УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ Российский патент 2011 года по МПК H04L27/00 H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в основном относится к области радиосвязи, более конкретно к устройству и способу определения параметров передачи для передачи каналов данных общедоступных пакетов по восходящей линии связи.

Уровень техники

В этой области техники используется множество методов улучшения качества сигналов радиопередачи восходящего канала связи. Один из методов относится к способу управления мощностью передачи. В этом методе измеряется качество приема пилотного канала восходящей линии связи, передаваемого мобильной станцией и принимаемого базовой станцией. Затем могут быть определены потери распространения и/или другие факторы и мощность передачи мобильной станции определяется так, чтобы компенсировать эти факторы. Определенная мощность передачи сообщается мобильной станции. Таким образом, в базовой станции может быть обеспечен определенный уровень качества принимаемых сигналов. Другие методы улучшения качества сигнала относятся к способу адаптивной модуляции и канального кодирования (АМС, Adaptive Modulation and channel Coding). Способом АМС может быть достигнута наибольшая возможная пропускная способность в условиях современной связи с помощью адаптивного изменения уровня модуляции и скорости кодирования в зависимости от качества радиоканалов. Способ АМС используется, например, в схеме высокоскоростного нисходящего пакетного доступа (HSDPA, High Speed Downlink Packet Access). HSDRA детально описывается, например, в непатентном документе 1).

Таким образом, пропускная способность может быть улучшена путем установки таких параметров передачи, как мощность передачи и, соответственно, уровень модуляции. Пропускная способность может включать в себя соответствующие пользовательские пропускные способности, а также общую пропускную способность системы, и желательно улучшить как пользовательские пропускные способности, так и пропускную способность системы. В частности, в будущих системах связи может потребоваться дополнительно улучшить пропускную способность. По этой причине для улучшения качества передачи сигнала важно адаптировать параметры передачи к качеству канала, что обозначается как «адаптация соединения».

Непатентный документ 1: 3GPP TR25.848: "Physical Layer Aspects of UTRAN High Speed Downlink Packet Access"

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа определения параметров передачи, соответствующих качеству восходящего канала радиосвязи.

В одном аспекте настоящего изобретения устройство для определения параметров передачи восходящей линии связи включает в себя приемный модуль, выполненный с возможностью приема индикатора качества канала от мобильной станции; модуль хранения, выполненный с возможностью хранения соответствий между индикатором качества канала, схемой модуляции и скоростью канального кодирования восходящей линии связи и одной или обеих из мощности передачи и ширины полосы частот передачи мобильной станции; модуль определения, выполненный с возможностью определения набора параметров передачи на основе указанных соответствий; и модуль передачи, выполненный с возможностью передачи набора параметров передачи на мобильную станцию.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, предлагаются устройство и способ определения параметров передачи, соответствующих качеству восходящего канала радиосвязи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена принципиальная блок-схема базовой станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг 2 представлена принципиальная блок-схема мобильной станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 представлена блок-схема (1) способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 показана примерная таблица соответствия.

На фиг.5 схематично показан примерный аспект определения ширины полосы частот передачи.

На фиг.6 показано примерное соответствие между качеством канала и чисел схемы модуляции и кодирования MCS.

На фиг.7 показана примерная таблица MCS.

На фиг.8 представлена блок-схема (2) другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.9 представлена блок-схема (3) другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.10 представлена блок-схема (4) другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.11 схематично показан примерный аспект определения ширины полосы частот передачи с учетом множества мобильных станций.

На фиг.12 приведена примерная сравнительная таблица с первого по четвертый варианты осуществления.

На фиг.13 показана примерная схема с многими входами и многими выходами (MIMO, Multiple Input Multiple Output) для одного пользователя.

На фиг.14 показана примерная схема MIMO для множества пользователей.

На фиг.15 показана полоса частот в схеме MIMO для одного пользователя.

На фиг.16 показана полоса частот в схеме MIMO для множества пользователей.

На фиг.17 представлена принципиальная блок-схема базовой станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.18 представлена принципиальная блок-схема мобильной станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.19 представлена блок-схема (1) способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.20 показано изменение блок-схемы, показанной на фиг.19.

На фиг.21 представлена блок-схема (2) способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.22 показано изменение блок-схемы, показанной на фиг.21.

На фиг.23 представлена блок-схема (3) способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.24 показано изменение блок-схемы, показанной на фиг.23.

На фиг.25 представлена блок-схема (4) способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.26 показано изменение блок-схемы, показанной на фиг.25.

На фиг.27 показана примерная сравнительная таблица с седьмого по десятый вариантов осуществления.

Перечень обозначений

10: базовая станция

11: радиочастотный модуль

12: модуль выделения сигнала

13: модуль измерения качества канала

14, 15: модуль демодуляции и декодирования

16: модуль определения параметров передачи

20: мобильная станция

21: буфер передачи

22, 23: модуль модуляции и кодирования

24: модуль мультиплексирования

25: фильтр ограничения полосы частот

26: радиочастотный модуль

27: модуль усиления мощности

28: модуль демодуляции и декодирования нисходящего канала управления

171: модуль выделения сигнала

Осуществление изобретения

В одном варианте осуществления настоящего изобретения набор параметров передачи выводится на основе индикатора качества канала, полученного от мобильной станции. Набор параметров передачи выводится из хранящегося соответствия индикатора качества канала, схемы модуляции и скорости канального кодирования для восходящей линии связи, и мощности передачи или ширины полосы частот передачи мобильной станции, или того и другого, и сообщается мобильной станции. Мобильная станция определяет различные установки, соответствующие параметрам передачи для последующей передачи сигналов восходящей линии связи.

Поскольку в зависимости от условий связи могут быть адаптированы не только АМС и мощность передачи, а также и ширина полосы передачи, может быть получено больше комбинаций параметров передачи и параметры передачи могут быть скомбинированы более подходящим образом в зависимости от качества канала. В результате качество передачи сигнала может быть дополнительно улучшено.

В одном варианте осуществления набор параметров передачи может быть выведен из усредненного по времени значения индикатора качества канала, в то время как ширина полосы частот передачи, уровень модуляции и скорость канального кодирования могут быть выведены из мгновенных значений индикатора качества канала. Альтернативно, мощность передачи и ширина полосы частот передачи могут быть выведены из среднего значения индикатора качества канала. В результате может быть улучшена общая пропускная способность системы и, таким образом, ресурсы могут быть использованы более эффективно.

В другом варианте осуществления набор параметров передачи может быть выведен для регулирования мощности передачи при удержании скорости данных в восходящей линии связи на некотором промежутке времени. Например, ширина полосы частот передачи, уровень модуляции и скорость канального кодирования могут быть выведены из усредненного по времени значения индикатора качества канала, в то время как мощность передачи может быть выведена из мгновенного значения индикатора качества канала. Этот вариант осуществления, в частности, имеет преимущества для связи, в которой требуется связь строго в режиме реального времени.

Альтернативно, набор параметров передачи может быть выведен для улучшения, по меньшей мере, одной из частоты появления ошибок приема в восходящей линии связи и пропускной способности.

Соответствующие элементы индикатора качества канала могут быть получены от множества мобильных станций и набор параметров передачи может быть выведен из элементов индикатора качества канала. В этом случае более подходящая ширина полосы частот передачи может быть определена с учетом отдельных мобильных станций, а также взаимодействия между станциями.

Первый вариант осуществления

На фиг.1 представлена принципиальная блок-схема базовой станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Базовая станция 10 включает в себя радиочастотный (РЧ) модуль 11, модуль 12 выделения сигнала, модуль 13 измерения качества канала, модули 14 и 15 демодуляции и декодирования и модуль 16 определения параметров передачи.

