящей заявки термины «компонент», «модуль», «система» и т.п. означают связанный с компьютером объект либо аппаратные средства, программно-аппаратные средства, сочетание аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение либо программное обеспечение в ходе исполнения. Например, компонент может быть, но не только, процессом, запущенным на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком исполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации и приложение, исполняемое на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство может быть компонентом. Один или более компонентов могут постоянно находиться внутри процесса и/или потока исполнения, и компонент может быть локализован на компьютере и/или распределен между двумя и более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут приводиться в исполнение с различных машиночитаемых носителей, имеющих сохраненными различные структуры данных. Компоненты могут обмениваться данными путем локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (к примеру, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, например по Интернету, с другими системами с помощью сигнала). Кроме того, термины «опорный сигнал», «пилот-сигнал» и им подобные используются в контексте настоящей заявки взаимозаменяемым образом, и предполагается, что они означают сигнал, передаваемый в системе связи с целью контроля, управления, выравнивания, обеспечения непрерывности, синхронизации, в качестве опорного сигнала и тому подобного.

Помимо этого различные варианты осуществления описаны в настоящем документе в отношении мобильного устройства. Мобильное устройство также можно называть системой, абонентским устройством, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, пользовательским агентом, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием (UE). Мобильным устройством может быть сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон по протоколу инициирования сеанса (SIP), станция беспроводного абонентского доступа (WLL), карманный персональный компьютер (PDA), портативное устройство с поддержкой беспроводных соединений, вычислительное устройство или другое обрабатывающее устройство, подключенное к беспроводному модему. Помимо этого различные варианты осуществления описаны в настоящем документе в отношении базовой станции. Базовая станция может быть использована для обмена данными с мобильным устройством(ами) и также может упоминаться как точка доступа, узлом B или каким-либо другим термином.

Более того, различные аспекты или признаки, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы как способ, устройство или изделие с помощью стандартных методов программирования и/или разработки. Термин «продукт» в контексте настоящего документа содержит компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, носителя или среды. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, не ограничиваясь, магнитные устройства хранения (к примеру, жесткий диск, гибкий диск, магнитную ленту и т.д.), оптические диски (к примеру, компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (к примеру, EPROM, карточка, карта, флэш-диск и т.д.). В качестве дополнения, различные носители информации, описанные в настоящем документе, могут представлять одно или более устройств и/или других машиночитаемых носителей для хранения информации. Термин «машиночитаемый носитель» может включать в себя, не ограничиваясь, беспроводные каналы и различные другие носители, допускающие хранение, размещение и/или перенос команд(ы) и/или данных.

На Фиг.1 проиллюстрирована система 100 беспроводной связи в соответствии с различными вариантами осуществления, представленными в настоящем документе. Система 100 содержит базовую станцию 102, которая может включать в себя несколько групп антенн. Например, одна группа антенн может включать в себя антенны 104 и 106, другая группа может содержать антенны 108 и 110, и дополнительная группа может включать в себя антенны 112 и 114. Две антенны проиллюстрированы для каждой группы антенн; тем не менее, больше или меньше антенн может быть использовано для каждой группы. Базовая станция 102 дополнительно может включать в себя цепочку передающих устройств и цепочку приемных устройств, каждое из которых, в свою очередь, может содержать множество компонентов, связанных с передачей и приемом сигналов (к примеру, процессоров, модуляторов, мультиплексоров, демодуляторов, демультиплексоров, антенн и т.д.), что должны признавать специалисты в данной области техники.

Базовая станция 102 может обмениваться данными с одним или более мобильных устройств, таких как мобильное устройство 116 и мобильное устройство 122; тем не менее, следует принимать во внимание, что базовая станция 102 может обмениваться данными практически с любым числом мобильных устройств, подобных мобильным устройствам 116 и 122. Мобильные устройства 116 и 122 могут быть, например, сотовыми телефонами, смартфонами, портативными компьютерами, карманными устройствами связи, карманными вычислительными устройствами, спутниковыми радиоприемниками, системами глобального позиционирования, карманными компьютерами и/или любым другим подходящим устройством для обмена данными по системе 100 беспроводной связи. Как проиллюстрировано, мобильное устройство 116 поддерживает связь с антеннами 112 и 114, при этом антенны 112 и 114 передают информацию в мобильное устройство 116 по прямой линии 118 связи и принимают информацию от мобильного устройства 116 по обратной линии 120 связи. Кроме того, мобильное устройство 122 поддерживает связь с антеннами 104 и 106, при этом антенны 104 и 106 передают информацию в мобильное устройство 122 по прямой линии 124 связи и принимают информацию от мобильного устройства 122 по обратной линии 126 связи. В системе дуплексной связи с частотным разделением (FDD) прямая линия 118 связи может использовать полосу частот, отличную от используемой обратной линией 120 связи, а прямая линия 124 связи может использовать полосу частот, отличную от используемой обратной линией 126 связи, например. В качестве дополнения, в системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) прямая линия 118 связи и обратная линия 120 связи могут использовать общую полосу частот, и прямая линия 124 связи и обратная линия 126 связи могут использовать общую полосу частот.

Набор антенн и/или область, в которой они предназначены обмениваться данными, может упоминаться как сектор базовой станции 102. Например, несколько антенн могут быть выполнены с возможностью обмениваться данными с мобильными устройствами в секторе областей, покрываемых базовой станцией 102. При связи по прямым линиям 118 и 124 связи передающие антенны базовой станции 102 могут использовать формирование лучей, чтобы улучшить отношение «сигнал-шум» прямых линий 118 и 124 связи для мобильных устройств 116 и 122. Кроме того, хотя базовая станция 102 использует формирование лучей, чтобы передавать в мобильные устройства 116 и 122, беспорядочно распределенные по связанному покрытию, мобильные устройства в соседних сотах могут быть подвержены меньшим помехам по сравнению с передачей базовой станции через одну антенну во все свои мобильные устройства.

На Фиг.2 проиллюстрирована система 200 беспроводной связи в соответствии с различными аспектами, представленными в настоящем документе. Система 200 может содержать одну или более точек 202 доступа в одном или более секторов, которые принимают, передают, ретранслируют и т.п. сигналы беспроводной связи друг другу и/или одному или более терминалов 204. Каждая базовая станция 202 может содержать несколько цепочек передающих устройств и цепочек приемных устройств, к примеру, по одной для каждой передающей и приемной антенны, каждая из которых, в свою очередь, может содержать множество компонентов, связанных с передачей и приемом сигналов (к примеру, процессоров, модуляторов, мультиплексоров, демодуляторов, демультиплексоров, антенн и т.д.). Терминалами 204 могут быть, например, сотовые телефоны, смартфоны, портативные устройства, карманные устройства связи, карманные вычислительные устройства, спутниковые радиоустройства, глобальные системы позиционирования, PDA и/или любое другое надлежащее устройство для передачи посредством беспроводной системы 200. Помимо этого каждый терминал 204 может содержать одну или более цепочек передающих устройств и цепочек приемных устройств, таких как используемые для системы со многими входами и многими выходами (MIMO). Каждая цепочка передающего устройства и приемного устройства может содержать множество компонентов, связанных с передачей и приемом сигналов (к примеру, процессоров, модуляторов, мультиплексоров, демодуляторов, демультиплексоров, антенн и т.д.), что должны признавать специалисты в данной области техники.

