БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА Российский патент 2012 года по МПК H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к области радиосвязи, а в частности к базовой станции и способу передачи сигнала, применяемому в системе связи, в которой выполняется частотное планирование и передача сигналов с использованием нескольких несущих.

Уровень техники

В последнее время в этой области техники все большее значение уделяется способам реализации схемы широкополосного радиодоступа, в рамках которой эффективно осуществляется высокоскоростная передача большого объема данных. С этой целью при передаче сигнала по нисходящему каналу связи предполагается использование системы с несколькими несущими, а именно: системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM), которая может выполнять высокоскоростную передачу большого объема данных и при этом эффективно понижать замирание вследствие распространения сигнала по нескольким путям. Кроме того, в системах следующего поколения также предполагается применение схемы частотного планирования с точки зрения более эффективного использования частотного диапазона и пропускной способности

Как показано на фиг.1, диапазон частот, используемый в системе, может быть разделен на несколько блоков ресурсов (в примере на фиг.1 он разделен на три блока ресурсов), а каждый блок ресурсов может включать в свой состав одну или большее количество поднесущих. Блок ресурсов может также называться "частотным фрагментом", при этом один или большее количество блоков ресурсов может выделяться какому-либо терминалу. В схеме частотного планирования блоки ресурсов могут приоритетно выделяться терминалу с хорошим качеством канала в соответствии с принятой информацией о качестве сигнала или индикатором качества канала (Channel Quality Indicator, CQI), относящегося к каждому блоку ресурсов пилотного канала (PICH) нисходящей линии, передаваемого из каждого терминала Такая схема предназначена для повышения эффективности передачи и пропускной способности всей системы. При выполнении частотного планирования необходимо уведомить терминал о содержании процедуры планирования. Содержимое передается по каналу управления (ССН) (который также можно назвать каналом сигнала управления L1/L2 или совмещенным каналом управления). Кроме того, по каналу управления (ССН) передается информация о способе модуляции, подлежащем использованию в планируемых блоках ресурсов (например, QPSK, 16QAM и 64QAM), о кодировании канала (например, о скорости кодирования канала) и схеме гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ). Метод разделения диапазона частот на несколько блоков ресурсов и выбора способа модуляции для каждого из блоков ресурсов описан, например, в непатентном документе 1.

Непатентный документ 1: P.Chow, J.Cioffi, J.Bingham, "A Practical Discrete Multitone Transceiver Loading Algorithm for Data Transmission over Spectrally Shaped Channel", IEEE Trans. Commun. vol. 43, No. 2/3/4, February/March/April 1995.

Однако следует отметить, что в системах радиодоступа нового поколения предполагается использовать различные диапазоны частот - как широкополосные, так и узкополосные, и эти диапазоны могут применяться выборочно в зависимости от местоположения терминала и используемых им приложений. В этом случае ширина полосы пропускания сигнала, принимаемого терминалом, может изменяться (например, может применяться широкополосный или узкополосный сигнал) в соответствии с используемым приложением и стоимостью терминала. Кроме того, в этом случае, если частотное планирование выполняется должным образом, может быть повышена эффективность использования диапазона частот и увеличена пропускная способность. Однако в стандартной системе связи предполагается использование фиксированного диапазона. Чтобы реализовать описанную выше схему с использованием, например, широкого и узкого диапазонов частот для базовой станции и терминала, в настоящее время, к сожалению, не существует применимого на практике метода, позволяющего применять любую комбинацию диапазонов частот и соответствующим образом передавать информацию о результатах планирования на терминал или пользователю.

Далее рассматривается ситуация, в которой определенный обычно используемый каждым терминалом блок ресурсов выделяется каналу управления (ССН) фиксированным образом. В этом случае некоторые терминалы могут принимать канал управления (ССН) с недостаточным качеством, поскольку обычно качество канала терминала изменяется в зависимости от каждого блока ресурсов. Кроме того, в том случае если канал управления (ССН) разделен на несколько блоков ресурсов, каждый терминал может принимать канал управления (ССН) с определенным качеством, но при этом достаточно сложно добиться более высокого качества приема канала управления. В связи с этим желательно, чтобы канал управления (ССН) передавался на терминал с высоким качеством.

