МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ, БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ, СИСТЕМА И СПОСОБ СВЯЗИ Российский патент 2011 года по МПК H04B1/707 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к технологиям беспроводной связи. Более конкретно, изобретение относится к мобильной станции, системе связи и способу связи.

Уровень техники

Для удовлетворения необходимости в высокоскоростной связи с поддержкой обмена большими объемами данных в области беспроводной связи все большее значение отводится технологиям широкополосного беспроводного доступа. В существующих системах беспроводного доступа третьего поколения применяется многостанционный доступ с кодовым разделением каналов с прямым расширением спектра (Direct-Sequence Code Division Multiple Access, DS-CDMA), позволяющий посредством повторного использования частоты одной соты повысить эффективность использования частоты и эффективность передачи. Базовая станция, используемая в такой системе, должна осуществлять связь с мобильными станциями, расположенными в нескольких секторах, поэтому в такой ситуации необходимо решать проблему помех многостанционного доступа (Multiple Access Interference, MAI). Традиционный способ устранения MAI при связи в восходящем направлении описан, например, в непатентном документе 1:

[E.Hong, S.Hwang, K.Kim и K.Whang, "Synchronous transmission technique for the reverse link in DS-CDMA", IEEE Trans, on Commun., vol.47, no.11, pp.1632-1635, Nov.1999]

Способ, описанный в непатентном документе 1, пытается устранить влияние MAI путем ортогонализации восходящих каналов от мобильных станций с помощью ортогональных кодов. Однако для ортогонализации восходящих каналов от различных мобильных станций на базовой станции все восходящие каналы должны быть точно синхронизированы на микросхемном уровне. Кроме того, ортогонализация реализуется только между сигналами в синхронизированных путях распространения. Очевидно, что такое точное планирование сигналов по времени требует значительных затрат на управление выбором времени и усложняет обработку.

Между тем, в системах беспроводного доступа следующего поколения могут применяться различные диапазоны частот, широкие и узкие, и мобильным станциям, в зависимости от их назначения, может потребоваться поддержка подобных различных диапазонов частот. Выполнять точную синхронизацию всех мобильных станций на микросхемном уровне в таких системах нового поколения будет все сложнее.

Раскрытие изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения позволяют решить или уменьшить одну или большее количество проблем, вызванных ограничениями и недостатками известного уровня техники. Одной из целей настоящего изобретения является реализация мобильной станции, базовой станции, системы связи и способа связи, которые позволяют уменьшить помехи многостанционного доступа (MAI) между мобильными станциями, использующими как одинаковый диапазон частот, так и различные диапазоны частот.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения система связи содержит несколько мобильных станций и базовую станцию. По меньшей мере одна мобильная станция включает в себя блок генерации пилотного канала, выполненный с возможностью генерации пилотного канала, включающего код CAZAC (Constant Amplitude Zero Autocorrelation Code, код постоянной амплитуды с нулевой автокорреляцией), первый блок преобразования, выполненный с возможностью преобразования пилотного канала в сигнал, включающий в себя несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в заданном диапазоне частот, и передающий блок, выполненный с возможностью передачи передаваемого сигнала, включающего выходной сигнал первого блока преобразования, в соответствии с информацией о планировании по времени. Первый блок преобразования выполнен с возможностью преобразования пилотного канала в частотные компоненты таким образом, чтобы передаваемый сигнал исходной мобильной станции и передаваемые сигналы других мобильных станций, использующих диапазоны частот, отличные от диапазона частот исходной мобильной станции, стали ортогональны друг другу на оси частот.

Базовая станция включает в себя блок генерации опорного сигнала, выполненный с возможностью генерации опорного сигнала пилотного канала, блок корреляции, выполненный с возможностью вычисления корреляции между принятым сигналом и опорным сигналом пилотного канала, блок оценки канала, выполненный с возможностью проведения оценки канала на основании выходного сигнала блока корреляции, и блок демодуляции, выполненный с возможностью демодуляции принятого сигнала на основании результата оценки канала. Блок генерации опорного сигнала включает в себя блок генерации пилотного канала, выполненный с возможностью генерации пилотного канала, включающего код CAZAC, и первый блок преобразования, выполненный с возможностью преобразования пилотного канала в сигнал, включающий в себя несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в заданном диапазоне частот.

Осуществление настоящего изобретения позволит уменьшить помехи многостанционного доступа между мобильными станциями, использующими как одинаковые диапазоны частот, так и различные диапазоны частот.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой общий вид системы связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой фрагмент блок-схемы, иллюстрирующей мобильную станцию.