Как проиллюстрировано на Фиг.2, каждая точка доступа обеспечивает покрытие связи для конкретной географической области 206. Термин «сота» может упоминаться как точка доступа и/или ее зона покрытия в зависимости от контекста. Чтобы повысить пропускную способность системы, зона покрытия точки доступа может быть секционирована на несколько меньших зон (к примеру, три меньших зоны 208A, 208B и 208C). Каждая меньшая зона обслуживается соответствующей приемопередающей подсистемой базовой станции (BTS). Термин «сектор» может упоминаться как BTS и/или его зона покрытия в зависимости от контекста. Для секторизованной соты приемопередающая подсистема базовой станции для всех секторов соты типично располагается в пределах точки доступа для соты.

Терминалы 204 типично распределены по системе 200. Каждый терминал 204 может быть стационарным или мобильным. Каждый терминал 204 может обмениваться данными с одной или более базовыми станциями 202 по линии прямой и обратной связи в любой данный момент времени.

Для централизованной архитектуры системный контроллер 210 соединяет точки 202 доступа и обеспечивает координацию и управление точками 202 доступа. Для распределенной архитектуры точки 202 доступа могут обмениваться данными друг с другом по мере необходимости. Связь между точками доступа через системный контроллер 210 и т.п. может упоминаться как передача служебных сигналов по транзитному соединению.

Методы передачи, описанные в настоящем документе, могут быть использованы для системы с секторизованными сотами, а также системы с несекторизованными сотами. Для ясности последующее описание приведено для системы с секторизованными сотами. Термин «точка доступа» используется в общем для стационарной станции, которая обслуживает сектор, а также для стационарной станции, которая обслуживает соту. Термины «терминал» и «пользователь» используются взаимозаменяемо, и термины «сектор» и «точка доступа» также используются взаимозаменяемо. Обслуживающая точка доступа/сектор является точкой доступа/сектором, с которым обменивается данными терминал. Соседняя точка доступа/сектор является точкой доступа/сектором, с которым терминал не поддерживает обмен данными.

На Фиг.3 проиллюстрирована примерная система 300, которая формирует гибридную структуру FDM-CDM для сигнала, который необходимо передать. Система 300 может быть, в общем, частью практически любой системы связи (не показана), к примеру, LTE-системы (долгосрочное развитие). LTE-системы могут в общем ориентироваться, но не только, на повышение эффективности, снижение затрат, улучшение обслуживания, использование новых возможностей спектра и лучшую интеграцию с другими открытыми стандартами и т.д. Как правило, LTE-системы могут использовать OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением) для нисходящей линии связи (от вышки к мобильному устройству) и одну несущую волну для восходящей линии связи (от мобильного устройства к вышке). Кроме того, система может использовать MIMO (множество входов и множество выходов) с двумя или более антеннами на станцию.

Как правило, OFDM-модуляция обеспечивает множественный доступ путем назначения поднаборов поднесущих отдельным пользователям. Таким образом, каждому пользователю может быть выделен конкретный набор дополнительных тонов для передачи сигнала в базовую станцию. Кроме того, в течение восходящей линии связи (обратной линии связи) обычные системы используют методы модуляции с одной несущей, которая не позволяет пользователю осуществлять передачу на различных несмежных тонах. FDM (мультиплексирование с частотным разделением) может использоваться обычными системами для передачи логических каналов.

В одном аспекте логические каналы могут быть классифицированы на каналы управления и каналы трафика. Как правило, логические каналы управления могут содержать широковещательный канал управления (BCCH), который является DL-каналом (нисходящая линия связи) для широковещательной передачи системной управляющей информации, канал управления поисковыми вызовами (PCCH), который является DL-каналом, который передает информацию о поисковом вызове, и/или канал управления многоадресной передачей (MCCH), который является DL-каналом «точка-множество точек», используемым для передачи информации диспетчеризации и управляющей информации по услуге широковещательной и многоадресной передачи мультимедиа (MBMS) для одного или нескольких MTCH. После установления подключения согласно RRC (управлению радиоресурсами) этот канал, в общем, может использоваться только UE (пользовательским оборудованием), которое принимает MBMS. (Примечание: старый MCCH+MSCH). Кроме того, выделенный канал управления (DCCH) является двунаправленным каналом «точка-точка», который передает выделенную управляющую информацию и используется UE, имеющих RRC-подключение. В одном аспекте логические каналы трафика содержат выделенный канал трафика (DTCH), который является двунаправленным каналом «точка-точка», выделенным одному UE для передачи пользовательской информации, и канал трафика для многоадресной передачи (MTCH) который является DL-каналом «точка-множество точек» для передачи данных трафика.

В одном аспекте транспортные каналы могут быть типично классифицированы на каналы DL (нисходящая линия связи) и UL (восходящая линия связи). Транспортные DL-каналы содержат широковещательный канал (BCH), совместно используемый канал данных нисходящей линии связи (DL-SDCH) и канал поискового вызова (PCH), PCH может поддерживать режим энергосбережения UE (DRX-цикл указывается сетью для UE), передается в широковещательном режиме по всей соте и преобразуется в PHY-ресурсы, которые могут использоваться для других каналов управления/трафика. Транспортные UL-каналы могут содержать канал с произвольным доступом (RACH), запросный канал (REQCH), совместно используемый канал данных восходящей линии связи (UL-SDCH) и один или более PHY-каналов. PHY-каналы могут содержать набор DL-каналов и UL-каналов, таких как, но не только, общий пилотный канал (CPICH), канал синхронизации (SCH), общий канал управления (CCCH), совместно используемый канал управления DL (SDCCH), канал управления многоадресной передачей (MCCH), совместно используемый канал назначения UL (SUACH), канал подтверждения приема (ACKCH), физический совместно используемый канал данных DL (DL-PSDCH), канал управления мощностью UL (UPCCH), канал индикатора поискового вызова (PICH), канал индикатора нагрузки (LICH), физический канал с произвольным доступом (PRACH), канал индикатора качества канала (CQICH), канал подтверждения приема (ACKCH), канал индикатора поднабора антенн (ASICH), совместно используемый канал передачи запросов (SREQCH), физический совместно используемый канал данных UL (UL-PSDCH), широкополосный пилотный канал (BPICH) и т.д.