Радиочастотный (РЧ) модуль 11 осуществляет различные операции, такие как преобразование частоты, ограничение полосы частот или аналого-цифровое преобразование, для преобразования пакетов радиосвязи, переданных от мобильной станции и полученных на антенне (не показана), в видеосигнал. Пакеты радиосвязи могут передаваться не от мобильных станций, а от любых других типов терминалов связи, включая стационарные станции. Для простоты объяснения настоящее изобретение ниже описывается по отношению к мобильным станциям.

Модуль 12 выделения сигнала соединен с выходом РЧ модуля 11 для выделения и подачи пилотного канала, общедоступного канала пакетов управления (далее обозначаемого как «канал управления») и общедоступного канала пакетов данных (далее обозначаемого как «канал данных») в принятом сигнале. Для передачи радиосвязи пилотный канал, канал управления и канал данных мультиплексируются во времени, по частоте или по коду или комбинированно. Таким образом, модуль 12 выделения сигнала выделяет мультиплексированный сигнал и служит в качестве демультиплексора.

Модуль 13 измерения качества канала соединен с выходом модуля 12 выделения сигнала для измерения качества приема пилотного канала и подачи мгновенных значений качества приема. Обычно качество приема или качество канала измеряется отношением мощности сигнала к мощности шума (SIR, signal-to-interference ratio, или приемное SIR) принятого пилотного канала. В целом, однако, они могут быть оценены с использованием любого подходящего индикатора качества канала (CQI, Channel Quality Indicator). Модуль 13 измерения качества канала также усредняет мгновенные значения качества канала на некоторой продолжительности времени, например, на некоторой продолжительности в диапазоне от 10 мс до 1 секунды для вычисления усредненного по времени качества приема и выдачи среднего качества канала.

Модули 14 и 15 демодуляции и декодирования принимают канал управления и канал данных, соответственно, от модуля 12 выделения сигнала. Модуль 14 демодуляции и декодирования демодулирует и декодирует принятый канал управления, выделяет информацию, необходимую для демодуляции канала данных (например, уровень модуляции и скорость канального кодирования) и подает ее на модуль 15 демодуляции и декодирования. Модуль 15 демодуляции и декодирования на основе предоставленной информации управления демодулирует и декодирует принятый канал данных для дальнейшей передачи данных и других операций.

Модуль 16 определения параметров передачи соединен с модулем 13 измерения качества канала для выделения и подачи набора параметров передачи для последующих передач по восходящей линии связи на основе мгновенных значений качества приема и усредненного во времени значения. Набор параметров передачи может включать в себя некоторые параметры, относящиеся к передаче сигнала по восходящей линии связи, такие как уровень мощности передачи мобильной станции, ширина полосы частот передачи, уровень модуляции и скорость канального кодирования. Такой набор параметров передачи может быть выведен на определенной частоте для каждой мобильной станции. Выведенный набор параметров передачи передается мобильной станции через каналы управления нисходящей линии связи. Ниже детально описано, как выводятся параметры передачи.

На фиг.2 представлена принципиальная блок-схема мобильной станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Мобильная станция 20 включает в себя буфер 21 передачи, модули 22 и 23 модуляции и кодирования, модуль 24 мультиплексирования, фильтр 25 ограничения полосы частот, радиочастотный (РЧ) модуль 26, модуль 27 усиления мощности и модуль 28 демодуляции и декодирования для каналов управления. Следует отметить, что для упрощения не показан модуль демодуляции и декодирования для каналов данных.

Буфер 21 временно хранит данные информационного потока, передаваемого пользователем, и подает данные информационного потока в соответствии с определенной скоростью данных. Хотя на практике имеются некоторые элементы для хранения и подачи данных каналов управления, для простоты они опущены. Данные информационного потока формируют каналы данных в передаваемых сигналах.

Модуль 22 модуляции и кодирования соединен с выходом буфера 21 передачи для канального кодирования и модуляции каналов данных для обеспечения определенной скорости данных.

Модуль 23 модуляции и кодирования кодирует и модулирует каналы управления.

Модуль мультиплексирования соединен с модулями 22 и 23 модуляции и кодирования для мультиплексирования каналов данных и каналов управления. Мультиплексирование может быть временным, частотным, кодовым или их комбинацией.

Фильтр 25 ограничения полосы частот устанавливает ширину полосы частот передаваемых сигналов в соответствии с командами. В этом варианте осуществления системой используются пять ширин полосы частот в 1,25 МГц, 2,5 МГц, 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц, и произвольно выбирается одна из пяти ширин полосы частот. Конечно, настоящее изобретение не ограничивается вышеуказанными конкретными значениями и типами ширины полосы частот, и любые другие значения и типы ширины полосы частот могут быть использованы.

Радиочастотный (РЧ) модуль 26 осуществляет различные операции, такие как цифро-аналоговое преобразование или преобразование частоты, для преобразования видеосигнала в сигналы радиосвязи.

Модуль 27 усиления мощности усиливает мощность передаваемых сигналов в соответствии с командами.

Модуль 28 демодуляции и декодирования канала управления демодулирует и декодирует каналы управления, принятые в нисходящей линии связи, и выделяет набор параметров передачи, включая мощность передачи, ширину полосы частот передачи, уровень модуляции и скорость канального кодирования. Модуль 28 демодуляции и декодирования подает выделенные параметры передачи на буфер 21 передачи, модули 22 и 23 модуляции и кодирования, фильтр 25 ограничения полосы частот и модуль 27 усиления мощности.

На фиг.3 представлена блок-схема способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Эта схема осуществляется в базовой станции, в частности, за эту схему в основном ответственны модуль 13 измерения качества канала и модуль 16 определения параметров передачи. Схема начинается шагом S0, на котором принимаются пилотные каналы в восходящих линиях связи от отдельных мобильных станций. На шаге S1 измеряется качество приема или мгновенное значение качества канала на основе уровня мощности приема пилотных каналов. Как указывалось выше, качество приема или качество канала может быть оценено приемным SIR. Приемное SIR используется в качестве индикатора качества канала или CQI (Channel Quality Indicator). Базовая станция может осуществлять планирование частоты на основе приемного SIR и назначать соответствующие полосы частот для мобильных станций.

На шаге S2 измеряются мгновенные значения индикатора качества канала для определенной продолжительности времени, которая обычно может иметь диапазон от 10 мс до 1 секунды, но может иметь различные значения в зависимости от использования, и вычисляется усредненное во времени значение индикатора качества канала.

На шаге S3 определяется мощность передачи мобильных станций в передаче каналов данных на основе усредненного во времени значения качества канала. В этом случае может быть учтен предел мощности передачи мобильных станций совместно с усредненным по времени значением индикатора качества канала. Причиной этого является то, что возможный уровень мощности передачи мобильных станций может изменяться в зависимости от эксплуатационных показателей мобильных станций. В этом варианте осуществления мощность передачи мобильных станций определяется со ссылкой на таблицу соответствия.