Фиг.3 представляет собой чертеж, описывающий характеристики кода CAZAC.

Фиг.4 представляет собой чертеж, иллюстрирующий пример преобразования пилотных каналов с использованием распределенного FDMA (Frequency Division Multiple Access, многостанционный доступ с разделением по частоте).

Фиг.5 представляет собой чертеж, описывающий способ назначения кодов CAZAC для мобильных станций, использующих одинаковый диапазон частот.

Фиг.6 представляет собой фрагмент блок-схемы, иллюстрирующей базовую станцию в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 представляет собой чертеж, поясняющий способ назначения кодов CAZAC для мобильных станций, использующих одинаковый диапазон частот.

Фиг.8 представляет собой чертеж, иллюстрирующий пример преобразования пилотных каналов с использованием распределенного FDMA.

На фигурах использованы следующие обозначения:

МС Мобильная станция

БС Базовая станция

21 Блок генерации пилотного канала

22 Блок сдвига

23 Блок преобразования

24 Блок генерации канала данных

25 Блок кодового расширения спектра

26 Блок преобразования

27 Блок мультиплексирования

28 Блок регулировки времен передачи

60 Блок отделения

61 Блок демодуляции

62 Блок поиска пути распространения

63 Блок определения корреляции

64 Блок определения времени

65 Блок оценки канала

66 Блок генерации опорного сигнала пилотного канала

67 Блок генерации пилотного канала

68 Блок сдвига

69 Блок преобразования

Осуществление изобретения

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения восходящие каналы (пилотные каналы) мобильных станций, использующих различные диапазоны частот, друг от друга различают посредством использования способа распределенного FDMA. В то же время восходящие пилотные каналы мобильных станций, использующих одинаковый диапазон частот, различают посредством использования группы кодов CAZAC, ортогональных друг другу и генерируемых посредством циклического сдвига кода CAZAC. Такой подход позволяет достичь ортогональности между мобильными станциями, а также поддерживать ортогональность между путями распространения с задержкой пилотного канала от каждой мобильной станции. Это, в свою очередь, позволяет снизить до очень низкого уровня межсимвольные помехи, наблюдаемые в базовой станции.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, хотя коды CAZAC и применяются для пилотных каналов мобильных станций, использующих одинаковый диапазон частот, коды CAZAC не генерируются посредством циклического сдвига кода CAZAC, а независимо формируются для соответствующих мобильных станций. По сравнению с ситуацией, в которой используются коды, отличные от CAZAC, данный подход позволяет в значительной степени уменьшить помехи (помехи распространения по нескольким путям) между путями распространения с задержкой и, таким образом, делает возможным снижение общих межсимвольных помех, наблюдаемых на базовой станции, по меньшей мере за счет уменьшения помех распространения по нескольким путям. Кроме того, этот подход несложно применить к традиционной системе, поскольку в таком случае не требуется управлять величиной сдвига кодов CAZAC.

Первый вариант осуществления изобретения

На фиг.1 представлен общий вид системы мобильной связи, использующей CDMA, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Система связи включает в себя одну или большее количество мобильных станций МС1-МС5 и базовую станцию БС. Каждая из мобильных станций обычно принадлежит одному сектору. Однако, в виде исключения, мобильная станция, расположенная на границе сектора, может принадлежать нескольким секторам, как в случае мобильной станции МС3. Каждая из мобильных станций может использовать один или большее количество из нескольких диапазонов частот. В данном варианте осуществления изобретения предполагается, что доступны следующие диапазоны частот: диапазон 20 МГц, диапазон 10 МГц (часть диапазона 20 МГц), диапазон 5 МГц (часть диапазона 10 МГц), диапазон 2,5 МГц (часть диапазона 5 МГц) и диапазон 1,25 МГц (часть диапазона 2,5 МГц). Количество диапазонов частот и ширина полосы диапазонов частот не ограничены теми, что указаны выше. В данном варианте осуществления изобретения различные восходящие каналы (обозначенные на фиг.1 стрелками, направленными от мобильных станций к базовой станции), принимаемые на базовой станции, до некоторой степени синхронизированы. Хотя синхронизация реализована не на микросхемном уровне, в соответствии с настоящим изобретением восходящие каналы одного типа, принимаемые в течение определенного периода времени, становятся ортогональными друг другу.