Как правило, предусматривается структура канала, которая поддерживает свойства низкого PAR (к примеру, в любой момент времени канал является смежным или равномерно разнесенным по частоте) для сигнала с одной несущей. Тем не менее, структура, обеспечиваемая обычными системами, не позволяет пользователю осуществлять передачу по несмежным каналам.

Как показано на Фиг.3, система 300 может включать в себя гибридный FDM-CDM-компонент 302 формирования, который может использоваться для того, чтобы добиваться максимального частотного разнесения для пользователя по данной полосе пропускания, с тем чтобы пользователь мог передавать сигнал по различным несмежным тонам. Гибридный FDM-CDM-компонент 302 формирования может включать в себя гибридный FDM-CDM-модулятор 304, который может принимать сигнал, который необходимо передать (к примеру, управляющий сигнал), и модулировать сигнал с помощью гибридной методы FDM-CDM. Гибридный метод FDM-CDM может быть комбинацией FDM и FD-CDM (мультиплексирование с кодовым разделением каналов в частотной области).

Гибридный метод FDM-CDM может обеспечивать повышенный уровень частотного разнесения пользователям в данной соте, так что каждый пользователь может выполнять передачу по всей доступной полосе пропускания. Гибридный FDM-CDM-модулятор 304 может использовать циклические сдвиги практически любой последовательности расширения, к примеру, последовательности Zadoff-Chu (ZC), чтобы реализовать связь с множественным доступом. Кроме того, методы скачкообразного изменения частоты могут использоваться для достижения большего частотного разнесения и использования доступной ширины полосы более эффективно.

Модулированный сигнал затем может подаваться на мультиплексор 306 опорных сигналов (RS), который может использоваться для того, чтобы дополнительно мультиплексировать сигнал. RS-мультиплексор 306 может использовать CDM временной области с тем, чтобы пользователи в различных сотах могли быть идентифицированы в приемном устройстве. Таким образом, пользователи в соседних сотах могут использовать одну и ту же полосу пропускания и одну и ту же ZC-последовательность для FD-CDM. Операция расширения может быть выполнена RS-мультиплексором 304 путем использования практически любого кода расширения во временной области. В качестве примера, последовательность может быть умножена на уникальный код Адамара во временной области. Можно принимать во внимание, что RS-мультиплексор 306 может использовать практически любой ортогональный код. Таким образом, пользователи в различных сотах могут занимать одинаковую ширину полосы и могут использовать одинаковый набор последовательностей для передачи сигнала, если различные ортогональные коды используются в различных сотах. RS-мультиплексор 306 обеспечивает то, что пилот-сигналы пользователей в различных сотах, которые используют одинаковую последовательность для модуляции, не создают помехи друг для друга. Как правило, мультиплексированный сигнал может быть передан в приемное устройство или базовую станцию (не показана) через антенну. Мультиплексированный сигнал может обрабатываться в приемном устройстве для определения исходного сигнала.

На Фиг.4 проиллюстрирована система 400, которая может использоваться для извлечения принимаемого сигнала согласно одному аспекту изобретения. Система 400, в общем, включает в себя гибридный FDM-CDM-приемный компонент 402, который может принимать поступающий сигнал через одну или более антенн (не показаны). Гибридный FDM-CDM-приемный компонент 402 может быть частью практически любой системы связи (к примеру, MIMO-системы) на стороне приемного устройства, такой как базовая станция или мобильное устройство.

Принимаемый сигнал демодулируется демодулятором 404 для выделения группы пользователей из каждой соты. Можно принимать во внимание, что практически любой метод демодуляции может использоваться для того, чтобы идентифицировать различные группы. В качестве примера, FFT (быстрое преобразование Фурье) может использоваться для частотной демодуляции демодулятором 404. Кроме того, если схема скачкообразного изменения частоты использована в передающем устройстве, демодулятор 404 может использовать инверсную последовательность скачкообразного изменения частоты для детектирования сигнала на стороне приема. Таким образом, демодулятор 404 может выделять сигналы от набора пользователей в различных сотах.

Демодулированный сигнал далее может использоваться для того, чтобы выделять сигналы от каждого пользователя в каждой соте путем выполнения операции сжатия для каждого набора пользователей, идентифицированного демодулятором 404, которая может быть выполнена модулем 406 сжатия. Модуль 406 сжатия может выполнять операцию сжатия для демодулированного сигнала во временной и частотной области, чтобы восстанавливать сигнал, передаваемый конкретным пользователем в конкретной соте. Модуль 406 сжатия может использовать один или более фильтров сжатия, чтобы идентифицировать сигнал от конкретного пользователя из группы пользователей в соте. Как правило, фильтры сжатия могут использовать код сжатия, который является инверсией кода расширения, используемого пользователем при передаче.

Фиг.5 иллюстрирует способ 500 передачи сигнала с помощью гибридной структуры FDM-CDM в соответствии с одним аспектом описания. Хотя в целях упрощения пояснения один или более методов, проиллюстрированных в настоящем документе, к примеру, в форме блок-схемы способа, показаны и описаны в форме последовательности действий, необходимо понимать и принимать во внимание, что настоящее описание не ограничено этим порядком действий, поскольку некоторые действия могут, в соответствии с описанием, осуществляться в другом порядке и/или параллельно с другими действиями, в отличие от того, что показано и описано в настоящем документе. Например, специалисты в данной области техники должны понимать и принимать во внимание, что способ может быть представлен в качестве альтернативы как последовательность взаимосвязанных состояний или событий, к примеру, на диаграмме состояний. Более того, не все проиллюстрированные действия могут потребоваться для того, чтобы реализовать способ в соответствии с описанием.

Как показано на Фиг.5, передаваемый сигнал может быть принят на этапе 502. Принимаемый сигнал затем может модулироваться с помощью гибридной структуры FDM-CDM на этапе 504. Модуляция может обеспечивать возможность каждому пользователю занимать всю доступную ширину полосы. В качестве примера, мультиплексирование Chu может использоваться для того, чтобы модулировать принимаемый сигнал так, что каждый пользователь в данной соте может занимать несмежный набор тонов. Однако понятно, что практически любая последовательность может использоваться для мультиплексирования в частотной области. Кроме того, сигнал может испытывать скачкообразное изменение частоты для достижения повышенного частотного разнесения.

FDM-CDM-сигнал дополнительно мультиплексируется во временной области на этапе 506. Код расширения используется для выполнения мультиплексирования с кодовым разделением во временной области. В качестве примера, последовательность Адамара длины 4 может быть умножена на FDM-CDM-сигнал. Тем не менее, практически любая ортогональная последовательность любой длины может использоваться для мультиплексирования. CDM во временной области сохраняет ортогональность пилот-сигнала пользователей в различных (соседних) сотах и может использоваться для создания множества опорных сигналов в сотах.