На фиг.4 показана примерная таблица соответствия. В варианте осуществления показаны примерные соответствия между уровнями мощности приема от R₁ до R_x пилотного канала в базовой станции, уровнями качества от СQI₁ до CQI_x индикатора качества канала, уровнями мощности передачи от PT₁ до РТ_х мобильной станции и уровнями мощности приема от D_1w до D_xw на ширину полосы частот в базовой станции. Мощность приема предоставляется для каждой из различных ширин полос частот w. Эти соответствия хранятся в соответствующем устройстве хранения и при необходимости могут быть прочитаны и обновлены. На шаге S3 этого варианта осуществления уровень мощности передачи определяется путем установления CQI_i, соответствующего усредненному по времени значению индикатора качества канала, и нахождения уровня мощности передачи PT_i, соответствующего установленному CQI_i. Следует отметить, что соответствие между индикатором качества канала и мощностью передачи в таблице соответствия может быть определено с учетом помех внешним сотам и/или одинаковости скоростей данных, достижимых разными мобильными станциями. Если мощность передачи мобильной станции, близкой к границе соты, повышается только при учете условий приема, прилегающие соты на границе соты могут испытывать более значительные помехи. Таким образом, желательно, чтобы таблица соответствия была определена с учетом помех сотам, расположенным снаружи границы соты. С другой стороны, мобильные станции поблизости от базовой станции могут создавать малые помехи сотам снаружи границы соты. Таким образом, достижимая скорость данных может быть повышена без значительных помех сотам снаружи границы соты. В этом случае скорость данных мобильных станций поблизости от базовой станции увеличивается за счет пожертвования достижимой скоростью данных мобильных станций около границы соты, и, таким образом, желательно, чтобы учитывалась равноправие между соответствующими достижимыми скоростями данных множества мобильных станций.

На шаге S4 на фиг.3 определяется ширина полосы частот передачи каналов данных восходящей линии связи на основе мгновенного значения CQI_t качества канала и определенной мощности передачи PT_i. В этом варианте осуществления предусматриваются пять ширин полосы частот восходящей линии связи в 1,25 МГц, 2,5 МГц, 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц. На этом шаге среди ширин полосы частот восходящей линии связи выбирается наиболее подходящая для текущего качества канала. Мощность передачи на единицу полосы частот (в базовой станции), показанная на фиг.4, указывает оцененный уровень мощности, принятой в базовой станции в случае, когда мобильная станция передает сигналы в определенной ширине полосы частот w при уровне мощности передачи PT_i. Например, если ширина полосы частот равна 1,25 МГц и мощность передачи равна РТ₁, то уровень мощности приема на единицу полосы частот в базовой станции может быть D_1,2.5. Таким образом, если для пяти различных ширин полосы частот предусмотрены уровни мощности передачи с РТ₁ по РТ_х, то в таблице могут быть предусмотрены уровни мощности приема D_1,1.25, … D_x,20 на ширину полосы частот в базовой станции. Размеры ширины полосы частот передачи, поддерживаемые мобильными станциями, также могут быть учтены при определении ширины полосы частот передачи. Это происходит по причине того, что ширина полосы частот передачи, достижимая мобильными станциями, может отличаться в зависимости от эксплуатационных характеристик мобильных станций. При назначении ширины полосы частот передачи, кроме скорости данных, требуемой мобильной станцией, может быть учтено распределение ширины полосы частот другим мобильным станциям. В этом случае ширина полосы частот передачи предоставляется как часть планирования частот, связанного с предоставлением ширины полосы частот передачи множеству мобильных станций. Поскольку уровень мощности передачи PT_i выводится из усредненного по времени значения индикатора качества канала на шаге 3, то уровень мощности приема D_i,_w, выводимый из уровня мощности передачи PT_i, также может указывать среднее значение. В этом варианте осуществления средняя мощность приема корректируется на основе мгновенного значения CQI_t индикатора качества канала и затем выводится мгновенная мощность према D_i,w. На основе оцененной мгновенной мощности приема, выведенной таким образом, и предустановленного порога выводится оптимальная мгновенная ширина полосы частот передачи.

На фиг.5 показан аспект определения оптимальной ширины полосы частот передачи. В результате коррекции средней мощности приема с учетом мгновенного индикатора качества канала сначала получается мощность приема D_i,w. Следовательно, считается, что соотношение между шириной полосы частот и мощностью приема устанавливается так, как показано на фиг.5. Также считается, что предусматривается предустановленный порог в виде пунктирной линии. В этом варианте осуществления ширина полосы частот выбирается так, чтобы сделать уровень мощности приема на единицу полосы частот в базовой станции выше, чем порог, и получить как можно более широкую полосу частот. В показанном варианте осуществления выбраны три ширины полосы частот 1,25 МГц, 2,5 МГц, 5 МГц в качестве предположительных ширин полосы частот, имеющих уровень мощности приема выше порога, и наиболее широкая полоса частот 5 МГц определена как ширина полосы частот передачи среди предположительных ширин полосы частот. Следует отметить, что ширина полосы частот передачи может быть выбрана так, чтобы иметь уровень мощности приема ниже порога и как можно более узкую полосу частот в зависимости от примененного способа установки порога. В любом случае, желательно, чтобы получалась более широкая полоса частот с точки зрения увеличения устойчивости к замираниям с использованием разнесения по частоте. Мощность приема базовой станции также должна иметь разумно высокий уровень для того, чтобы сделать качество приема в базовой станции больше либо равным определенному уровню. В этом случае желательно, чтобы ширина полосы частот выбиралась так, чтобы иметь более низкую мощность приема в базовой станции с точки зрения более низкой пиковой мощности сигналов.

На шаге S5 фиг.3 определяются уровень модуляции и скорость канального кодирования на основе мгновенного значения CQI_t индикатора качества канала и ширины полосы частот передачи. В этом варианте осуществления предопределены комбинации уровней модуляции и скоростей канального кодирования, и каждая из комбинаций может быть идентифицирована указанием числа MCS из MCS₁, …, MCS_x в таблице MCS. Соответствие между индикатором качества канала и числами MCS предустановленно так, как это показано на фиг.6. На фиг.7 показана примерная таблица MCS и примерные комбинации между уровнями модуляции и скоростями канального кодирования. В показанном примере комбинация определяется так, чтобы более высокое число MCS могло привести к относительно более высокой скорости передачи данных.

На шаге S6 на фиг.3 базовая станция сообщает набор параметров передачи, включающий мощность передачи, ширину полосы частот передачи и число MCS, определенные на шагах S3, S4 и S5 мобильной станции по каналу управления нисходящей линии связи. Мобильная станция демодулирует канал управления нисходящей линии связи и устанавливает скорость канального кодирования, уровень модуляции, ширину полосы частот передачи и мощность передачи в соответствии с параметрами передачи.

Согласно этому варианту осуществления ширина полосы частот передачи и число MCS изменяются во времени на основе мгновенного значения индикатора качества канала, и, таким образом, проиллюстрированный вариант осуществления настоящего изобретения является предпочтительным с точки зрения полосы частот передачи, эффективно используемой в системе в целом. В этом варианте осуществления в то время как скорость данных изменяется во времени, мощность передачи в среднем удерживается постоянной. Таким образом, проиллюстрированный вариант осуществления, в частности, предпочтителен для связи с обменом данных не в режиме реального времени, когда требования к характеристикам режима реального времени относительно отсутствуют.

Согласно этому варианту осуществления управляются мощность передачи и ширина полосы частот передачи совместно с АМС, и, следовательно, число комбинаций параметров передачи по восходящей линии связи может быть существенно увеличено. В результате, набор параметров передачи может быть дополнительно соответствующим образом скомбинирован в зависимости от качества канала. Если управляются только АМС и мощность передачи, при хорошем качестве канала имеются возможности выбора уменьшенной мощности передачи и более высокого числа MCS. Согласно этому варианту осуществления однако предусматривается другая возможность выбора модификации ширины полосы частот передачи. По замыслу при заданном уровне мощности излучения более широкая полоса частот ведет к снижению мощности излучения на единицу полосы частот или к снижению мощности приема в базовой станции, а более узкая полоса частот ведет к увеличению мощности на единицу полосы частот или к увеличению мощности приема в базовой станции. При более плохом качестве канала вместо увеличения мощности на единицу диапазона при сохранении ширины полосы частот и увеличении мощности передачи, мощность на единицу полосы частот может быть увеличена путем уменьшения ширины полосы частот. Альтернативно, только ширина полосы частот передачи может быть сделана более узкой при более хорошем качестве канала за исключением вышеуказанных возможностей выбора без увеличения мощности передачи или числа MCS. Таким образом, ресурсы системы могут быть преобразованы без изменения скорости передачи. Имеются простые примеры и могут быть скомбинированы различные наборы параметров передачи.