На фиг.2 представлен фрагмент блок-схемы, иллюстрирующей мобильную станцию. Мобильная станция, показанная на фиг.2, включает в себя блок 21 генерации пилотного канала, блок 22 сдвига, первый блок 23 преобразования, блок 24 генерации канала данных, блок 25 кодового разделения, второй блок 26 преобразования, блок 27 мультиплексирования и блок 28 регулировки времен передачи.

Блок 21 генерации пилотного канала генерирует пилотный канал, включающий код CAZAC, на основании информации о назначении кода. Код CAZAC описывается ниже.

На фиг.3 длина кода CAZAC, обозначенного как А, составляет L. Для наглядности предполагается, что длина кода соответствует длительности числа L отсчетов. Однако это предположение не является существенным в настоящем изобретении. Код CAZAC, обозначенный как В в нижней части фиг.3, генерируется посредством перемещения числа Δ отсчетов (заштрихованных на чертеже), включая отсчет (под номером L) в конце кода A CAZAC, в начало кода A CAZAC. В этом случае с учетом того, что Δ может находиться в диапазоне от 1 до (L-1), коды А и В CAZAC ортогональны друг другу. То есть базовый код CAZAC и код CAZAC, сгенерированный посредством циклического сдвига базового кода CAZAC, ортогональны друг другу. Таким образом, теоретически, если задан один код CAZAC с длиной L кода, возможно сгенерировать группу из L кодов CAZAC, ортогональных друг другу.

В этом варианте осуществления изобретения коды CAZAC, выбранные из группы кодов CAZAC, имеющих описанные выше характеристики, используются в качестве пилотных каналов мобильных станций. Если говорить более точно, в настоящем варианте в качестве пилотных сигналов мобильных станций из числа L ортогональных кодов фактически используются L/L_Δ кодов CAZAC, полученных путем циклического сдвига базового кода CAZAC на n×L_Δ (n=1, 2, …, L/L_Δ). В результате восходящие каналы от мобильных станций становятся ортогональными друг другу. Подробное описание кода CAZAC приводится, например, в следующих документах: D.C.Chu, "Polyphase codes with good periodic correlation properties", IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-18, pp.531-532, July 1972; 3GPP, R1-050822, Texas Instruments, "On allocation of uplink sub-channels in EUTRA SC-FDMA".

Блок 22 сдвига, показанный на фиг.2, осуществляет циклический сдвиг пилотного канала (кода CAZAC), сгенерированного блоком 21 генерации пилотного канала, выдает сдвинутый пилотный канал. Величина сдвига (n×L_Δ) устанавливается для каждой мобильной станции.

Первый блок 23 преобразования преобразует пилотный канал, включающий код CAZAC, в сигнал, включающий в себя несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в пределах диапазона частот, используемого в настоящий момент мобильной станцией. Именно первый блок 23 преобразования преобразует пилотный канал в несколько частотных компонентов таким образом, чтобы передаваемый сигнал исходной мобильной станции и передаваемые сигналы других мобильных станций, использующих диапазоны частот, отличные от диапазона частот исходной мобильной станции, стали ортогональны друг другу на оси частот. Такой способ преобразования можно назвать способом распределенного FDMA.

На фиг.4 показан пример преобразования восходящих пилотных каналов. Как было описано выше, в данном варианте осуществления изобретения мобильные станции могут использовать различные диапазоны частот. Пилотный канал мобильной станции, использующей диапазон 1,25 МГц, преобразуется в два частотных компонента, расположенных слева. Пилотный канал мобильной станции, использующей диапазон 5 МГц, преобразуется в восемь частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга, с левой стороны. Пилотный канал мобильной станции, использующей диапазон 10 МГц, преобразуется в шестнадцать частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга. Как показано на фиг.4, пилотные каналы мобильных станций, использующих различные диапазоны частот, преобразуются таким образом, чтобы на оси частот они были ортогональны по отношению друг к другу. Информация о преобразовании, указывающая, каким образом преобразовывать пилотные каналы, может передаваться из базовой станции вместе с информацией о планировании по времени восходящей линии связи.

Для преобразования пилотных каналов так, как показано на фиг.4, могут использоваться различные способы. Один из таких способов использует способ одной несущей. В данном способе преобразование в частотной области, показанное на фиг.4, осуществляется посредством быстрого преобразования Фурье (Fast Fourier Transform, FFT) и обратного быстрого преобразования Фурье (Inverse Fast Fourier Transform, IFFT).

Существует другая техника, в которой также применяется способ одной несущей и используется способ переменных коэффициентов расширения спектра и повтора на микросхемном уровне в CDMA (Variable Spreading and Chip Repetition Factors-CDMA, VSCRF-CDMA).