Фиг.6 иллюстрирует способ 600, который восстанавливает сигнал, передаваемый пользователем с помощью гибридной структуры FDM-CDM. Поступающий сигнал принимается на этапе 602. Сигнал может быть принят одной или более антеннами и затем демодулирован на этапе 604, чтобы выделить сигналы, передаваемые группами пользователей их различных сот, которые используют одинаковую ширину полосы. Демодуляция может быть выполнена с помощью практически любого метода частотной демодуляции, такой как, но не только, FFT. Таким образом, частотная демодуляция может использоваться для того, чтобы идентифицировать сигналы от набора пользователей из данной соты.

Сигнал от каждого пользователя в данной соте может быть выделен путем выполнения сжатия сигналов во временной и частотной области. Операция сжатия во временной области может быть выполнена над демодулированным сигналом на этапе 606. Кроме того, операция сжатия в частотной области может быть выполнена над демодулированным сигналом на этапе 608. Практически любой метод фильтрации сжатия может использоваться для того, чтобы отфильтровывать сигнал от конкретного пользователя в данной соте. Метод фильтрации может использовать код сжатия, который является инверсией кода расширения, используемого конкретным пользователем при передаче. Таким образом, сигнал от конкретного пользователя в конкретной соте может быть идентифицирован, и каждый сигнал дополнительно может быть обработан на этапе 610.

Фиг.7A-7B иллюстрируют примерные графики, которые показывают частоту, на которой пользователь может передавать каналы управления с одной несущей при использовании обычных систем. Фиг.7A иллюстрирует структуру SU-MIMO (однопользовательская связь с множеством входов и множеством выходов) или SDMA (множественный доступ с пространственным разделением), в которой два пользователя могут передавать сигналы по смежным тонам. Структура 702 FDM RS (опорный сигнал) может использоваться для внутрисотовой передачи. Как правило, системы связи передают опорные сигналы, чтобы обслуживать несколько приемных устройств, а также для системных целей, включая, но не только, оценку передающей среды канала для когерентной демодуляции сигнала данных в приемном устройстве и оценки качества канала для целей передачи и диспетчеризации.

Как видно из Фиг.7A, два потока (0 и 1) могут занимать одну ширину полосы. Эти потоки могут быть от одного UE (SU-MIMO) или различных UE (SDMA). RS для обоих потоков может быть ортогонально передан с помощью FDM. Кроме того, можно заметить, что все 0 и 1 передаются вместе в смежных тонах. Первоначально, поток 0 занимает нижнюю половину ширину полосы, тогда как поток 1 занимает верхнюю половину. В ходе следующей передачи поток 1 занимает нижнюю половину ширины полосы, тогда как поток 0 занимает верхнюю половину. Тем не менее, можно отметить, что эти два потока не могут перемежаться друг с другом в спектре. Таким образом, обычные системы не позволяют передавать потоки по несмежным тонам.

На Фиг.7B проиллюстрирована обычная структура 704 мультиплексирования FDM с шестью потоками (0, 1, 2, 3, 4 и 5), которые занимают данную ширину полосы (к примеру, 180 кГц). Каждый поток представляет сигнал от пользователя в данной соте. Пользователи из данной соты в общем могут использовать структуру 704 для того, чтобы передавать управляющий сигнал (к примеру, ACK, CQI и т.д.). Пользователи могут занимать различные части спектра, которые выделены им, как показано. Таким образом, другой пользователь не может занимать спектр, используемый конкретным пользователем. В качестве примера, пользователь 3 не может занимать часть спектра, занимаемую пользователем 0. Кроме того, схема скачкообразного изменения частоты может быть использована для повышения частотного разнесения для данного пользователя. Например, пользователь 0 занимает самую низкую частоту в первых двух символах, но перескакивает на более высокую частоту в третьем символе. Тем не менее, независимо от схемы скачкообразного изменения частоты, обычные системы не допускают, чтобы один набор тонов был занят более чем одним пользователем, тем самым ограничивая частотное разнесение. В качестве дополнения, как видно в обычной структуре 704, пользователь может занимать только два тона во всей ширине полосы, которая доступна. Например, пользователь 0 может занимать только 60 кГц из полной доступной ширины полосы в 180 кГц, даже после реализации схемы скачкообразного изменения частоты.

Фиг.8 иллюстрирует примерную гибридную FDM-CDM-структуру 800, чтобы дополнительно повышать частотное разнесение с точки зрения данного пользователя, согласно одному аспекту описания. Как видно, каждый пользователь может занимать всю доступную ширину полосы, и таким образом может быть обеспечено максимальное частотное разнесение. В качестве примера, каждый пользователь 0-5 может выполнять передачу во всей ширине полосы в 180 кГц. Таким образом, пользователи могут выполнять передачу по несмежным тонам и обеспечивать максимальное частотное разнесение. Гибридная структура FDM-CDM может быть сформирована путем мультиплексирования, как описано выше. Например, последовательность Chu может использоваться в качестве кода расширения частотной области в ходе мультиплексирования. Эта гибридная FDM-CDM-структура 800 может использоваться для выполнения передач от множества пользователей в данной соте.

На Фиг.9 проиллюстрирована примерная CDM-структура 900 временной области, которая может сохранять ортогональность между пилот-сигналами в ходе межсотовых передач. В качестве примера последовательность Адамара с длиной 4 используется в структуре 900. Однако понятно, что практически любая ортогональная последовательность практически любой длины может использоваться. Проиллюстрированные символы [+] и [-] представляют ортогональные покрытия. Последовательности [+] [+] [+] [+], [+] [+] [-] [-], [+] [-] [+] [-] и [+] [-] [-] [+] являются ортогональными друг другу во времени. Пользователь из данной соты может использовать этот ортогональный код расширения во временной области, как видно из чертежа, для того чтобы не допускать помех с пилот-сигналом другого пользователя из соседней соты, наряду с последовательностью в частотной области (как видно из структуры 800 на Фиг.8).

Данной соте может быть выделена одна из четырех последовательностей Адамара, проиллюстрированных на Фиг.9. Пользователи в данной соте могут использовать конкретную последовательность Адамара, с тем чтобы пользователи в соседних сотах могли использовать различные ортогональные последовательности. Таким образом, на стороне приемного устройства сигналы, передаваемые пользователями из различных сот, могут быть легко идентифицированы, даже если пользователи используют одинаковый код расширения в частотной области. Операция расширения может быть выполнена в приемном устройстве во временной области, чтобы выделять пользователей из соседних сот, которые используют тот же код расширения в частотной области.