Также следует отметить, что при использовании механизма адаптивной модуляции и кодирования (Adaptive Modulation and Coding; AMC), в рамках которого адаптивно изменяются способ модуляции и скорость кодирования канала, количество символов, необходимое для передачи канала управления (ССН), может изменяться в зависимости от каждого из терминалов. Это происходит потому, что объем информации, передаваемый для каждого символа, может отличаться в зависимости от комбинации, используемой механизмом AMC. Кроме того, в новой системе как на передающей, так и на приемной стороне могут использоваться несколько антенн, с помощью которых могут передаваться и приниматься различные сигналы. В этом случае в каждый сигнал, передаваемый несколькими антеннами, возможно, потребуется включить управляющую информацию, в том числе информацию о планировании. Таким образом, в этом случае количество символов, требуемое для передачи по каналу управления (ССН), может зависеть не только от терминалов, но также от числа антенн, используемых в терминалах. В том случае когда объем информации, подлежащий передаче по каналу управления (ССН), изменяется в зависимости от каждого терминала, то для эффективного использования ресурсов может потребоваться применение переменного формата, гибко настраиваемого в соответствии с изменением объема управляющей информации. Однако в случае использования переменного формата всегда имеется вероятность возрастания нагрузки при обработке сигнала на приемной и передающей сторонах. С другой стороны, если формат не изменяется, необходимо распределить поле исключительно для канала управления (ССН) в соответствии с максимальным объемом передаваемой информации. Однако, если поле выделяется таким образом, даже если не используется область поля, выделенная исключительно для канала управления (ССН), область ресурсов может не использоваться для передачи данных; что противоречит эффективному использованию ресурсов. В результате желательно, чтобы канал управления (ССН) передавался простым и эффективным образом.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предназначено для решения по крайней мере одной из вышеуказанных проблем, и целью этого изобретения является реализация базовой станции и способа эффективной передачи канала управления (ССН) на каждый терминал с различной используемой шириной полосы пропускания в системе связи, в которой выделенный диапазон частот разделен на множество частотных блоков, каждый из которых включает в свой состав несколько блоков ресурсов, а каждый блок ресурсов, в свою очередь, состоит из одной или большего количества поднесущих, что позволяет каждому терминалу осуществлять связь с использованием одного или большего количества частотных блоков.

Для решения проблемы в соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения базовая станция в системе с несколькими несущими выполняет частотное планирование в полосе пропускания, в которую входит множество блоков ресурсов, каждый из которых состоит из одного или большего количества поднесущих. Базовая станция содержит частотный планировщик, определяющий информацию планирования для выделения одного или большего количества блоков ресурсов терминалу, осуществляющему связь с хорошим качеством канала, которое определяется на основе индикатора качества канала, передаваемого из каждого терминала, задействованного в процессе связи; блок кодирования и модуляции канала управления, передающего информацию о планировании; блок мультиплексирования, выполняющий мультиплексирование канала управления с разделением по частоте с каналом, отличным от канала управления, в соответствии с информацией о планировании; и блок передачи выходного сигнала из блока мультиплексирования в системе с несколькими несущими.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения способ передачи используется в базовой станции системы с несколькими несущими, выполняющей частотное планирование. Способ передачи предполагает выполнение шага определения информации о планировании для выделения одного или большего количества блоков ресурсов терминалу, осуществляющему связь с хорошим качеством канала, которое определяется на основе индикатора качества канала, передаваемого из каждого терминала, задействованного в процессе связи; шага кодирования и модуляции канала управления, передающего информацию о планировании; шага мультиплексирования с разделением по частоте канала управления с каналом, отличным от канала управления, в соответствии с информацией о планировании; и шага передачи выходного сигнала из блока мультиплексирования в системе с несколькими несущими.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения канал управления (ССН) может быть мультиплексирован посредством разделения по частоте с другим каналом, например каналом данных (DCH); при этом мощность передачи может распределяться между каналом управления (ССН) и другим каналом, благодаря чему расширяется зона охвата базовой станции.

В соответствии с осуществлением настоящего изобретения предлагается базовая станция и способ эффективной передачи канала управления (ССН) на каждый терминал с различной используемой шириной полосы пропускания в системе связи, в которой выделенный диапазон частот разделен на множество частотных блоков, каждый из которых включает в свой состав несколько блоков ресурсов, а каждый блок ресурсов, в свою очередь, состоит из одной или большего количества поднесущих, что позволяет каждому терминалу осуществлять связь с использованием одного или большего количества частотных блоков.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена схема частотного планирования.

Фиг.2 представляет собой чертеж, иллюстрирующий диапазон частот, используемый в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 представляет собой фрагмент блок-схемы, иллюстрирующей базовую станцию в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4A представляет собой фрагмент блок-схемы, иллюстрирующей секцию генерации канала управления, соответствующего одному частотному блоку.

Фиг.4B представляет собой фрагмент блок-схемы, иллюстрирующей другую секцию генерации канала управления, соответствующего одному частотному блоку.

На фиг.5 показан способ передачи канала управления (ССН).

На фиг.6 показан другой способ передачи канала управления (ССН).

На фиг.7A показан способ мультиплексирования канала управления с другим каналом.

На фиг.7B показан другой способ мультиплексирования канала управления с другим каналом.

На фиг.8 показан другой способ передачи канала управления (ССН).