В данном способе пилотный канал сжимается во времени, повторяется, а затем для каждой мобильной станции к пилотному каналу применяется чередование фаз с целью преобразования его в сигнал с гребенчатым частотным спектром, показанным на Фиг.4. Помимо этого, в еще одном способе используется способ нескольких несущих. В этом способе непосредственно реализуется преобразование, показанное на фиг.4, путем раздельного задания поднесущих, используемых для передачи с несколькими несущими. С точки зрения уменьшения отношения пиковой и средней мощностей восходящего канала использование способов одной несущей является более предпочтительным.

Блок 24 генерации канала данных, изображенный на фиг.2, генерирует канал данных. Хотя каналы данных обычно подразделяются на каналы управления данными и каналы данных пользовательского трафика, здесь для краткости изложения такое разделение не проводится.

Блок 25 кодового расширения спектра перемножает канал данных с кодом скремблирования и, таким образом, осуществляет кодовое расширение спектра.

Второй блок 26 преобразования, аналогично первому блоку 23 преобразования, преобразует подлежащий передаче канал данных в сигнал, включающий в себя несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в диапазоне частот, используемом в настоящий момент мобильной станцией. Данное преобразование также может быть выполнено таким образом, чтобы передаваемый сигнал исходной мобильной станции и передаваемые сигналы других мобильных станций, использующих диапазоны частот, отличные от диапазона частот исходной мобильной станции, стали ортогональны друг другу на оси частот.

Блок 27 мультиплексирования осуществляет мультиплексирование преобразованного пилотного канала и канала данных с целью генерации передаваемого сигнала. Мультиплексирование может выполняться с использованием либо мультиплексирования с разделением по частоте, либо мультиплексирования с разделением по времени, либо с помощью обоих указанных способов. Однако мультиплексирование с кодовым разделением (Code Division Multiplexing, CDM) в данном случае не используется. Причина заключается в том, что исключительные характеристики автокорреляции верхнего уровня (ортогональность между путями распространения с задержкой пилотного канала от каждой мобильной станции и ортогональность между кодами, получаемыми посредством циклического сдвига) кода CAZAC теряются, если код CAZAC перемножается еще с одним кодом. Мультиплексирование пилотного канала и канала данных посредством блока 27 мультиплексирования не является существенным для настоящего изобретения. Например, пилотный канал может в течение заданного периода отдельно отправляться на базовую станцию.

Блок 28 регулировки времен передачи регулирует моменты времени передачи передаваемого сигнала в соответствии с информацией о планировании по времени от базовой станции таким образом, чтобы сигналы, принимаемые базовой станцией от нескольких мобильных станций, были синхронизированы друг с другом.

В этом варианте осуществления изобретения восходящие каналы (пилотные каналы) мобильных станций, использующих различные диапазоны частот, различают с помощью способа распределенного FDMA (см. фиг.4). В примере, показанном на фиг.4, с помощью распределенного FDMA достигается ортогональность на оси частот всех пилотных каналов мобильных станций, использующих диапазоны 1,25 МГц, 5 МГц и 10 МГц.

В то же время восходящие пилотные каналы мобильных станций, использующих один и тот же диапазон частот, различают на основании ортогональности кодов CAZAC. На фиг.5 показаны коды CAZAC (группы кодов CAZAC), применяемые для различения мобильных станций, использующих один и тот же диапазон частот. Как было отмечено выше, базовый код CAZAC и код CAZAC, генерируемый с помощью циклического сдвига базового кода CAZAC, ортогональны друг другу. В данном варианте осуществления изобретения величина задержки L_Δ устанавливается должным образом, и группа кодов, генерируемая с помощью циклического сдвига базового кода CAZAC на целые значения, кратные L_Δ, используется для пилотных каналов. Например, группа C_N кодов, содержащая N кодов CAZAC, ортогональных друг другу, формируется с помощью циклического сдвига кода С#1 CAZAC на целое значение, кратное L_Δ. Как показано на фиг.5, коды в группе C_N кодов назначены пользователям #1, #2 и т.д. в указанном порядке. С помощью данного подхода можно различать N пользователей. Если имеется пользователь N+1, то формируется другая группа С_M кодов, включающая в себя М ортогональных кодов, на основании кода С#2 CAZAC, отличного от кода С#1 CAZAC, и коды в группе См кодов назначаются пользователю N+1 и последующим пользователям. Этот способ позволяет назначить коды CAZAC числу N+M пользователей и, таким образом, различать этих пользователей. Подобным образом коды CAZAC могут быть назначены многим пользователям. В то же время ортогональность между группой C_N кодов и группой С_M кодов отсутствуют, поэтому между ними существует небольшой уровень межсимвольных помех. Тем не менее, поскольку ортогональность между N кодами группы C_N кодов и М кодами группы С_M кодов поддерживается полностью, уровень межсимвольных помех в данном варианте осуществления изобретения гораздо ниже, чем уровень межсимвольной интерференции, возникающий тогда, когда для пилотных каналов используются коды, отличные от кодов CAZAC. Хотя в приведенном выше описании для групп C_N и С_M кодов используется одинаковая величина L_Δ сдвига, для соответствующих групп могут использоваться разные величины сдвига. Однако использование одинаковой величины сдвига позволяет генерировать одинаковое количество кодов из каждого базового кода CAZAC, поскольку длина кода пилотных каналов одинакова, и, следовательно, может упростить управление кодами.