В качестве еще одного примера последовательность Адамара с длиной 2 может использоваться для временной области CDM. Эта последовательность может обеспечивать симметричную структуру в нисходящей линии связи и упрощать реализацию с многократным использованием блоков в восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Кроме того, большое число последовательностей Chu может быть доступным в качестве RS, в частности, для меньшего выделения ширины полосы.

Структуры 800 (Фиг.8) и 900 (Фиг.9) реализуют максимальное частотное разнесение по всей ширине полосы при сохранении ортогональности между пользователями в данной соте. Кроме того, они сохраняют ортогональность пилот-сигнала на основе операции сжатия между сотами.

Фиг.10 является иллюстрацией примерного мобильного устройства 100, которое использует гибридную структуру FDM-CDM для того, чтобы передавать сигнал, в соответствии с одним аспектом системы. Мобильное устройство 1000 содержит приемное устройство 1002, которое принимает сигнал, например, от приемной антенны (не показана) и выполняет типичные действия (к примеру, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и т. д.) с принимаемым сигналом и оцифровывает приведенный к требуемым параметрам сигнал, чтобы получить выборки. В типичном варианте OFDMA-сигнал принимается по нисходящей линии связи. Приемное устройство 1002 может быть, например, приемным устройством MMSE и может содержать демодулятор 1004, который может демодулировать принимаемые символы и передавать их процессору 1006 для оценки канала. Процессор 1006 может быть процессором, предназначенным для анализа информации, принятой приемником 1002, и/или формирования информации для передачи передатчиком 1016, процессором, который управляет одним или более компонентами пользовательского устройства 1000, и/или процессором, который как анализирует информацию, принятую приемником 1002, формирует информацию для передачи передатчиком 1016, так и управляет одним или более компонентами пользовательского устройства 1000.

Мобильное устройство 1000 может дополнительно содержать запоминающее устройство 1008, которое функционально соединено с процессором 1006 и которое может сохранять данные, которые должны быть переданы, принимаемые данные, информацию, связанную с доступными каналами, данные, связанные с проанализированной интенсивностью сигнала и/или помех, информацию, связанную с назначенным каналом, мощностью, скоростью и т.п., и любую другую подходящую информацию для оценки канала и обмена данными через канал. Запоминающее устройство 1008 может дополнительно сохранять протоколы и/или алгоритмы, связанные с оценкой и/или использованием канала (к примеру, основанные на производительности, основанные на пропускной способности и т.д.).

Понятно, что хранилище данных (к примеру, запоминающее устройство 1008), описанное в настоящем документе, может быть энергозависимым запоминающим устройством или энергонезависимым запоминающим устройством либо может включать в себя и энергозависимое, и энергонезависимое запоминающее устройство. В качестве иллюстрации, но не ограничения, энергонезависимое запоминающее устройство может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое PROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимое запоминающее устройство может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое выступает в качестве внешнего кэша. В качестве иллюстрации, но не ограничения, RAM доступно во многих формах, например синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM), улучшенное SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM) и direct Rambus RAM (DRRAM). Запоминающее устройство 1008 настоящих систем и способов может содержать (но не только) эти и любые другие подходящие типы запоминающих устройств.

Мобильное устройство 1000 дополнительно содержит гибридный FDM-CDM-компонент 1014 формирования сигналов и передающее устройство 1016, которое передает сигнал (к примеру, базовый CQI и дифференциальный CQI), например, в базовую станцию, другое мобильное устройство и т.д. Хотя показано отдельно от процессора 1006, следует иметь в виду, что частично подключенный контроллер 1010 и/или гибридный FDM-CDM-компонент 1014 формирования сигналов может быть частью процессора 1006 или ряда процессоров (не показаны). Гибридный FDM-CDM-компонент 1014 формирования сигналов может использоваться для того, чтобы мультиплексировать сигнал, который необходимо передать в частотной и временной области. Гибридный FDM-CDM-компонент 1014 формирования сигналов мультиплексирует сигнал таким образом, чтобы обеспечить максимальное частотное разнесение, чтобы множество пользователей могли выполнять передачу по несмежным тонам.

Фиг.11 является иллюстрацией примерной системы 1100, которая упрощает восстановление сигнала, который использует гибридную структуру FDM-CDM, согласно одному аспекту системы. Система 1100 содержит базовую станцию 1102 (к примеру, точку доступа и т.п.) с приемным устройством 1110, которое принимает сигнал(ы) от одного или более мобильных устройств 1104 через множество приемных антенн 1106, и передающим устройством 1124, которое передает в одно или более мобильных устройств 1104 через множество передающих антенн 1108. Приемное устройство 1110 может принимать информацию от приемных антенн 1106 и функционально связано с FDM-CDM-приемным компонентом 1112, который демодулирует и выполняет сжатие принятой информации. Гибридный FDM-CDM-приемный компонент 1112 может отделять сигналы от группы пользователей из различных сот и затем может выделять отдельных пользователей в пределах каждой группы путем использования фильтров сжатия во временной области, а также в частотной области. Фильтры сжатия используют код, который является инверсией кода расширения, используемого в мобильном устройстве(ах) 1104. Демодулированные символы анализируются процессором 1114, который может быть аналогичным процессору, описанному выше относительно Фиг.10, и который соединен с запоминающим устройством 1116, которое сохраняет информацию, связанную с оценкой интенсивности сигнала (к примеру, пилот-сигнала) и/или интенсивности помех, данные, которые должны быть переданы или приняты от мобильного устройства(в) 1104 (или другой базовой станции (не показана)), и/или любую другую подходящую информацию, связанную с выполнением различных действий и функций, изложенных в настоящем документе.

Информация, которая должна быть передана, может быть передана в модулятор 1122. Модулятор 1122 может мультиплексировать информацию для передачи передающим устройством 1126 через антенну 1108 в мобильное устройство(а) 1104. Как правило, OFDMA может использоваться для передачи по нисходящей линии связи. Хотя показано отдельно от процессора 1114, следует иметь в виду, что частично подключенный контроллер 1118 и/или модулятор 1122 могут быть частью процессора 1114 или ряда процессоров (не показаны).

Фиг.12 иллюстрирует примерную систему 1200 беспроводной связи. В системе 1200 беспроводной связи для ясности показана одна базовая станция 1210 и одно мобильное устройство 1250. Однако понятно, что система 1200 может включать в себя более одной базовой станции и/или более одного мобильного устройства, при этом дополнительные базовые станции и/или мобильные устройства могут быть во многом похожими или отличными от примерной базовой станции 1210 и мобильного устройства 1250, описанных ниже. Кроме того, понятно, что базовая станция 1210 и/или мобильное устройство 1250 могут использовать системы (Фиг.3-4 и 10-11) и/или способы (Фиг.5-6), описанные в настоящем документе, чтобы упрощать беспроводную связь между собой.