Фиг.9 представляет собой фрагмент блок-схемы, иллюстрирующей терминал в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.10 показан пример алгоритма функционирования системы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фигурах использованы следующие обозначения:

31 секция управления выделением частотного блока

32 секция частотного планирования

33-х секция генерации канала сигнала управления, относящаяся к частотному блоку "x"

34-х секция генерации канала данных, относящаяся к частотному блоку "x"

35 секция генерации широковещательного канала (или канала пейджинга)

1-х первая секция мультиплексирования, относящаяся к частотному блоку "x"

37 вторая секция мультиплексирования

38 третья секция мультиплексирования

39 секция генерации другого канала

40 секция преобразования ifft

41 секция управления мощностью передачи

50 секция добавления циклического префикса

81 секция синхронизации несущей частоты

82 секция фильтрации

83 секция удаления циклического префикса

84 секция преобразования fft

85 секция измерения cqi

86 секция декодирования широковещательного канала

87 секция декодирования канала управления

88 секция декодирования канала данных

332 секция генерации управляющей информации

334 кодировщик пути передачи

336 секция модуляции данных

338 340 секция управления повторной передачей

342 секция исключения битов

Осуществление изобретения

Ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи описываются варианты осуществления настоящего изобретения.

Необходимо отметить, что на всех фигурах для всех компонентов, выполняющих одни и те же функции, используются одни и те же обозначения, при этом описания этих компонентов не повторяются

На фиг.2 показана полоса пропускания, используемая в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что чертежи приведены в качестве примеров только для иллюстрации изложения, и в реальной ситуации могут использоваться иные значения указанных величин. Как показано на фиг.2, ширина полосы пропускания (общая полоса пропускания), предоставленная системе связи, составляет 20 МГц. В этом случае общая полоса пропускания включает в себя блоки частот "1"-"4" (частотные блоки), каждый из которых состоит из нескольких блоков ресурсов с одной или большим количеством поднесущих. На фиг.2 схематически показано распределение поднесущих в каждом блоке частот. В этом примере показаны четыре полосы пропускания, используемые для связи: 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц и 20 МГц. Каждый терминал использует один или большее количество частотных блоков и осуществляет связь с помощью любой из четырех полос пропускания. В этом случае терминал может выполнять связь с помощью одной из четырех полос пропускания либо только с помощью одной заранее заданной полосы. В любом случае предполагается, что для осуществления связи каждому терминалу требуется ширина полосы пропускания размером как минимум 5 МГц

В этом варианте осуществления настоящего изобретения ширина полосы пропускания канала управления (ССН) (или канала сигнала управления L1/L2) для передачи информации о планировании канала данных (DCH) (или совместно используемого канала данных) составляет 5 МГц (минимальная ширина полосы пропускания), а сам канал управления (ССН) отдельно реализован в каждом частотном блоке. Например, если связь с терминалом осуществляется с использованием ширины полосы пропускания 5 МГц, для которой распределен частотный блок "1", то терминал может принимать канал управления (ССН), передаваемый в частотном блоке "1", а также получать информацию о планировании. Информация, указывающая, какой частотный блок(и) должен использоваться терминалом, может предварительно передаваться по широковещательному каналу (ВСН) или другим подобным способом. Кроме того, частотный блок(и), подлежащий использованию, может изменяться в процессе процедуры связи. Например, если связь с терминалом осуществляется с использованием полосы пропускания шириной 10 МГц посредством частотных блоков "1" и "2, то терминал использует два смежных частотных блока, принимая каждый канал управления (ССН) в частотных блоках "1" и "2" и получая информацию о планировании, соответствующую диапазону 10 МГц. Таким же образом, если связь с терминалом осуществляется с использованием полосы пропускания шириной 15 МГц посредством частотных блоков "1"-"3, то терминал использует три смежных частотных блока, принимая каждый канал управления (ССН) в частотных блоках "1"-"3" и получая информацию о планировании, соответствующую диапазону 15 МГц. Если связь с терминалом осуществляется с использованием полосы пропускания шириной 20 МГц и всех частотных блоков, то терминал применяет четыре частотных блока, принимая каждый канал управления (ССН) в частотных блоках с "1" по "4" и получая информацию о планировании, соответствующую диапазону 20 МГц.

На фиг.2, с учетом канала управления (ССН) показано четыре отдельных блока, составляющих каждый частотный блок. Таким образом, на этом чертеже показано, как канал управления (ССН) отдельно преобразуется в несколько частотных блоков. Ниже описывается конкретный пример преобразования канала управления (ССН).

На фиг.3 представлен фрагмент блок-схемы базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.3, базовая станция содержит секцию 31 управления выделением частотного блока, секцию 32 частотного планирования, секцию "33-1" генерации канала сигнала управления, относящуюся к частотному блоку "1", секцию "34-1" генерации канала данных, относящуюся к частотному блоку "1", секцию "33-М" генерации канала сигнала управления, относящуюся к частотному блоку "М", секцию "34-М" генерации канала данных, относящуюся к частотному блоку "М", секцию 35 генерации широковещательного канала (или пейджингового канала), первую секцию "1-1" мультиплексирования, относящуюся к частотному блоку "1", первую секцию "1-М", относящуюся к частотному блоку "М", вторую секцию 37 мультиплексирования, третью секцию 38 мультиплексирования, секцию 39 генерации другого канала, секцию 40 преобразования IFFT, секцию 41 управления мощностью передачи и секцию 50 добавления циклического префикса (СР).