Следует отметить, что при выводе базовой станцией набора параметров передачи кроме индикатора качества канала CQI могут рассматриваться насколько высока или низка частота появления ошибок и/или достаточна или недостаточна пропускная способность. Например, после того, как набор параметров передачи в соответствии с вышеуказанным способом выведен, мощность передачи и/или другие параметры могут быть изменены на основе частоты появления ошибок. Скорость рассеяния кодов рассеяния также может регулироваться в зависимости от ширины полосы частот передачи.

Второй вариант осуществления

На фиг.8 представлена блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Схема начинается на шаге S0, когда принимаются пилотные каналы от отдельных мобильных станций по восходящей линии связи. На шаге S1 измеряется качество приема или мгновенное значение индикатора качества канала на основе уровня мощности приема пилотного канала.

На шаге S2 мгновенные значения индикатора качества канала измеряются в течение определенной продолжительности времени, и вычисляется усредненное во времени значение индикатора качества канала.

На шаге S3 определяется мощность передачи каналов данных, передаваемых мобильной станцией, на основе усредненного по времени значения качества канала. В этом случае совместно с усредненным по времени значением качества канала могут рассматриваться пределы мощности передачи отдельных мобильных станций. Мощность передачи мобильной станции определяется по таблице соответствия, показанной на фиг.4. В частности, мощность передачи определяется путем выделения CQI_i, соответствующего усредненному по времени значению индикатора качества канала, и нахождения мощности передачи PT_i, соответствующей выделенному CQI_i.

В этом варианте на шаге S3 дополнительно выводится ширина полосы частот передачи на основе среднего значения CQI_i, индикатора качества канала. Другими словами, в соответствии со средним значением CQI_i индикатора качества канала и определенной мощностью РТ_i в базовой станции выводится мощность приема D_i,W на единицу полосы частот и затем выводится ширина полосы частот передачи на основе соотношения между мощностью приема D_i,W и предустановленным порогом. Способ, проиллюстрированный на фиг.5, может быть применен для вывода ширины полосы частот передачи из мощности приема D_i,w.

На шаге S4 определяются уровень модуляции и скорость канального кодирования на основе мгновенного значения CQI_t индикатора качества канала.

На шаге S5 базовая станция сообщает набор параметров передачи, включающий мощность передачи, ширину полосы частот передачи и число MCS, определенные на шагах S3 и S4, мобильной станции по каналу управления нисходящей линии связи. Мобильная станция демодулирует канал управления нисходящей линии связи и устанавливает скорость канального кодирования, уровень модуляции, ширину полосы частот передачи и мощность передачи в соответствии с командой о параметрах передачи.

В этом варианте осуществления ширина полосы передачи не изменяется мгновенно, а определяется как среднее. Проиллюстрированный вариант осуществления предпочтителен с точки зрения применения в существующих системах с АМС при фиксированной ширине полосы частот.

Третий вариант осуществления

На фиг.9 представлена блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Схема начинается на шаге S0, когда принимаются пилотные каналы от отдельных мобильных станций. На шаге S1 измеряется качество приема или мгновенные значения индикатора качества канала на основе уровня мощности приема пилотных каналов.

На шаге S2 мгновенные значения индикатора качества канала измеряются в течение определенной продолжительности времени, и затем вычисляется усредненное во времени значение индикатора качества канала.

На шаге S3 определяются ширина полосы частот передачи и число MCS для канала данных, передаваемого мобильной станцией, на основе усредненного по времени значения качества канала. В этом случае могут рассматриваться пределы мощности передачи отдельных мобильных станций совместно с усредненным по времени значением индикатора качества канала. Ширина полосы частот передачи мобильных станций выводится по таблице соответствия, показанной на фиг.4. В частности, мощность приема D_i,W на единицу полосы частоты в базовой станции выводится в соответствии со средним значением CQI_i индикатора качества канала, а ширина полосы частот передачи выводится из соотношения между мощностью приема D_i,W и предустановленным порогом. Способ, проиллюстрированный в связи с фиг.5, может быть применен для вывода ширины полосы частот передачи из мощности приема D_i,W.

На шаге S3 этого варианта осуществления дополнительно выводится число MCS на основе среднего значения CQI_i индикатора качества канала. Между средним значением качества канала и числом MCS может быть предопределено соответствие, и число MCS может выводиться из соответствия.

На шаге S4 выводится мощность передачи мобильной станции из мгновенного значения CQI_t индикатора качества канала. Между мгновенным значением качества канала и мощностью передачи может быть предопределено соответствие, и мощность передачи может выводиться из соответствия.

На шаге S5 базовая станция сообщает набор параметров передачи, включающий мощность передачи, ширину полосы частот передачи и число MCS, определенные на шагах S3 и S4, мобильной станции по каналу управления нисходящей линии связи. Мобильная станция демодулирует канал управления нисходящей линии связи и устанавливает скорость канального кодирования, уровень модуляции, ширину полосы частот передачи и мощность передачи в соответствии с параметрами передачи.

В этом варианте осуществления ширина полосы частот передачи и число MCS не изменяются мгновенно, а определяются как среднее. Таким образом, поскольку скорость данных удерживается относительно постоянной, проиллюстрированный вариант осуществления, в частности, имеет преимущества для связи в режиме реального времени

Четвертый вариант осуществления

На фиг.10 представлена блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Схема начинается на шаге S0, когда принимаются пилотные каналы от отдельных мобильных станций по восходящей линии связи. На шаге S1 измеряется качество приема или мгновенные значения индикатора качества канала на основе уровня мощности приема пилотных каналов.

На шаге S2 мгновенные значения индикатора качества канала измеряются в течение определенной продолжительности времени, которая обычно может иметь значения в диапазоне от 10 мс до 1 секунды, и вычисляется усредненное по времени значение индикатора качества канала.

На шаге S3 определяется число MCS для канала данных, передаваемого мобильной станцией, на основе усредненного по времени значения качества канала. В этом случае могут рассматриваться пределы мощности передачи отдельных мобильных станций совместно с усредненным по времени значением индикатора качества канала.

На шаге S4 выводится мощность передачи мобильной станции из мгновенного значения CQI_t индикатора качества канала и определенного числа MCS.

На шаге S5 определяется ширина полосы частот передачи на основе мгновенного значения CQI_t индикатора качества канала и определенной мощности передачи.

На шаге S6 базовая станция сообщает набор параметров передачи, включающий мощность передачи, ширину полосы частот передачи и число MCS мобильной станции по каналу управления нисходящей линии связи. Мобильная станция демодулирует канал управления нисходящей линии связи и устанавливает скорость канального кодирования, уровень модуляции, ширину полосы частот передачи и мощность передачи в соответствии с параметрами передачи.

Согласно этому варианту осуществления при удерживании скорости данных постоянной, мощность передачи и ширина полосы частот передачи мгновенно меняются. Таким образом, проиллюстрированный вариант, в частности, имеет преимущества для такой связи, как звуковая связь, когда относительно сильно требуется связь в режиме реального времени.

На фиг.12 показано примерное сравнение между разными способами определения мощности передачи, ширины полосы частот передачи и схем модуляции с первого по четвертый варианты осуществления настоящего изобретения. Используемое на фигуре обозначение «НИЗКАЯ» означает, что уровень элемента, такого как мощность передачи, в верхней строке каждого столбца определяется при управлении с низкой скоростью, то есть уровень определяется при управлении с усредненным по времени за длительный период значением индикатора качества канала. Используемое обозначение «ВЫСОКАЯ» означает, что уровень элемента в верхнем ряду каждого столбца определяется при управлении с высокой скоростью, то есть уровень определяется адаптивно при управлении с мгновенными значениями индикатора качества канала.