В базовой станции 1210 данные трафика для ряда потоков данных передаются из источника 1212 данных в процессор 1214 данных передачи (TX). Согласно примеру, каждый поток данных может передаваться по соответствующей антенне. Процессор 1214 TX-данных форматирует, кодирует и перемежает поток данных трафика на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечить кодированные данные.

Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с пилотными данными с использованием методов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). В качестве дополнения или альтернативы пилотные символы могут быть мультиплексированы с частотным разделением (FDM), мультиплексированы с временным разделением (TDM) или мультиплексированы с кодовым разделением (CDM). Пилотные данные типично являются известным шаблоном данных, который обрабатывается известным способом и может быть использован в мобильном устройстве 1250 для оценки отклика канала. Мультиплексированные пилот-сигналы и кодированные данные для каждого потока данных могут модулироваться (к примеру, отображаться на символы) на основе конкретной схемы модуляции (к примеру, двоичной фазовой модуляции (BPSK), квадратурной фазовой модуляции (QPSK), М-уровневой фазовой модуляции (M-PSK), М-квадратурной амплитудной манипуляции (M-QAM) и т.д.), выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечить символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены с помощью инструкций, выполняемых или обеспечиваемых процессором 1230.

Символы модуляции для всех потоков данных могут быть переданы в TX MIMO-процессор 1220, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (к примеру, для OFDM). TX MIMO-процессор 1220 далее передает N_T потоков символов модуляции в N_T передающих устройств (TMTR) 1222a-1122t. В различных вариантах осуществления TX MIMO-процессор 1220 применяет весовые коэффициенты формирования диаграммы направленности к символам потоков данных и к антенне, из которой необходимо передать символ.

Каждое передающее устройство 1222 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы обеспечить один или более аналоговых сигналов, и дополнительно приводит к требуемым параметрам (к примеру, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы обеспечить модулированный сигнал, подходящий для передачи по MIMO-каналу. В качестве дополнения N_T модулированных сигналов из передающих устройств 1222a-1222t затем передаются из N_T антенн 1224a-1224t соответственно.

В мобильном устройстве 1250 передаваемые модулированные сигналы принимаются N_R антеннами 1252a-1252r, и принимаемый сигнал из каждой антенны 1252 передается в соответствующее приемное устройство (RCVR) 1254a-1254r. Каждое приемное устройство 1254 преобразует (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает преобразованный сигнал, чтобы обеспечить выборки, и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы обеспечить соответствующий «принятый» поток символов.

Процессор 1260 RX-данных может принимать и обрабатывать N_R принимаемых потоков символов от N_R приемных устройств 1254 на основе конкретного метода обработки приемного устройства, чтобы обеспечить N_T «детектированных» потоков символов. Процессор 1260 RX-данных может демодулировать, обратно перемежать и декодировать каждый детектированный поток символов, чтобы восстановить данные трафика для потока данных. Обработка процессором 1260 RX-данных комплементарна обработке, выполняемой TX MIMO-процессором 1220 и процессором 1214 TX-данных в базовой станции 1210.

Процессор 1270 может периодически определять то, какую матрицу предварительного кодирования использовать, как пояснено выше. В качестве дополнения процессор 1270 может формулировать сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга.

Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации, относящейся к линии связи и/или принимаемому потоку данных. Сообщение обратной линии связи может быть обработано процессором 1238 TX-данных, который также принимает данные трафика для ряда потоков данных из источника 1236 данных, модулированных модулятором 1280, преобразованных передающими устройствами 1254a-1254r и переданных обратно в базовую станцию 1210.

В базовой станции 1210 модулированные сигналы из мобильного устройства 1250 принимаются антеннами 1224, преобразуются приемными устройствами 1222, демодулируются демодулятором 1240 и обрабатываются процессором 1242 RX-данных с целью извлечения сообщения обратной линии связи, переданного мобильным устройством 1250. В качестве дополнения процессор 1230 может обработать извлеченное сообщение, чтобы определить то, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весовых коэффициентов формирования лучей.

Процессоры 1230 и 1270 могут управлять (к примеру, контролировать, координировать, управлять и т.д.) работой в базовой станции 1210 и мобильном устройстве 1250 соответственно. Соответствующие процессоры 1230 и 1270 могут быть связаны с запоминающим устройством 1232 и 1272, которое сохраняет программные коды и данные. Процессоры 1230 и 1270 также могут выполнять вычисления, чтобы получать оценки частотной и импульсной характеристики для восходящей и нисходящей линий связи соответственно.

Следует понимать, что варианты осуществления, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы аппаратными средствами, программным обеспечением, микропрограммным обеспечением, промежуточным программным обеспечением, микрокодом или любой комбинацией вышеозначенного. При реализации в аппаратных средствах блоки обработки могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (ASIC), процессорах цифровых сигналов (DSP), устройствах цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых пользователем матричных БИС (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных устройствах, предназначенных для того, чтобы выполнять описанные в настоящем документе функции, или в их комбинациях.

Когда варианты осуществления реализованы в программном обеспечении, микропрограммном обеспечении, промежуточном программном обеспечении или микрокоде, программный код или сегменты кода могут быть сохранены на машиночитаемом носителе, таком как компонент хранения. Сегмент кода может представлять процедуру, функцию, подпрограмму, программу, стандартную процедуру, вложенную процедуру, модуль, комплект программного обеспечения, класс или любое сочетание инструкций, структур данных или операторов программы. Сегмент кода может быть связан с другим сегментом кода или аппаратной схемой путем передачи и/или приема информации, данных, аргументов, параметров или содержимого памяти. Информация, аргументы, параметры, данные и т.д. могут быть переданы, переадресованы или пересланы с помощью любого надлежащего средства, в том числе совместного использования памяти, передачи сообщений, эстафетной передачи данных, передачи по сети и т.д.

При реализации в программном обеспечении описанные в настоящем документе методы могут быть реализованы с помощью модулей (к примеру, процедур, функций и т.п.), которые выполняют описанные в настоящем документе функции. Программные коды могут быть сохранены в запоминающем устройстве и приведены в исполнение процессорами. Запоминающее устройство может быть реализовано в процессоре или внешне по отношению к процессору, причем во втором случае оно может быть функционально подсоединено к процессору с помощью различных средств, известных в данной области техники.