На основе информации, указывающей максимальную ширину полосы пропускания, используемую терминалом (мобильным или стационарным) и передаваемую этим терминалом, секция 31 управления выделением частотного блока контролирует частотный блок(и), применяемый терминалом. Затем секция 31 управления выделением частотных блоков устанавливает соответствующее взаимоотношение каждого терминала и относящегося к нему частотного блока(-ов) и передает информацию об установленной связи в секцию 32 частотного планирования. Информация, указывающая, какой частотный блок(и) может использоваться терминалом в зависимости от применяемой ширины полосы пропускания, может предварительно передаваться по широковещательному каналу (ВСН). Например, по широковещательному каналу (ВСН) может передаваться информация, указывающая, что любой из частотных блоков (с "1" по "4") может использоваться пользователем, работающим в диапазоне 5 МГц. С другой стороны, по широковещательному каналу (ВСН) может передаваться пользователю информация, указывающая, что можно использовать только ограниченное количество блоков (в данном примере с "1" по "4"). Кроме того, пользователь, который работает с шириной полосы пропускания 10 МГц, может применять комбинацию из двух смежных частотных блоков: "1" и "2", "2" и "3" или "3" и "4". В этом случае допустимы любые комбинации. С другой стороны, допустима только ограниченная комбинация(-и) частотных блоков. Таким же образом, пользователь, который работает с шириной полосы пропускания 15 МГц, может применять комбинацию из трех смежных частотных блоков: "1"-"3" или "2"-"4". В этом случае допустимы либо оба сочетания, либо одна из двух комбинаций. Для пользователя, который осуществляет связь в полосе пропускания шириной 20 МГц, допустимы все частотные блоки. Как описывается ниже, после начала процесса связи используемый частотный блок(-и) может изменяться в зависимости от предопределенного шаблона перестройки частоты.

Секция 32 частотного планирования выполняет частотное планирование в каждом из множества частотных блоков В процессе частотного планирования одного частотного блока, секция 32 частотного планирования определяет информацию о планировании таким образом, чтобы блоки ресурсов предпочтительно выделялись терминалу с хорошим качеством канала в соответствии с передаваемым из каждого терминала индикатором качества канала (CQI) каждого блока ресурсов. Затем секция 32 частотного планирования может определить количество пользователей, для которых выполняется мультиплексирование в одном подкадре, на основе информации о CQI, переданной с каждого терминала, осуществляющего связь. Например, путем уменьшения количества пользователей, для которых выполняется мультиплексирование в одном подкадре, можно увеличить мощность передачи одного канала управления (ССН). В результате мобильная станция, расположенная рядом с границей соты, сможет принимать канал управления (ССН), благодаря чему увеличится зона охвата базовой станции.

Секция "33-1" генерации канала сигнала управления, относящаяся к частотному блоку "1", генерирует канал сигнала управления для передачи информации о планировании частотного блока "1" с помощью только одного блока ресурсов частотного блока "1". Таким же образом, с учетом всех других частотных блоков генерируется канал сигнала управления для передачи информации о планировании соответствующих частотных блоков с помощью только блока(-ов) ресурсов соответствующего частотного блока.

Секция "34-1" генерации канала данных, относящаяся к частотному блоку "1", генерирует канал данных, передаваемый с помощью одного или большего количества блоков ресурсов частотного блока "1". Частотный блок "1" может совместно использоваться одним или большим количеством терминалов (пользователей). Таким образом, как показано на фиг.3, используется N секций генерации канала данных - с "1-1" по "1-N". Таким же образом, для каждого другого частотного блока генерируется соответствующий канал данных с учетом терминалов, совместно использующих этот частотный блок.

Первая секция "1-1" мультиплексирования, относящаяся к частотному блоку "1", выполняет мультиплексирование сигнала, соответствующего частотному блоку "1". В этом процессе мультиплексирования задействована по крайней мере процедура мультиплексирования с разделением по частоте. Ниже описывается, каким образом выполняется мультиплексирование канала сигнала управления и канала данных. Таким же образом выполняется мультиплексирование канала сигнала управления и каналов данных, передаваемых с помощью частотного блока "x", каждой иной первой секцией мультиплексирования "1-х".

Вторая секция 37 мультиплексирования изменяет на частотной оси взаимное расположение нескольких сигналов, генерируемых первыми секциями мультиплексирования "1-х" (х=1, …, М), в соответствии с заранее заданным шаблоном перестройки частоты.