На фиг.6 представлен фрагмент блок-схемы базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.6 показаны компоненты, необходимые для осуществления функционирования одной мобильной станции. В реальной конфигурации обеспечивается набор компонентов для ряда работающих параллельно мобильных станций. Базовая станция, изображенная на фиг.6, содержит блок 60 отделения, блок 61 демодуляции, блок 62 поиска пути распространения (включая блок 63 обнаружения корреляции и блок 64 определения времени приема), блок 65 оценки канала и блок 66 генерации опорного сигнала пилотного канала (включая блок 67 генерации пилотного канала, блок 68 сдвига и блок 69 преобразования).

Блок 60 отделения разделяет пилотный канал и канал данных в принятом сигнале, отправленном мобильной станцией.

Блок 61 демодуляции осуществляет демодуляцию канала данных на основании результата оценки канала.

Блок 62 поиска пути распространения выполняет поиск пути распространения, используя пилотный канал.

Блок 63 определения корреляции вычисляет корреляцию между опорным сигналом пилотного канала и принятым пилотным каналом и выдает результат вычисления корреляции.

Блок 64 определения времени приема определяет моменты времени приема путем анализа времени и размера пика, показанного результатом вычисления корреляции.

Блок 65 анализа канала выполняет анализ канала на основании результата поиска пути распространения.

Блок 66 генерации опорного сигнала пилотного канала генерирует опорный сигнал пилотного канала. Блок 67 генерации пилотного канала, блок 68 сдвига и блок 69 преобразования в блоке 66 генерации опорного сигнала пилотного канала выполняют функции, сходные с теми, что выполняют соответствующие компоненты 21, 22 и 23 мобильной станции.

Блок 67 генерации пилотного канала генерирует пилотный канал, включающий код CAZAC, на основании информации о назначении кодов.

Блок 68 сдвига 68 осуществляет циклический сдвиг кода CAZAC на величину сдвига, установленную для соответствующей мобильной станции, сигнал которой подлежит обработке.

Блок 69 преобразования преобразует пилотный канал, включающий код CAZAC, в сигнал, включающий в себя несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в пределах частотного диапазона, используемого мобильной станцией в настоящее время.

В этом варианте осуществления изобретения, как описано выше, восходящие каналы (пилотные каналы) мобильных станций, использующих различные диапазоны частот, различаются базовой станцией с помощью способа распределенного FDMA, как показано на фиг.4. В то же время восходящие пилотные каналы мобильных станций, использующих один и тот же диапазон частот, различаются базовой станцией на основании ортогональности кодов CAZAC.

Базовый код CAZAC и код CAZAC, сгенерированный посредством циклического сдвига базового кода CAZAC, ортогональны друг другу. Это указывает на то, что группа путей распространения с задержкой пилотного канала, включающего код CAZAC, также ортогональна. Иначе говоря, путь распространения с задержкой, задержка которого составляет т по сравнению с первым путем распространения пилотного канала, соответствует пилотному каналу, генерируемому посредством циклического сдвига пилотного канала первого пути распространения на величину т. Таким образом, использование кодов CAZAC, сгенерированных посредством циклического сдвига базового кода CAZAC так, как описано в данном варианте осуществления изобретения, позволяет достичь ортогональности между мобильными станциями, а также поддерживать ортогональность между путями распространения с задержкой пилотных каналов от каждой мобильной станции. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить до очень низкого уровня межсимвольные помехи, наблюдаемые на базовой станции.