Пятый вариант осуществления

В вариантах осуществления с первого по четвертый набор параметров передачи определяется для каждой мобильной станции независимо. В пятом варианте осуществления настоящего изобретения ширина полосы частот передачи для отдельных мобильных станций определяется при рассмотрении соотношения среди множества мобильных станций.

На фиг.11 показан аспект способа определения ширины полосы частот согласно этому варианту осуществления. Для иллюстрации считается, что для восходящих линий связи системы предусмотрены ширины полосы частот в 2,5 МГц, 5 МГц, 10 МГц и 15 МГц. Далее, также считается, что пользователи А и В имеют соотношение, показанное на фиг.11А и фиг.11 В касательно относительных мощностей приема на единицу полосы частот в базовой станции. При этих допущениях наибольшая среди предположительных ширин полосы частот, больших предустановленного порога, должна иметь 10 МГц для обоих пользователей А и В. Таким образом, если ширина полосы частот всей системы больше или равна 20 МГц, для каждого из пользователей А и В может быть назначена ширина полосы частот 10 МГц. Если же, однако, доступная ширина полосы частот всей системы равна 15 МГц, вышеуказанное назначение невозможно. Этот вариант осуществления преимущественно адресован такой ситуации.

В проиллюстрированной ситуации предел гл_в пользователя В из порога больше чем предел m_А пользователя А (m_в>m_А). Это означает, что пользователь В имеет более хорошее качество канала и, таким образом, базовая станция может принимать сигналы от пользователя В с более высоким качеством. Следовательно, в этом варианте осуществления пользователю В назначается большая полоса частот в 10 МГц, а пользователю А назначается меньшая полоса частот в 5 МГц. В результате ширина полосы частот передачи может назначаться эффективно. В то время как пользователь В с более хорошим качеством канала может получать дополнительные преимущества от эффекта разнесения в более широкой полосе частот, пользователь А может достичь более высокой мощности на единицу полосы частот. В результате можно улучшить качество передачи в зависимости от относительного качества канала.

Шестой вариант осуществления

Как указывалось в связи с пятым вариантом осуществления, параметры передачи мобильных станций могут определяться независимо для отдельных мобильных станций или могут регулироваться для некоторых мобильных станций. Некоторые схемы с (1) по (3), как представлено ниже, также возможны для управления мощностью передачи.

(1) Мощность передачи мобильных станций может управляться так, что для всех мобильных станций может достигаться одинаковая мощность приема в базовой станции. Согласно этой схеме все мобильные станции могут достигать сходной пропускной способности и/или частоты появления ошибок, и, таким образом, схема имеет преимущества с точки зрения равноправия среди мобильных станций. Однако схема имеет тот недостаток, что мобильные станции на границе соты могут создавать значительные помехи другим сотам.

(2) Мощность передачи мобильных станций может управляться так, что все мобильные станции могут передавать сигналы с одинаковой мощностью передачи. Эта схема имеет преимущество в том, что пропускная способность в соте может быть максимизирована. С другой стороны, имеется риск снижения пропускной способности пользователей на границе соты, и, таким образом, равноправие среди пользователей может быть потеряно.

(3) Как промежуточная схема между схемами (1) и (2), мощность передачи управляется так, что мощность приема, большая, либо равная определенному уровню может быть достигнута в базовой станции для всех мобильных станций и сигналы, передаваемые от мобильных станций поблизости базовой станции, могут приниматься в базовой станции с большей мощностью. Согласно этой схеме можно увеличить пропускную способность соты с соблюдением равноправия среди мобильных станций.

Седьмой вариант осуществления

Варианты осуществления настоящего изобретения с седьмого по десятый относятся к системам с множеством антенн или системам MIMO (Multiple Input Multiple Output, множество входов множество выходов). Системы MIMO в целом делятся на системы MIMO однопользовательского типа и системы MIMO многопользовательского типа.

На фиг.13 показана принципиальная схема системы MIMO однопользовательского типа. Хотя базовая станция (узел В) показана для простоты как имеющая две приемные антенны для приема сигналов от терминала пользователя (UE, user equipment), имеющего две передающие антенны, число антенн этим не ограничивается и может использоваться любое число антенн. На фигуре отдельные сигналы одновременно передаются от передающих антенн #1 и #2 терминала пользователя (UE) в одной и той же полосе частот. Базовая станция принимает пространственно мультиплексированные сигналы и восстанавливает последовательности сигналов, передаваемые с разных антенн путем осуществления соответствующего способа разделения сигналов.

На фиг.14 показана принципиальная схема многопользовательской системы MIMO. Для простоты каждый из двух терминалов пользователей (UE1, UE2) имеет одну или более передающих антенн и передают отдельные сигналы. Пространственно мультиплексированные сигналы принимаются базовой станцией. Базовая станция осуществляет соответствующий способ разделения сигналов над принятыми сигналами и восстанавливает разные последовательности сигналов, передаваемых от каждого из терминалов связи.

В любом из случаев однопользовательской MIMO или многопользовательской MIMO базовая станция принимает разные сигналы в одной и той же полосе частот одновременно и разделяет сигналы с помощью способа разделения сигнала для восстановления соответствующих сигналов восходящей линии связи. Как описано ниже, настоящее изобретение может быть применено к сигналам восходящей линии связи в системе с множеством антенн. Считается, что среди множества передающих антенн или множества пользователей используется общая полоса частот.

На фиг.15 показано, что соответствующие сигналы, передаваемые с первой передающей антенны #1 и второй передающей антенны #2, имеют одну и ту же полосу частот в однопользовательской схеме MIMO. Например, если полоса частот, назначенная системе (полоса частот системы), равна 20 МГц, и 5 МГц назначены определенному пользователю, первая передающая антенна #1 и вторая передающая антенна #2 используют одну и ту же полосу частот в 5 МГц.

На фиг.16 показано, что соответствующие сигналы, передаваемые от пользователя 1 и пользователя 2, имеют одинаковые полосы частот. Например, считается, что системе назначена полоса частот в 20 МГц и что одна и та же полоса частот в 5 МГц назначена пользователям 1 и 2.

На фиг.17 показана принципиальная блок-сема базовой станции, имеющей две приемные антенны. Базовая станция включает в себя радиочастотные (РЧ) модули 11-1 и 11-2, модуль 171 разделения сигналов, модуль 12 выделения сигнала, модули 13-1 и 13-2 измерения качества канала, модули 14-1, 15-1, 14-2, 15-2 демодуляции и декодирования и модуль 16 определения параметров передачи. Для удобства базовая станция включает в себя две антенны, однако может быть использовано больше двух приемных антенн. Хотя ниже описывается однопользовательская схема MIMO, настоящее изобретение также может применяться к многопользовательской схеме MIMO.

Радиочастотные модули 11-1 и 11-2 осуществляют различные операции, такие как преобразование частоты, ограничение полосы частот или аналого-цифровое преобразование, для преобразования пакетов радиосвязи, переданных от мобильных станций и принятых через множество приемных антенн (не показаны), в видеосигнал.

Модуль 171 разделения сигналов получает два сигнала, переданных передающими антеннами #1 и #2, путем применения способов разделения сигналов к двум пространственно мультиплексированным и одновременно принятым сигналам или последовательностям данных.