Секция 35 генерации широковещательного канала (или канала пейджинга) в широковещательном режиме генерирует такую информацию, как станционные данные, которые должны передаваться терминалам в зоне охвата. Широковещательные данные могут включать в свой состав информационную единицу, указывающую взаимосвязь между максимальной шириной полосы пропускания, используемой терминалом, и частотным блоком(-ами), применяемым терминалом. Затем, там где это применимо, частотные блоки, должны изменяться, при этом информационная единица, определяющая шаблон перестройки частоты, указывающий, как используемые частотные блоки должны изменяться, может включаться в широковещательную информацию. Следует отметить, что канал пейджинга (РСН) может передаваться в том же диапазоне, что и широковещательный канал (ВСН), или передаваться с помощью частотного блока(-ов), используемых каждым терминалом.

Секция 39 генерации другого канала(-ов) осуществляет генерацию канала(-ов), отличных от канала сигнала управления и канала данных. Например, секция 39 генерации другого канала генерирует пилотный канал.

Третья секция 38 мультиплексирования по мере необходимости выполняет мультиплексирование канала сигнала управления и канала данных каждого частотного блока с широковещательным каналом и/или другим каналом(-и).

Секция 41 управления мощностью передачи осуществляет управление мощностью передачи канала управления (ССН) и канала данных.

Секция 40 преобразования IFFT выполняет преобразование IFFT и модуляцию OFDM сигнала, поступающего из третьей секции 38 мультиплексирования.

Секция 50 добавления циклического префикса (СР) выполняет функцию добавления защитного интервала для модулированного символа OFDM и генерирует символ передачи. Символ передачи может быть сгенерирован, например, путем добавления последовательности конечных (или начальных) данных к символу OFDM.

На фиг.4А показана секция "33-х" генерации канала сигнала управления, соответствующая одному частотному блоку (частотному блоку "х"). Обозначение "х" представляет собой целое число в диапазоне от "1" до "М". Как показано на фиг.4А, секция "33-х" генерации канала сигнала управления включает в свой состав секцию 338 управления повторной передачей, секцию 332 генерации управляющей информации, секцию 334 кодирования пути передачи и секцию 336 модуляции данных.

Секция 338 управления повторной передачей определяет количество каналов управления (ССН), выделенных для одного кадра радиосигнала, и управляет секцией 332 генерации управляющей информации таким образом, чтобы временной интервал передачи (TTI) содержал несколько подкадров и одинаковые биты управления выделялись каждому из подкадров (длительный интервал TTI). Секция 338 управления повторной передачей определяет, сколько раз каналы управления (ССН) передаются в одном кадре радиосигнала В этом случае первая секция "1-1" мультиплексирования выполняет мультиплексирование каналов управления (ССН) в соответствии с определенным количеством каналов управления (ССН) в одном кадре радиосигнала. В результате один или множество каналов управления (ССН) передаются в одном кадре радиосигнала. Например, для пользователя с низким уровнем мощности приемного сигнала в нисходящем направлении, расположенного рядом с границей соты, выделяется два или более подкадров. Информация о выделении подкадра, относящаяся к ТТI, передается в мобильную станцию с использованием сигнализации на верхнем уровне или другим подобным образом.

В этом случае канал управления (ССН) повторно передается в том же формате передачи.

Например, если секция 338 управления повторной передачей определяет, что канал управления (ССН) дважды выделен в одном кадре радиосигнала, то канал управления (ССН) выделяется дважды в одном кадре радиосигнала, как показано на фиг.5. А именно, та же управляющая информация L1/L2 дважды передается в одном интервале TTI. С другой стороны, кодирование передающего сигнала может быть выполнено с помощью метода низкоскоростного кодирования пути передачи. Фиг.5 иллюстрирует вариант мультиплексирования канала управления (ССН) и канала данных с временным разделением. Однако мультиплексирование канала управления (ССН) и канала данных может быть выполнено с использованием разделения по частоте.

Секция 332 генерации управляющей информации генерирует управляющую информацию в соответствии количеством каналов управления (ССН), выделенных в одном кадре радиосигнала и определенных секцией 338 управления повторной передачи. Блок 334 кодирования пути передачи выполняет кодирование управляющей информации, передаваемой из секции 332 генерации управляющей информации, при этом всегда используется одинаковый способ мультиплексирования сигнала в подкадре, после чего закодированные данные передаются в секцию 336 модуляции данных. В результате базовая станция всегда передает одинаковый сигнал. Благодаря этому на приемной стороне можно уменьшить длину заголовка, улучшить отношение сигнал-смесь помехи с шумом (SINR) и повысить качество сигнала путем синтезирования битов управления. Кроме того, на приемной стороне может модулироваться канал управления (ССН) в процессе приема. Это означает, что на приемной стороне модуляция может выполняться в любое время. В результате может быть увеличена зона охвата базовой станции.