Второй вариант осуществления изобретения

В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, хотя коды CAZAC применяются для пилотных каналов нескольких мобильных станций, использующих одинаковый диапазон частот, коды CAZAC не генерируются путем циклического сдвига базового кода CAZAC, а формируются независимо для соответствующих мобильных станций.

На фиг.7 показаны коды CAZAC, используемые в данном варианте осуществления изобретения для различения мобильных станций, которые используют один и тот же диапазон частот. На фиг.7 код #1 CAZAC и код #2 CAZAC не сгенерированы с помощью циклического сдвига и не ортогональны друг другу. В этом случае межсимвольные помехи между мобильными станциями могут стать настолько же большими, что и межсимвольные помехи, возникающие при использовании кодов, отличных от кодов CAZAC, например, случайных последовательностей. Однако, поскольку для пилотных каналов используются коды CAZAC, ортогональность между путями распространения с задержкой каждого пилотного канала сохраняется, как и в случае первого варианта осуществления изобретения. Таким образом, по сравнению с использованием кодов, отличных от кодов CAZAC, настоящий вариант осуществления изобретения позволяет в значительной степени снизить помехи между путями распространения с задержкой, а также общие межсимвольные помехи, наблюдаемые на базовой станции, по меньшей мере благодаря снижению помех между путями распространения. Кроме того, второй вариант осуществления изобретения можно гораздо проще применить к традиционным системам, нежели чем первый вариант, поскольку управлять величиной сдвига кодов CAZAC не требуется.

Третий вариант осуществления изобретения

В первом варианте осуществления изобретения мобильные станции, использующие одинаковый диапазон частот, различают только на основании использования CDMA с кодами CAZAC. В третьем варианте осуществления изобретения используются как распределенный FDMA, так и CDMA с кодами CAZAC. В этом варианте осуществления изобретения для различения мобильных станций вначале используется способ распределенного FDMA. При наличии большого количества мобильных станций, когда невозможно различить мобильные станции только посредством распределенного FDMA, мобильные станции различают посредством CDMA с кодами CAZAC (путем способа по первому или по второму варианту осуществления изобретения). С помощью распределенного FDMA сигналы, преобразованные в частотные компоненты, становятся полностью ортогональны друг другу. Таким образом, способ распределенного FDMA является предпочтительным с точки зрения уменьшения помех. Промежуток между частотными компонентами (в гребенчатом частотном спектре), используемыми в распределенном FDMA, можно до определенной степени регулировать. Например, на фиг.4 восемь частотных компонентов расположены на равных промежутках друг от друга в диапазоне 5 МГц. Промежуток может быть удвоен таким образом, чтобы в диапазоне 5 МГц располагались четыре частотных компонента. В этом случае, как показано на фиг.8, возможно преобразовать пилотный канал другой мобильной станции, использующей диапазон 5 МГц, в оставшиеся четыре частотных компонента. На фиг.8 показано преобразование пилотных каналов, в котором сигналы двух пользователей мультиплексируются в диапазоне 5 МГц путем удвоения промежутка между гребенчатыми частотными компонентами. Таким образом, путем регулировки промежутка между частотными компонентами можно увеличить количество пилотных каналов мобильных станций, использующих одинаковый диапазон частот, которые можно различить посредством распределенного FDMA. Однако число пилотных каналов, различаемых таким способом, ограничено. Следовательно, если количество мобильных станций превышает предельное значение, то для различения пилотных каналов мобильных станций используются схемы CDMA, описанные в первом и втором вариантах осуществления изобретения.

Настоящее изобретение не ограничено описанными конкретными вариантами осуществления, и в его реализацию могут быть внесены изменения и модификации без выхода за рамки объема охраны изобретения. Хотя настоящее изобретение описано выше в различных вариантах осуществления, различия между этими вариантами не существенны для изобретения, и варианты осуществления могут использоваться как индивидуально, так и в сочетании друг с другом.