Модуль 12 выделения сигнала выделяет и подает пилотный канал, канал управления общедоступных пакетов (также обозначаемый как «канал управления») и канал данных общедоступных пакетов (также обозначаемый как «канал данных») из разделенных переданных сигналов. Пилотный канал, канал управления и канал данных являются мультиплексированными во времени, по частоте, по кодам или мультиплексированы в их комбинации для радиопередачи передающими антеннами. Таким образом, модуль 12 выделения сигнала также служит в качестве демультиплексора для соответствующего разделения мультиплексированных сигналов.

Модули 13-1 и 13-2 измерения качества канала соединены с выходом для пилотного канала модуля 12 выделения сигнала. Модули 13-1 и 13-2 измерения качества канала оценивают качество приема пилотных каналов для соответствующих передающих антенн и измерения соответствующих мгновенных значений качества канала. Модули 13-1 и 13-2 измерения качества канала усредняют мгновенные значения качества канала в течение определенной продолжительности времени, например, в диапазоне от 10 мс до 1 секунды, для каждой передающей антенны и вычисляют усредненное во времени значение качества приема для среднего качества приема.

Модули 14-1, 14-2, 15-1 и 15-2 демодуляции и декодирования принимают каналы управления и каналы данных от модуля 12 выделения сигнала для каждой передающей антенны. Модули 14-1 и 14-2 демодулируют и декодируют каналы управления, принятые от соответствующих антенн, выделяют некоторые информационные элементы, такие как уровень модуляции и скорость канального кодирования, необходимые для демодуляции каналов данных, и передают их модулям 15-1 и 15-2 демодуляции и декодирования, соответственно. Модули 15-1 и 15-2 демодуляции и декодирования демодулируют и декодируют принятые каналы данных на основе переданной информации управления для дальнейшей обработки, такой как передача данных.

Модуль 16 определения параметров передачи соединен с выходами модулей 13-1 и 13-2 измерения качества канала. Модуль 16 определения параметров передачи выводит и подает набор параметров передачи, связанных с последующими восходящими линиями связи на основе мгновенных значений и усредненного по времени значения качества приема. Набор параметров передачи может включать в себя некоторые параметры, относящиеся к передаче сигнала по восходящей линии сигнала, такие как мощность передачи мобильных станций, ширина полосы частот передачи, уровень модуляции и скорость канального кодирования. Такой набор параметров выводится для соответствующей частоты для каждой мобильной станции. Выведенные параметры передачи сообщаются отдельным мобильным станциям по каналам управления нисходящей линии связи. Далее детально описан способ выведения параметров передачи.

На фиг.18 показана принципиальная блок-схема мобильной станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Мобильная станция включает в себя буфер 21 передачи, модули 22-1 и 22-2 кодирования и модуляции, фильтры 25-1 и 25-2 ограничения полосы частот, радиочастотные (РЧ) модули 26-1 и 26-2, модули 27-1 и 27-2 усиления мощности и модуль 28 демодуляции и декодирования канала управления. Следует отметить, что для простоты не показаны функциональные модули, относящиеся к кодированию и модуляции каналов управления.

Буфер 21 передачи временно хранит данные информационного потока, передаваемые пользователем, и подает данные информационного потока в соответствии с заданной скоростью данных.

Модули 22-1 и 22-2 кодирования и модуляции соединены с буфером 21 передачи и выполняют канальное кодирование и модуляцию данных каналов данных для соответствующих передающих антенн для обеспечения указанной скорости данных.

Фильтры 25-1 и 25-2 ограничения полосы частот устанавливают ширину полосы частот передаваемого сигнала в соответствии с указаниями для каждой передающей антенны. В этом варианте осуществления для системы предусмотрены 5 ширин полос частот в 1,25 МГц, 2,5 МГц, 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц, и выбирается одна из ширин полос частот. Как указано выше, сигналы, передаваемые через две передающие антенны, занимают одинаковые полосы частот.

Радиочастотные (РЧ) модули 26-1 и 26-2 осуществляют различные операции, такие как цифро-аналоговой преобразование или преобразование частоты, для соответствующих передающих антенн для преобразования видеосигналов в радиосигналы.

Модули 27-1 и 27-2 усиления мощности усиливают мощность передаваемых сигналов в соответствии с указаниями для соответствующих передающих антенн.

Модуль 28 демодуляции и декодирования канала управления демодулирует и выполняет канальное декодирование каналов управления, полученных по нисходящей линии связи и выделяет из каналов управления наборы параметров передачи, включающих в себя мощность передачи, ширину полосы частот передачи, уровень модуляции и скорость канального кодирования. Модуль 28 демодуляции и декодирования передает выделенные параметры передачи в буфер 21 передачи, модули 22-1 и 22-2 кодирования и модуляции, модули 25-1 и 25-2 фильтров ограничения полосы частот и модули 27-1 и 27-2 усиления мощности для соответствующих передающих антенн.

На фиг.19 представлена блок-схема способа определения параметров передачи согласно одному варианту настоящего изобретения. Эта схема выполняется в базовой станции, в частности, в модулях 13-1 и 13-2 измерения качества канала и модуле 16 определения параметров передачи на фиг.17. Эта схема начинается на шагах S11 и S21, когда пилотные каналы восходящей линии связи, переданные передающими антеннами мобильных станций, принимаются двумя приемными антеннами базовой станции. На иллюстрации схема соответствует операциям после некоторого способа разделения сигналов. Восходящие линии связи включают в себя два типа восходящих линий связи, а именно, восходящая линия связи от первой передающей антенны #1 и восходящая линия связи от второй передающей антенны #2. Хотя ниже для простоты описана однопользовательская схема MIMO, настоящее изобретение может быть применено к многопользовательской схеме MIMO. В этом случае восходящие линии каналов также могут включать в себя восходящую линию связи от пользователя 1 и восходящую линию связи от пользователя 2. На шагах S11 и S21 измеряются мгновенные значения качества приема или качества канала на основе уровня мощности приема пилотных каналов восходящих линий связи.

На шагах S12 и S22 мгновенные значения индикатора качества канала измеряются на протяжении определенной продолжительности времени и вычисляется усредненное по времени значение индикатора качества канала на основе мгновенных значений на шаге S13. Определенная продолжительность времени обычно имеет значения в диапазоне от 10 мс до 1 секунды, однако могут быть использованы различные продолжительности времени в зависимости от применений. Ожидается, что хотя передающие антенны #1 и #2 могут иметь разные мгновенные значения индикатора качества канала, соответствующие средние значения могут быть подобны. По этой причине шаг S13 обычно выполняется для каждой восходящей линии связи.

На шаге S14 мощность передачи для передачи канала данных от мобильной станции определяется на основе усредненного по времени значения качества канала. В этом случае могут быть приняты во внимание пределы, связанные с мощностью передачи каждой мобильной станции, совместно с усредненным по времени значением индикатора качества канала. Это происходит потому, что мобильные станции могут иметь достижимые уровни мощности передачи, отличающиеся друг от друга по их эксплуатационным характеристикам. В этом варианте осуществления мощность передачи мобильных станций может определяться в соответствии со способом, описанным в связи с фиг.4.

На шаге S15 определяется ширина полосы частот передачи для каналов данных восходящих линий связи на основе мощности передачи PT_i, определенной на шаге S14, и соответствующих мгновенных значений CQI_t ⁽¹⁾, CQI_t ⁽²⁾ качества канала, связанных с разными восходящими линиями связи. В этом варианте осуществления пять ширин полосы частот в 1,25 МГц, 2,5 МГц, 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц предусмотрены для восходящей линии связи. Среди них выбирается одна наиболее соответствующая текущему качеству канала с использованием такого же способа, что описан в связи с фиг.4. Мощность передачи PT_i, получаемая на шаге S14, выводится на основе усредненного по времени значения индикатора качества канала, и, таким образом, мощность приема D_i,W базовой станции, оцененная на основе мощности передачи PT_i, также должна представлять среднее значение. В этом варианте осуществления средняя мощность приема дополнительно корректируется с учетом мгновенного значения CQI_t индикатора качества канала для вывода мгновенной мощности приема D_i,w.На основе выведенной мощности приема предустановленного порога выводится оптимальная мгновенная ширина полосы частот передачи.