Затем, как показано на фиг.4В, может использоваться секция "33-х" генерации канала сигнала управления. На фиг.4В показана другая секция "33-х" генерации канала сигнала управления, соответствующая одному частотному блоку (частотному блоку "х"). Обозначение "х" представляет собой целое число в диапазоне от "1" до "М". Как показано на фиг.4В, секция "33-х" генерации канала сигнала управления включает в свой состав секцию 332 генерации управляющей информации, секцию 334 кодирования пути передачи, секцию 342 исключения битов, секцию 340 управления повторной передачей и секцию 336 модуляции данных.

В этом случае, если канал управления (ССН) передается один или несколько раз, используются различные шаблоны пропускания в соответствии с каждым кадром, подлежащим мультиплексированию для передачи.

Секция 340 управления повторной передачей определяет количество каналов управления (ССН), выделенных для одного кадра радиосигнала, и управляет секцией 342 исключения битов. А именно, секция 340 управления повторной передачей определяет, сколько раз каналы управления (ССН) передаются в одном кадре радиосигнала. То есть в этом случае используется более низкая скорость в пути передачи (ввод коэффициента повторения). В этом случае первая секция "1-1" мультиплексирования выполняет мультиплексирование каналов управления (ССН) в соответствии с определенным количеством каналов управления (ССН) в одном кадре радиосигнала. В результате один или множество каналов управления (ССН) передаются в одном кадре радиосигнала. В этом случае канал управления (ССН) повторно передается в том же формате передачи.

Управляющая информация, переданная из секции 332 генерации управляющей информации, кодируется в секции 334 кодирования пути передачи, а затем передается в секцию 342 исключения битов. Секция 342 исключения битов выполняет процедуру исключения с помощью различных шаблонов исключения с учетом каждого подкадра, подлежащего мультиплексированию на основе количества каналов управления (ССН), выделенных для одного кадра радиосигнала, и определяемого секцией 340 управления повторной передачей. В результате, как показано на фиг.6, канал управления (ССН) повторно передается с помощью различных шаблонов исключения. На фиг.6 показан пример мультиплексирования канала управления (ССН) и канала данных с использованием временного разделения. Однако мультиплексирование канала управления (ССН) и канала данных может быть выполнено с использованием разделения по частоте.

Благодаря этому может передаваться кодовое слово с низкой скоростью кодирования. На принимающей стороне путем синтезирования управляющей информации может быть улучшена эффективность кодирования и, таким образом, улучшены характеристики приема. Таким образом, в отличие от ситуации, когда исключение битов не выполняется, в данном случае можно уменьшить интенсивность ошибок и время задержки обработки на приемной стороне.

На фиг.7А показан пример преобразования канала данных и канала управления (ССН). На этом примере показано преобразование при использовании одного частотного блока и одного подкадра в соответствии с выходным содержимым первой секции "1-х" мультиплексирования (с другой стороны, мультиплексирование пилотного канала и т.п. выполняется третьей секцией 38 мультиплексирования). Например, один подкадр может соответствовать одному временному интервалу передачи (TTI) или нескольким TTI. Один или несколько символов составляют блок ресурсов, а блок ресурсов выделяется терминалу с хорошим качеством канала секцией 32 частотного планирования, показанной на фиг.3

Например, мультиплексирование канала управления (ССН) и другого канала, такого как канал данных, выполняется с использованием временного разделения. На фиг.7А показан вариант взаимного мультиплексирования сигналов 4 пользователей в одном подкадре. Как показано на фиг.7А, канал управления (ССН) преобразуется в первую половину подкадра, а именно: во второй символ подкадра. Благодаря этому можно снизить задержку при обработке в мобильной станции по сравнению со случаем мультиплексирования канала управления (ССН) и другого канала с использованием разделения по частоте. В примере на фиг.7А мобильная станция может определить, когда во временном интервале демодулируется второй символ и требуется ли выполнять демодуляцию канала данных.

Кроме того, может быть уменьшен период времени для приема канала управления (ССН). Таким образом, мобильная станция может кратковременно переходить в ждущий режим, поскольку в течение периода времени, отличного от уменьшенного интервала, необходимость в выполнении процесса приема отсутствует.

Далее, как показано на фиг.7В, мультиплексирование канала управления (ССН) и другого канала выполняется с использованием разделения по частоте. На фиг.7В показан вариант взаимного мультиплексирования сигналов 4 пользователей в одном подкадре. Благодаря этому можно распределить мощность передачи между каналом управления и каналом данных и, таким образом, увеличить зону охвата. В том случае если задается постоянный уровень общей мощности передачи при выполнении мультиплексирования с временным разделением, чтобы увеличить мощность передачи управляющей информации пользователю, расположенному вдали от базовой станции, необходимо уменьшить мощность передачи управляющей информации другим пользователям. Однако при выполнении мультиплексирования с разделением по частоте, если увеличивается мощность передачи управляющей информации пользователю, расположенному вдали от базовой станции, мощность передачи канала данных уменьшается, поскольку мультиплексирование канала данных осуществляется в том же временном интервале. Уменьшение мощности передачи канала данных может привести к уменьшению пропускной способности, однако это может и не стать серьезной проблемой в отличие от уменьшения мощности передачи канала управления (ССН).