На Фиг.13 проиллюстрирована система 1300, которая использует гибридную структуру FDM-CDM для того, чтобы упрощать передачу канала управления с одной несущей. Например, система 1300 может постоянно размещаться, по меньшей мере, частично в рамках мобильного устройства. Следует принимать во внимание, что система 1300 представлена как включающая в себя функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, которые представляют функции, реализованные процессором, программным обеспечением или комбинацией вышеозначенного (к примеру, микропрограммным обеспечением). Система 1300 включает в себя логическое группирование 1302 электрических компонентов, которые упрощают передачу по обратной линии связи. Например, логическое группирование 1302 может включать в себя электрический компонент для модуляции сигнала путем использования гибридной структуры FDM-CDM. Гибридная структура FDM-CDM обеспечивает максимальное частотное разнесение для данного пользователя, позволяя пользователю выполнять передачу по несмежным тонам. В качестве дополнения логическое группирование 1302 может содержать электрический компонент для выполнения CDM во временной области. CDM во временной области может обеспечивать возможность пользователям в соседних сотах использовать одинаковую последовательность для CDM в частотной области. Таким образом, контрольные сигналы пользователей в соседних сотах, использующих одинаковую последовательность для CDM в частотной области, не должны создавать помехи благодаря CDM, выполняемому во временной области. Кроме того, система 1300 может включать в себя запоминающее устройство 1308, которое сохраняет инструкции для выполнения функций, связанных с электрическими компонентами 1304 и 1306. Хотя показаны как являющиеся внешними к запоминающему устройству 1308, понятно, что один или более электрических компонентов 1304 и 1306 могут существовать в рамках запоминающего устройства 1308.

На Фиг.14 проиллюстрирована система 1400, которая идентифицирует сигналы от конкретного пользователя в конкретной соте, в соответствии с одним аспектом описания. Система 1400 может постоянно размещаться, например, в рамках базовой станции. Как проиллюстрировано, система 1400 включает в себя функциональные блоки, которые могут представлять функции, реализуемые процессором, программным обеспечением или их комбинацией (к примеру, микропрограммным обеспечением). Система 1400 включает в себя логическое группирование 1402 электрических компонентов, которые могут действовать совместно. Логическое группирование 1402 может включать в себя электрический компонент для демодуляции принимаемого сигнала 1404. Например, приемное устройство может быть включено в базовую станцию, чтобы принимать сообщение от мобильного устройства, которое передает сигналы с помощью гибридной структуры FDM-CDM. Компонент 1404 может демодулировать сигнал, чтобы идентифицировать сигналы от пользователей в конкретной группе. Кроме того, логическое группирование 1402 может включать в себя электрический компонент для выполнения сжатия сигнала во временной области 1406. Кроме того, логическое группирование 1402 может содержать электрический компонент для выполнения сжатия сигнала в частотной области 1408. Операция сжатия во временной и частотной области может идентифицировать сигнал от конкретного пользователя в идентифицированной группе. В качестве дополнения система 1400 может включать в себя запоминающее устройство 1410, которое сохраняет инструкции для выполнения функций, связанных с электрическими компонентами 1404, 1406 и 1408. Хотя показаны как являющиеся внешними к запоминающему устройству 1410, следует понимать, что электрические компоненты 1404, 1406 и 1408 могут существовать в пределах запоминающего устройства 1410.

То, что описано выше, включает в себя примеры одного или более аспектов. Конечно, невозможно описать каждое вероятное сочетание компонентов или способов в целях описания вышеозначенных аспектов, но специалистам в данной области техники может быть понятно, что возможны многие дополнительные сочетания и перестановки различных аспектов. Следовательно, подразумевается, что описанные аспекты охватывают все подобные измененные варианты, модификации и разновидности, которые находятся в рамках сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. Более того, термин «включает в себя» в контексте настоящего описания или формулы изобретения указывает на не исчерпывающий перечень, аналогично термину «содержит» в том смысле, в котором «содержит» интерпретируется в качестве переходного слова в формуле изобретения.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для гибридной структуры FDM (мультиплексирование с частотным разделением)-CDM (мультиплексирование с кодовым разделением) для каналов управления с одной несущей. Технический результат состоит в максимальном частотном разнесении для использования доступной ширины полосы частот передачи. Для этого используется гибридная структура FDM-CDM, которая обеспечивает максимальное частотное разнесение по всей доступной ширине полосы таким образом, что сохраняется ортогональность между сигналами от пользователей в данной соте. Таким образом, пользователи в данной соте могут выполнять передачу по несмежному набору тонов. Кроме того, гибридная структура FDM-CDM сохраняет ортогональность пилот-сигнала пользователей в различных сотах на основе операции сжатия во временной области. 10 н. и 36 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство беспроводной связи, содержащее:
- средство для выполнения мультиплексирования с частотным разделением каналов (FDM) для сигналов от пользователей в различных группах;
- средство для выполнения мультиплексирования с кодовым разделением каналов (CDM) в частотной области для сигналов от пользователей в одной группе; и
- средство для выполнения мультиплексирования с кодовым разделением каналов (CDM) во временной области для упомянутых сигналов от упомянутых пользователей в одной группе.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средство для диспетчеризации мультиплексированных сигналов таким образом, что пользователь в данной группе может осуществлять передачу по смежному набору тонов в данном интервале времени и различным наборам смежных тонов в различных интервалах времени.

3. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средство для использования циклических сдвигов последовательности расширения, чтобы обеспечить CDM в частотной области.

4. Устройство по п.3, в котором последовательность расширения представляет собой последовательность Задова-Чу.

5. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средство для использования ортогонального кода расширения, чтобы обеспечить CDM во временной области.

6. Устройство по п.5, в котором ортогональный код расширения представляет собой код Адамара.

7. Устройство беспроводной связи, содержащее:
- гибридный компонент формирования мультиплексирования с частотным разделением - мультиплексирования с кодовым разделением (FDM-CDM), который формирует управляющий сигнал от пользователя в данной соте с использованием гибридной схемы FDM-CDM и мультиплексирует с частотным разделением управляющий сигнал от упомянутого пользователя по меньшей мере с одним управляющим сигналом по меньшей мере от одного другого пользователя.

8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее гибридный FDM-CDM-модулятор, который выполняет мультиплексирование с кодовым разделением в частотной области (FD-CDM) над управляющим сигналом, который необходимо передать.

9. Устройство по п.8, в котором гибридный FDM-CDM-модулятор использует циклический сдвиг последовательности расширения для обеспечения FD-CDM.

10. Устройство по п.9, в котором упомянутая последовательность расширения представляет собой последовательность Задова-Чу.

11. Устройство по п.7, дополнительно содержащее мультиплексор опорных сигналов (RS), который выполняет мультиплексирование с кодовым разделением во временной области (TD-CDM) над управляющим сигналом, который необходимо передать.

12. Устройство по п.11, в котором RS-мультиплексор использует ортогональный код расширения во временной области для обеспечения TD-CDM.

13. Устройство по п.12, в котором ортогональный код расширения представляет собой код Адамара.

14. Устройство по п.7, дополнительно содержащее передающее устройство для передачи управляющего сигнала.