По данной заявке испрашивается приоритет по заявке Японии 2006-9302, поданной 17 января 2006 года, содержание которой целиком включено в состав настоящей заявки посредством ссылки.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в мобильной системе связи. Технический результат состоит в уменьшении помех многостанционного доступа. Для этого система включает несколько мобильных станций и базовую станцию. Мобильная станция преобразует пилотный канал, включающий код CAZAC, в сигнал, включающий в себя несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в заданном диапазоне частот, и передает передаваемый сигнал, включающий сигнал в соответствии с информацией о планировании по времени. Мобильная станция выполняет преобразование таким образом, чтобы ее передаваемый сигнал и передаваемые сигналы других мобильных станций, использующих иные диапазоны частот, стали ортогональны друг другу на оси частот. Базовая станция вычисляет корреляцию между принятым сигналом и опорным сигналом пилотного канала, выполняет оценку канала и демодулирует принятый сигнал на основании результата оценки канала. Базовая станция генерирует опорный сигнал пилотного канала посредством преобразования пилотного канала, включающего код CAZAC, в сигнал, включающий в себя несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в заданном диапазоне частот. 6 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Мобильная станция, содержащая блок генерации пилотного канала, выполненный с возможностью генерации пилотного канала, включающего код CAZAC, циклически сдвинутый на предварительно заданную длину; блок преобразования, выполненный с возможностью преобразования пилотного канала в несколько частотных компонентов, расположенных через равные промежутки друг от друга в заданном диапазоне частот; и передающий блок, выполненный с возможностью передачи передаваемого сигнала, включающего пилотный канал, преобразованный блоком преобразования, при этом если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый передающим блоком, совпадает с диапазоном частот, используемым для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то блок генерации пилотного канала использует для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый передающим блоком, одинаковую длину кода, но отличную величину циклического сдвига по сравнению с длиной кода и величиной циклического сдвига, используемыми для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, а если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый передающим блоком, отличен от диапазона частот, используемого для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то блок преобразования преобразует пилотный канал в несколько частотных компонентов таким образом, чтобы пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый передающим блоком, и пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, были ортогональны друг другу на оси частот.

2. Мобильная станция по п.1, отличающаяся тем, что блок генерации пилотного канала выполнен с возможностью присоединения в начало кода CAZAC данных предварительно заданной длины, включающих данные из конца кода CAZAC, используемого в пилотном канале.

3. Мобильная станция по п.1, отличающаяся тем, что блок генерации пилотного канала выполнен с возможностью присоединения в конец кода CAZAC данных предварительно заданной длины, включающих данные, расположенные в начале кода CAZAC, используемого в пилотном канале.

4. Мобильная станция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок расширения спектра, выполненный с возможностью кодового расширения спектра канала данных, при этом блок преобразования выполнен с возможностью преобразования канала данных, прошедшего кодовое расширение спектра в блоке расширения спектра, в несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в заданном диапазоне частот, а передающий блок выполнен с возможностью передачи передаваемого сигнала, дополнительно включающего канал данных, преобразованный блоком преобразования.

5. Мобильная станция, содержащая блок генерации пилотного канала, выполненный с возможностью генерации пилотного канала, включающего код CAZAC, циклически сдвинутый на предварительно заданную длину; блок преобразования, выполненный с возможностью преобразования пилотного канала в несколько частотных компонентов, расположенных через равные промежутки друг от друга в заданном диапазоне частот; и передающий блок, выполненный с возможностью передачи передаваемого сигнала, включающего пилотный канал, преобразованный блоком преобразования, при этом если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый передающим блоком, отличен от диапазона частот, используемого для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то блок преобразования преобразует пилотный канал в несколько частотных компонентов таким образом, чтобы пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый передающим блоком, и пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, были ортогональны друг другу на оси частот.

6. Мобильная станция по п.5, отличающаяся тем, что блок генерации пилотного канала выполнен с возможностью присоединения в начало кода CAZAC данных предварительно заданной длины, включающих данные из конца кода CAZAC, используемого в пилотном канале.

7. Мобильная станция по п.5, отличающаяся тем, что блок генерации пилотного канала выполнен с возможностью присоединения в конец кода CAZAC данных предварительно заданной длины, включающих данные, расположенные в начале кода CAZAC, используемого в пилотном канале.

8. Мобильная станция по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок расширения спектра, выполненный с возможностью кодового расширения спектра канала данных, при этом блок преобразования выполнен с возможностью преобразования канала данных, прошедшего кодовое расширение спектра в блоке расширения спектра, в несколько частотных компонентов, расположенных через равные промежутки друг от друга в заданном диапазоне частот, а передающий блок выполнен с возможностью передачи передаваемого сигнала, дополнительно включающего канал данных, преобразованный блоком преобразования.