Секция 41 управления мощностью передачи осуществляет управление мощностью передачи канала управления (ССН) и канала данных. Например, секция 41 управления мощностью передачи может управлять мощностью передачи для каждого блока ресурсов и каждой поднесущей. Как показано на фиг.8, секция 41 управления мощностью передачи может поддерживать постоянный уровень общей мощности передачи и выделять большую мощность каналу управления (ССН) и меньшую - каналу данных. То есть часть мощности, подлежащей выделению каналу данных, может быть выделена каналу управления. Благодаря этому может быть увеличена зона охвата базовой станции и уменьшена задержка при обработке на приемной стороне. Этот метод может использоваться при мультиплексировании канала управления (ССН) и канала данных с помощью разделения по частоте.

Затем для канала управления (ССН) может использоваться метод адаптивного управления лучом. С помощью этого метода можно увеличить зону охвата.

На фиг.9 представлен фрагмент блок-схемы мобильного терминала, используемого в варианте осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.9, мобильный терминал состоит из секции 81 синхронизации несущей частоты, секции 82 фильтрации, секции 83 удаления циклического префикса, секции 84 преобразования FFT, секции 85 измерения CQI, секции 86 декодирования широковещательного канала (или канала пейджинга), секции 87 декодирования канала управления и секции 88 декодирования канала данных.

Секция 81 синхронизации несущей частоты настраивает центральную частоту в ширине полосы пропускания принятого сигнала таким образом, чтобы принимался сигнал частотного блока, выделенного терминалу.

Секция 82 фильтрации выполняет фильтрацию для принятого сигнала.

Секция 83 удаления циклического префикса удаляет защитный интервал из принятого сигнала и выделяет из принятого символа эффективную часть.

Секция 84 преобразования FFT выполняет быстрое преобразование Фурье (FFT) и демодуляцию OFDM информации, содержащейся в эффективном символе.

Секция 85 измерения CQI измеряет уровень мощности принимаемого сигнала пилотного канала, содержащегося в принятом сигнале, и передает в базовую станцию результат измерения в виде сигнала обратной связи, представляющего собой индикатор качества канала (CQI). CQI измеряется для каждого блока ресурсов в частотном блоке, и все измеренные значения CQI всех блоков ресурсов передаются на базовую станцию.

Секция 86 декодирования широковещательного канала (или канала пейджинга) декодирует широковещательный канал (ВСН). Если передается канал пейджинга, то он также декодируется.

Секция 87 декодирования канала управления декодирует канал управления (ССН), включенный в принимаемый сигнал, и выделяет информацию о планировании, а также информационные единицы, указывающие способ модуляции данных, скорость кодирования канала и HARQ общего канала данных. Информация о планировании состоит из информационной единицы, указывающей, выделен ли блок ресурсов общему каналу данных, передаваемому на терминал, и если блок ресурсов выделен, то также из информационной единицы, указывающей номер блока ресурсов.

Секция 88 декодирования канала данных декодирует общий канал данных, включенный в принимаемый сигнал, на основе информационных единиц, выделенных из канала управления (ССН). На основе результатов декодирования на базовую станцию может передаваться подтверждающий отклик (АСК) или отрицательный отклик (NACK).

На фиг.10 показан пример алгоритма функционирования системы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В качестве примера приводится ситуация, в которой пользователь с мобильным терминалом "UE1", осуществляющий связь в полосе пропускания шириной 10 МГц, перемещается в ячейку или сектор, в котором связь выполняется в полосе пропускания шириной 20 МГц. Предполагается, что минимальная ширина полосы пропускания системы связи составляет 5 МГц, и, как показано на фиг.2, общая ширина полосы пропускания разделена на четыре частотных блока: с "1" по "4".

На шаге S11 терминал "UE1" принимает из базовой станции широковещательный канал (ВСН) и проверяет, какой частотный блок(и) можно использовать собственной станцией. Широковещательный канал (ВСН) может передаваться с использованием ширины полосы пропускания 5 МГц, включая центральную частоту общей ширины полосы пропускания, составляющую 20 МГц. Благодаря этому любые терминалы с различной шириной полосы пропускания приемного сигнала могут без труда принимать широковещательный канал (ВСН). Пользователь, который работает с шириной полосы пропускания 10 МГц, может для широковещательного канала (ВСН) применять комбинацию из двух смежных частотных блоков: "1" и "2", "2" и "3" или "3" и "4". В этом случае для использования могут быть разрешены все комбинации или только ограниченное количество комбинаций. Например, предполагается, что для использования будут разрешены частотные блоки "2" и "3".