15. Устройство по п.8, в котором гибридный FDM-CDM-модулятор использует схему скачкообразного изменения частоты для повышения уровня частотного разнесения.

16. Устройство по п.7, в котором управляющий сигнал имеет сигнал с одной несущей.

17. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
- мультиплексируют с частотным разделением (FDM) сигналы от пользователей в различных группах;
- мультиплексируют с кодовым разделением (CDM) в частотной области сигналы от пользователей в одной группе; и
- мультиплексируют с кодовым разделением (CDM) во временной области упомянутые сигналы от упомянутых пользователей в одной группе.

18. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап, на котором диспетчеризуют мультиплексированные сигналы таким образом, что пользователь в данной группе может выполнять передачу по смежному набору тонов в данном интервале времени и различным наборам смежных тонов в различных интервалах времени.

19. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап, на котором используют циклические сдвиги последовательности расширения для обеспечения CDM в частотной области.

20. Способ по п.19, в котором последовательность расширения представляет собой последовательность Задова-Чу.

21. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап, на котором используют ортогональный код расширения для обеспечения CDM во временной области.

22. Способ по п.21, в котором ортогональный код расширения представляет собой код Адамара.

23. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап, на котором используют схему скачкообразного изменения частоты для повышения уровня частотного разнесения.

24. Устройство беспроводной связи, содержащее:
гибридный приемный компонент мультиплексирования с частотным разделением - мультиплексирования с кодовым разделением (FDM-CDM), который получает принимаемый сигнал, содержащий управляющий сигнал, от пользователя в данной соте, при этом управляющий сигнал от упомянутого пользователя использует гибридную схему FDM-CDM и является мультиплексированным с частотным разделением по меньшей мере с одним управляющим сигналом по меньшей мере от одного другого пользователя.

25. Устройство по п.24, дополнительно содержащее компонент, который демодулирует принимаемый сигнал.

26. Устройство по п.24, дополнительно содержащее компонент, который выделяет управляющий сигнал от пользователя путем использования быстрого преобразования Фурье (FFT).

27. Устройство по п.24, дополнительно содержащее компонент, который использует инверсную последовательность скачкообразного изменения частоты для детектирования принимаемого сигнала.

28. Устройство по п.24, дополнительно содержащее компонент, который выполняет операцию сжатия во временной и частотной области для восстановления управляющего сигнала от пользователя.

29. Устройство по п.28, дополнительно содержащее фильтр сжатия, который использует код сжатия, который является инверсией кода сжатия, используемого пользователем при передаче, для восстановления управляющего сигнала от пользователя.

30. Устройство по п.28, дополнительно содержащее одну или более антенн для приема поступающего сигнала и обеспечения принятого сигнала.

31. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
- получают принятый сигнал, содержащий управляющий сигнал, который поддерживает гибридную структуру мультиплексирования с частотным разделением - мультиплексирования с кодовым разделением (FDM-CDM) и является мультиплексированным с частотным разделением по меньшей мере с одним другим управляющим сигналом;
- демодулируют принимаемый сигнал;
- выполняют сжатие принимаемого сигнала во временной области; и
- выполняют сжатие принимаемого сигнала в частотной области.

32. Способ по п.31, дополнительно содержащий этап, на котором применяют инверсную последовательность скачкообразного изменения частоты к принимаемому сигналу.

33. Способ по п.31, дополнительно содержащий этап, на котором применяют быстрое преобразование Фурье (FFT) для выделения управляющих сигналов от одного или более пользователей в соте.

34. Устройство беспроводной связи, содержащее:
средство для получения принятого сигнала, содержащего управляющий сигнал, который поддерживает гибридную структуру мультиплексирования с частотным разделением - мультиплексирования с кодовым разделением (FDM-CDM) и является мультиплексированным с частотным разделением по меньшей мере с одним другим управляющим сигналом;
средство для демодуляции принимаемого сигнала; и
средство для сжатия принимаемого сигнала во временной области и в частотной области.

35. Устройство беспроводной связи по п.34, в котором управляющий сигнал имеет форму сигнала с одной несущей.

36. Устройство беспроводной связи по п.34, дополнительно содержащее средство для применения инверсной последовательности скачкообразного изменения частоты к принимаемому сигналу.

37. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
- идентифицируют набор сигналов от пользователей по меньшей мере в одной соте частично на основе демодуляции принимаемого сигнала, причем упомянутый набор сигналов является мультиплексированным с частотным разделением по меньшей мере с одним другим набором сигналов от других пользователей; и
- идентифицируют по меньшей мере один сигнал, связанный с конкретным пользователем по меньшей мере в одной соте частично на основе операции сжатия, выполняемой для набора сигналов во временной и частотной области.

38. Способ по п.37, дополнительно содержащий этап, на котором применяют быстрое преобразование Фурье (FFT) для выделения набора сигналов.

39. Способ по п.37, дополнительно содержащий этап, на котором используют метод фильтрации для выполнения операции сжатия.

40. Устройство беспроводной связи, содержащее:
запоминающее устройство, которое сохраняет инструкции, относящиеся к формированию управляющего сигнала, который использует гибридную структуру мультиплексирования с частотным разделением - мультиплексирования с кодовым разделением (FDM-CDM) и является мультиплексированным с частотным разделением по меньшей мере с одним другим управляющим сигналом; и
процессор, соединенный с запоминающим устройством, выполненный с возможностью выполнять инструкции, сохраненные в запоминающем устройстве.

41. Устройство беспроводной связи, содержащее:
- процессор, выполненный с возможностью:
- разделять управляющие сигналы на одну или более групп, которые мультиплексируются друг с другом с частотным разделением (FDM); и
- выполнять мультиплексирование с кодовым разделением (CDM) для управляющих сигналов от пользователей в рамках каждой из одной или более групп во временной и частотной области.

42. Устройство по п.41, в котором мультиплексирование с кодовым разделением в частотной области выполняется путем использования циклических сдвигов последовательности расширения.

43. Устройство по п.42, в котором последовательность расширения представляет собой последовательность Задова-Чу.

44. Устройство по п.41, в котором мультиплексирование с кодовым разделением во временной области выполняется путем использования ортогонального кода расширения.

45. Устройство по п.44, в котором ортогональный код расширения представляет собой код Адамара.

46. Устройство беспроводной связи, содержащее:
- запоминающее устройство, которое сохраняет инструкции, связанные с получением принятого сигнала, содержащего управляющий сигнал, который использует гибридную структуру мультиплексирования с частотным разделением - мультиплексирования с кодовым разделением (FDM-CDM) и является мультиплексированным с частотным разделением по меньшей мере с одним другим управляющим сигналом; и
- процессор, соединенный с запоминающим устройством, выполненный с возможностью выполнять инструкции, сохраненные в запоминающем устройстве.