9. Способ связи, выполняемый мобильной станцией, включающий шаги генерации пилотного канала, включающего код CAZAC, циклически сдвинутый на предварительно заданную длину; преобразования пилотного канала в несколько частотных компонентов, расположенных через равные промежутки друг от друга в заданном диапазоне частот; и передачи передаваемого сигнала, включающего преобразованный пилотный канал, при этом на шаге генерации, если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый на шаге передачи, совпадает с диапазоном частот, используемым для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый на шаге передачи, используют одинаковую длину кода, но отличную величину циклического сдвига по сравнению с длиной кода и величиной циклического сдвига, используемыми для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, а на шаге преобразования, если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый на шаге передачи, отличен от диапазона частот, используемого для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то пилотный канал преобразуют в несколько частотных компонентов таким образом, чтобы пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый на шаге передачи, и пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, были ортогональны друг другу на оси частот.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что на шаге генерации в начало кода CAZAC присоединяют данные предварительно заданной длины, включающие данные из конца кода CAZAC, используемого в пилотном канале.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что на шаге генерации в конец кода CAZAC присоединяют данные предварительно заданной длины, включающие данные из начала кода CAZAC, используемого в пилотном канале.

12. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно включает шаг кодового расширения спектра канала данных, при этом на шаге преобразования канал данных, прошедший кодовое расширение спектра на шаге кодового расширения спектра, преобразуют в несколько частотных компонентов, расположенных через равные промежутки друг от друга в заданном диапазоне частот, а на шаге передачи передают передаваемый сигнал, дополнительно включающий канал данных, преобразованный на шаге преобразования.

13. Способ связи, выполняемый мобильной станцией, включающий шаги генерации пилотного канала, включающего код CAZAC, циклически сдвинутый на предварительно заданную длину; преобразования пилотного канала в несколько частотных компонентов, расположенных через равные промежутки друг от друга в заданном диапазоне частот; и передачи передаваемого сигнала, включающего преобразованный пилотный канал, при этом на шаге преобразования, если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый на шаге передачи, отличен от диапазона частот, используемого для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то пилотный канал преобразуют в несколько частотных компонентов таким образом, чтобы пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый на шаге передачи, и пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, были ортогональны друг другу на оси частот.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что на шаге генерации в начало кода CAZAC присоединяют данные предварительно заданной длины, включающие данные из конца кода CAZAC, используемого в пилотном канале.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что на шаге генерации в конец кода CAZAC присоединяют данные предварительно заданной длины, включающие данные из начала кода CAZAC, используемого в пилотном канале.

16. Способ по п.13, отличающийся тем, что дополнительно включает шаг кодового расширения спектра канала данных, при этом на шаге преобразования канал данных, прошедший кодовое расширение спектра на шаге кодового расширения спектра, преобразуют в несколько частотных компонентов, расположенных на равных промежутках друг от друга в заданном диапазоне частот, а на шаге передачи передают передаваемый сигнал, дополнительно включающий канал данных, преобразованный на шаге преобразования.

17. Система связи, содержащая мобильную станцию, выполненную с возможностью преобразования пилотного канала, включающего код CAZAC, циклически сдвинутый на предварительно заданную длину, в несколько частотных компонентов, расположенных через равные промежутки друг от друга в заданном диапазоне частот, и с возможностью передачи передаваемого сигнала, включающего преобразованный пилотный канал; и базовую станцию, выполненную с возможностью приема передаваемого сигнала из мобильной станции, при этом если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый из мобильной станции, совпадает с диапазоном частот, используемым для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то мобильная станция использует для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый из мобильной станции, одинаковую длину кода, но отличную величину циклического сдвига по сравнению с длиной кода и величиной циклического сдвига, используемыми для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, а если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый из мобильной станции, отличен от диапазона частот, используемого для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то мобильная станция преобразует пилотный канал в несколько частотных компонентов таким образом, чтобы пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый из мобильной станции, и пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, были ортогональны друг другу на оси частот.

18. Система связи, содержащая мобильную станцию, выполненную с возможностью преобразования пилотного канала, включающего код CAZAC, циклически сдвинутый на предварительно заданную длину, в несколько частотных компонентов, расположенных через равные промежутки друг от друга в заданном диапазоне частот, и с возможностью передачи передаваемого сигнала, включающего преобразованный пилотный канал; и базовую станцию, выполненную с возможностью приема передаваемого сигнала из мобильной станции, при этом если диапазон частот, используемый для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый из мобильной станции, отличен от диапазона частот, используемого для пилотного канала, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, то мобильная станция преобразует пилотный канал в несколько частотных компонентов таким образом, чтобы пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал, передаваемый из мобильной станции, и пилотный канал, который включен в передаваемый сигнал другой мобильной станции, были ортогональны друг другу на оси частот.