На шагах S16 и S26 определяется комбинация уровня модуляции и скорости канального кодирования для каждой восходящей линии на основе мгновенного значения CQI_t качества канала и ширины полосы частот передачи. В этом варианте осуществления предустановлены комбинации уровня модуляции и скорости канального кодирования, и каждая комбинация может быть идентифицирована путем указания числа MCS (MCS₁, …, MCS_X) в таблице MCS.

На шаге S17 базовая станция передает набор параметров передачи, таких как мощность передачи, ширина полосы частот передачи или число MCS, определенные для каждой восходящей линии связи на шагах S14, S15 и S16, мобильной станции. Мобильная станция демодулирует канал управления нисходящей линии связи и устанавливает скорость канального кодирования, уровень модуляции, ширину полосы частот передачи и мощность передачи для каждой передающей антенны в соответствии с параметрами передачи.

Согласно этому варианту осуществления ширина полосы частот передачи и число MCS мгновенно изменяются для каждой восходящей линии связи на основе мгновенных значений индикатора качества канала, и, таким образом, настоящий вариант осуществления предпочтителен с точки зрения эффективности использования полосы частот передачи для всей системы. В настоящем варианте осуществления, в то время как скорость данных мгновенно изменяется, мощность передачи в среднем удерживается постоянной. Таким образом, настоящий вариант осуществления, в частности, имеет преимущества для передачи данных не в режиме реального времени и других случаях, где не требуется связь строго в реальном режиме времени.

На фиг.20 показана блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Хотя эта схема в целом подобна схеме, описанной в связи с фиг.19, они могут отличаться на шаге S16'. На шаге S16' настоящей схемы определяется число MCS для общего использования для обеих восходящих линий связи (передающие антенны #1 и #2) на основе мгновенных значений качества канала, определенного для передающих антенн #1 и #2, и определенной ширины полосы частот передачи. В результате можно снизить число битов управления для каналов управления (служебных каналов) в управлении АМС.

Восьмой вариант осуществления

На фиг.21 представлена блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Эта схема начинается на шагах S11 и S21, когда пилотные каналы восходящей линии связи принимаются от передающих антенн мобильных станций. На шагах S12 и S22 измеряются мгновенные значения качества приема или индикатора качества канала на основе уровня мощности приема пилотных каналов.

На шаге S13 мгновенные значения индикатора качества канала измеряются в течение определенной продолжительности времени и вычисляется усредненное по времени значение индикатора качества канала.

На шаге S14 определяется мощность передачи для передачи каналов данных от каждой антенны мобильной станции на основе усредненного по времени значения качества канала. В этом случае могут быть учтены пределы мощности передачи, связанные с каждой мобильной станцией, совместно с усредненным по времени значением качества канала. Мощность передачи может быть определена со ссылкой к таблице соответствия, показанной на фиг.4. Более конкретно, мощность передачи может быть определена путем идентификации CQI_i, соответствующего усредненному по времени значению индикатора качества канала и нахождения мощности передачи PT_i, соответствующей идентифицированному CQI_i.

В этом варианте осуществления на шаге S14 также выводится ширина полосы частот передачи на основе среднего CQI_i значения индикатора качества канала.

На шагах S15 и S25 определяется комбинация уровня модуляции и скорости канального кодирования для соответствующих передающих антенн на основе мгновенного значения индикатора CQI_t качества канала и ширины полосы частот передачи. В этом варианте осуществления комбинации уровней модуляции и скоростей канального кодирования являются предустановленными, и каждая из комбинаций определяется задающим числом MCS (MCS₁, …, MCS_X) в таблице MCS.

На шаге S16 базовая станция передает набор параметров передачи, таких как мощность передачи, ширина полосы частот передачи и число MCS, определенные на шагах S14, S15 и S25 для каждой восходящей линии связи для мобильной станции. Мобильная станция демодулирует каналы управления нисходящей линии связи и устанавливает скорость канального кодирования, уровень модуляции, ширину полосы частот передачи и мощность передачи для каждой передающей антенны в соответствии с параметрами передачи.

В этом варианте осуществления ширина полосы частот определена как среднее без мгновенных изменений. Настоящий вариант осуществления предпочтителен с точки зрения простых приложений для существующих систем, когда АМС выполняется в фиксированной ширине полосы частот.

На фиг.22 представлена блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Хотя эта схема в целом сходна со схемой, описанной в связи с фиг.21, они могут различаться на шаге S15'. На шаге S15' настоящей схемы используется число MCS для общего использования в обеих передающих антеннах #1 и #2 на основе мгновенных значений качества канала, измеренных для передающих антенн #1 и #2, и определенной ширины полосы частот передачи. В результате можно снизить число битов управления для каналов управления в управлении АМС.

Девятый вариант осуществления

На фиг.23 представлена блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Эта схема начинается на шагах S11 и S21, когда принимаются пилотные каналы восходящей линии связи от передающих антенн мобильных станций. На шагах S12 и S22 измеряются мгновенные значения качества приема или индикатора качества канала для каждой восходящей линии связи по уровню мощности приема пилотных каналов.

На шаге S13 мгновенные значения индикатора качества канала измеряются на протяжении определенной продолжительности времени и вычисляется усредненное по времени значение индикатора качества канала.

На шаге S14 определяется ширина полосы частот передачи для передачи каналов данных от мобильной станции на основе усредненного по времени качества канала. В этом варианте осуществления на шаге S14 также выводится число MCS (уровень модуляции и скорость канального кодирования) на основе среднего значения CQI_i индикатора качества канала, причем может быть предустановлено соответствие между средними значениями качества канала и числами MCS, и числа MCS могут быть выведены из соответствия.

На шагах S15 и S25 уровни мощности передачи, связанные с соответствующими антеннами передачи мобильной станции, выводятся из мгновенного значения CQI_t индикатора качества канала.

На шаге S16 базовая станция передает набор параметров передачи, включающий в себя мощность передачи, ширину полосы частот передачи и число MCS, определенные на шагах S14, S15 для S25 для каждой восходящей линии связи для мобильной станции. Мобильная станция демодулирует каналы управления нисходящей линии связи и устанавливает скорость канального кодирования, уровень модуляции, ширину полосы частот передачи и мощность передачи для каждой передающей антенны в соответствии с параметрами передачи.

В этом варианте осуществления ширина полосы частот передачи и число MCS определяются как среднее без мгновенных изменений. Таким образом, поскольку скорость данных удерживается относительно постоянной, настоящий вариант осуществления, в частности, имеет преимущества для связи в режиме реального времени.

На фиг.24 представлена блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Хотя эта схема в целом подобна схеме, описанной в связи с фиг.23, они могут отличаться на шаге S15'. На шаге настоящей схемы S15' мощность передачи определяется для общего использования в обеих передающих антеннах #1 и #2 на основе мгновенных значений качества канала, измеренных для передающих антенн #1 и #2, определенной ширины полосы частот передачи и числа MCS. В результате можно уменьшить число битов управления для каналов управления в управлении АМС.

Десятый вариант осуществления

На фиг.25 представлена блок-схема способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Эта схема начинается на шагах S11 и S21, когда пилотные каналы восходящих линий связи принимаются от передающих антенн мобильных станций. На шагах S12 и S22 измеряются мгновенные значения качества приема или качества канала для соответствующих восходящих линий связи по уровню мощности приема пилотных каналов.

На шаге S13 мгновенные значения индикатора качества канала измеряются в течение определенной продолжительности времени, которая обычно может иметь значения в диапазоне от 10 мс до 1 секунды, и вычисляется усредненное по времени значение индикатора качества канала.

На шаге S14 определяется число MCS для использования в передаче каналов данных от мобильной станции для каждой восходящей линии связи по усредненному по времени значению качества канала.

На шагах S15 и S25 выводится мощность передачи, связанная с каждой восходящей линией связи, из мгновенных значений индикатора качества канала, связанных с соответствующей передающей антенной, и определенным числом MCS.

На шаге S16 базовая станция передает набор параметров передачи, включающий в себя мощность передачи, ширину полосы частот передачи и число MCS, определенные на шагах S14, S15 и S25 для каждой восходящей линии связи, мобильной станции. Мобильная станция демодулирует канал управления нисходящей линии связи и устанавливает скорость канального кодирования, уровень модуляции, ширину полосы частот передачи и мощность передачи для каждой передающей антенны в соответствии с параметрами передачи.

В этом варианте осуществления при удерживании скорости данных постоянной, мощность передачи, связанная с каждой передающей антенной, мгновенно изменяется. Таким образом, настоящий вариант осуществления, в частности, имеет преимущества для связи, такой как звуковая связь, когда требуется связь строго в режиме реального времени.

На фиг.26 представлена блок-схема другого способа определения параметров передачи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Хотя эта схема в целом подобна схеме, описанной в связи с фиг.25, они могут отличаться на шаге S15'. На шаге S15' настоящей схемы мощность передачи определяется для общего использования в обеих передающих антеннах #1 и #2 на основе мгновенных значений качества канала, измеренного для передающих антенн #1 и #2, и определенного числа MCS. В результате можно уменьшить число битов управления для каналов управления в управлении АМС.

На фиг.27 показано примерное сравнение между разными способами определения ширины полосы частот передачи и схем модуляции согласно вариантам осуществления с седьмого по десятый. Подобно фиг.12, обозначение «НИЗКАЯ», использованное на фиг.27, означает, что уровень элемента, такого как мощность передачи, в верхней строке каждого столбца определен при медленном управлении, а обозначение «ВЫСОКАЯ», использованное там же, означает что уровень элемента в верхней строке каждого столбца определен при быстром управлении, то есть уровень адаптивно определяется под управлением с мгновенными значениями индикатора качества канала. Обозначение «ОБЩЕЕ», использованное там же, означает, что уровень является общим для разных передающих антенн. Обозначение «РАЗДЕЛЬНОЕ», использованное там же, означает, что уровень установлен раздельно для разных передающих антенн.

Описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления и различные модификации и изменения могут быть сделаны в пределах сущности изобретения. Для удобства настоящее изобретение описано со ссылкой на отдельные варианты осуществления, однако разделение вариантов не существенно для настоящего изобретения. При необходимости могут быть использованы один или более вариантов осуществления.

Международная патентная заявка основана на японской приоритетной заявке №2005-317569, поданной 31 октября 2005, все содержание которой включено посредством ссылки.

Международная патентная заявка также основана на японской приоритетной заявке №2006-009300, поданной 17 января 2006, все содержание которой включено посредством ссылки.

Изобретение относится к области радиосвязи. Устройство для определения параметров передачи восходящей линии связи включает в себя приемный модуль, принимающий индикатор качества канала от мобильной станции; модуль хранения, хранящий соответствие между индикатором качества канала, схемой модуляции и скоростью канального кодирования для восходящего канала и одной или обеими из мощности передачи и ширины полосы частот передачи мобильной станции; модуль определения, определяющий набор параметров передачи на основе указанного соответствия; и модуль передачи, передающий набор параметров передачи на мобильную станцию. Техническим результатом является создание устройства и способа определения параметров передачи, соответствующих качеству восходящего канала радиосвязи. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 28 ил.

1. Устройство для определения ширины полосы частот передачи для передачи сигнала по восходящей линии связи, содержащее приемный модуль, выполненный с возможностью приема заданного сигнала от мобильной станции и вывода индикатора качества на основании принятого сигнала; модуль хранения, выполненный с возможностью хранения соответствия между индикатором качества канала и шириной полосы частот передачи мобильной станции; модуль определения, выполненный с возможностью определения ширины полосы частот передачи на основе указанного соответствия; и модуль передачи, выполненный с возможностью передачи ширины полосы частот передачи на мобильную станцию.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина полосы частот передачи определяется так, что скорость данных восходящей линии связи адаптивно регулируется на протяжении определенной продолжительности времени, в то время как мощность передачи удерживается постоянной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина полосы частот передачи определяется так, что скорость данных восходящей линии связи удерживается постоянной на протяжении определенной продолжительности времени, в то время как мощность передачи переменно регулируется.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина полосы частот передачи определяется так, что улучшается частота появления ошибок или пропускная способность восходящей линии связи или то и другое.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приемный модуль выполнен с возможностью приема множества индикаторов качества канала от множества мобильных станций, причем соответствующие ширины полосы частот передачи для мобильных станций определяются на основе индикаторов качества канала.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приемный модуль выполнен с возможностью приема индикатора качества канала для множества сигналов, принятых множеством приемных антенн.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что соответствующие скорости данных для множества восходящих линий связи адаптивно регулируются на протяжении определенной продолжительности времени, в то время как соответствующие уровни мощности передачи для множества восходящих линий связи удерживаются постоянными.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что соответствующие уровни мощности передачи для множества восходящих линий связи адаптивно регулируются, в то время как соответствующие скорости данных для множества восходящих линий связи удерживаются постоянными.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что множество сигналов передается от одного терминала связи.

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что множество сигналов передается, по меньшей мере, от двух разных терминалов связи.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль передачи выполнен с возможностью передачи ширины полосы частот передачи, меньшей, чем определенная ширина полосы частот передачи, в зависимости от индикатора качества канала с целью увеличения мощности передачи по восходящей линии связи от мобильной станции.

12. Способ определения ширины полосы частот передачи для передачи сигнала по восходящей линии связи, содержащий следующие этапы:
прием заданного сигнала от мобильной станции и вывод индикатора качества канала на основании принятого сигнала;
определение ширины полосы частот передачи на основе хранящегося соответствия между индикатором качества канала и шириной полосы частот передачи для мобильной станции;
передача ширины полосы частот передачи на мобильную станцию.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что на основе усредненного по времени значения индикатора качества канала определяют мощность передачи, а на основе одного или более мгновенных значений индикатора качества канала определяют ширину полосы частот передачи, уровень модуляции и скорость канального кодирования.

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что на основе усредненного по времени значения индикатора качества канала определяют мощность передачи и ширину полосы частот передачи, а на основе одного или более мгновенных значений индикатора качества канала определяют уровень модуляции и скорость канального кодирования.

15. Способ по п.12, отличающийся тем, что на основе усредненного по времени значения индикатора качества канала определяют ширину полосы частот передачи, уровень модуляции и скорость канального кодирования, а на основе одного или более мгновенных значений индикатора качества канала определяют мощность передачи.

16. Способ по п.12, отличающийся тем, что на основе усредненного по времени значения индикатора качества канала определяют уровень модуляции и скорость канального кодирования, а на основе одного или более мгновенных значений индикатора качества канала определяют мощность передачи и ширину полосы частот передачи.

17. Способ по п.12, отличающийся тем, что на этапе передачи передают ширину полосы частот передачи, меньшую, чем определенная ширина полосы частот передачи, в зависимости от индикатора качества канала с целью увеличения мощности передачи по восходящей линии связи от мобильной станции.