На шаге S12 терминал "UE1" принимает по нисходящей линии связи пилотный канал и измеряет качество принятого сигнала для частотных блоков "2" и "3". Измерения выполняются с учетом каждого из множества блоков ресурсов, включенных в каждый частотный блок. Каждый из результатов измерений передается на базовую станцию в виде соответствующего индикатора качества канала (CQI).

На шаге S21 базовая станция на основе принятых индикаторов качества канала (CQI) выполняет частотное планирование с учетом каждого из частотных блоков. Секция 31 управления выделением частотного блока определяет тот факт, что канал, который требуется передать терминалу "UE1", должен передаваться с помощью частотного блока "2" или "3", и управляет процессом выделения (см. фиг. 3).

На шаге S22 базовая станция на основе информации о планировании генерирует канал сигнала управления с учетом каждого из частотных блоков. По каналу сигнала управления передается незаданный канал управления и заданный канал управления.

На шаге S23 базовая станция в соответствии с информацией о планировании передает канал управления (ССН) и общий канал данных с учетом каждого из частотных блоков.

На шаге S13 терминал "UE1" принимает сигналы, переданные с использованием частотных блоков "2" и "3".

На шаге S14 выполняется декодирование канала управления (ССН), принятого с использованием частотного блока "2", и выделение информации о планировании, а также информационных единиц, указывающих способ модуляции данных, скорость кодирования канала и HARQ общего канала данных. Таким же образом выполняется декодирование канала управления (ССН), принятого с использованием частотного блока "3", и выделение информации о планировании, а также информационных единиц, указывающих способ модуляции данных, скорость кодирования канала и HARQ общего канала данных. Каждый блок информации о планировании состоит из информационной единицы, указывающей, выделен ли блок ресурсов общему каналу данных, передаваемому на терминал "UE1", и если блок ресурсов выделен, то также из информационной единицы, указывающей номер блока ресурсов. Если блок ресурсов не выделен общему каналу данных, передаваемому на терминал "UE1" собственной станции, то терминал "UE1" возвращается в состояние ожидания и ожидает следующего сеанса приема канала управления (ССН).

На шаге S15, на котором блок ресурсов выделен общему каналу данных, передаваемому на собственную станцию, терминал "UE1" декодирует общий канал данных, включенный в принятый сигнал, на основе информационных единиц, выделенных из канала управления (ССН). В зависимости от результатов декодирования на базовую станцию может передаваться подтверждающий отклик (АСК) или отрицательный отклик (NACK). По окончании этого процесса может повториться та же процедура.

В приведенном описании настоящее изобретение раскрывается в нескольких вариантах своего осуществления. Тем не менее, следует отметить, что разделение настоящего изобретения на несколько вариантов осуществления не является существенным аспектом настоящего изобретения. Например, при необходимости может использоваться комбинация двух или большего числа вариантов осуществления настоящего изобретения. Для понимания принципов реализации настоящего изобретения в описании в виде примеров приводятся конкретные значения. Однако следует отметить, что эти конкретные значения, если не указано иное, приведены только в качестве примеров, и могут использоваться любые другие значения.

Настоящее изобретение было описано в соответствии с конкретным вариантом его реализации. Однако специалист, осведомленный в этой области техники, понимает, что вышеописанный вариант приведен только для иллюстрации осуществления настоящего изобретения и в него могут быть внесены различные модификации, изменения, дополнения и т.п. Для иллюстрации аппаратура, соответствующая варианту осуществления настоящего изобретения, описывается со ссылкой на блок-схемы. Однако такое устройство может быть реализовано с помощью аппаратуры, программного обеспечения или комбинации этих средств. Настоящее изобретение не ограничено конкретным вышеописанным вариантом осуществления. Различные модификации, изменения и т.п. могут быть выполнены без нарушения объема и сущности настоящего изобретения.

По данной заявке испрашивается приоритет по заявке Японии 2006-169455, поданной 19 июня 2006 года, содержание которой целиком включено в состав настоящей заявки посредством ссылки.

Базовая станция и способ передачи данных в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения можно применять для системы радиосвязи.

Изобретение в целом относится к области радиосвязи, а в частности к базовой станции и способу передачи сигнала, применяемому в системе связи, в которой выполняется частотное планирование и передача сигналов с использованием нескольких несущих. Технический результат заключается в эффективной передаче канала управления на каждый терминал с различной используемой полосой пропускания. Для этого базовая станция содержит: частотный планировщик, выполненный с возможностью формирования информации планирования для выделения блока ресурсов терминалу, осуществляющему связь; блок управления повторной передачей, выполненный с возможностью определения количества каналов управления, выделенных для кадра радиосигнала, при этом канал управления содержит информацию планирования; блок мультиплексирования каналов управления, выполненный с возможностью мультиплексирования каналов управления в один кадр радиосигнала в соответствии с количеством каналов управления, определенным блоком управления повторной передачей; блок мультиплексирования, выполненный с возможностью мультиплексирования с временным разделением выходного сигнала блока мультиплексирования каналов управления с каналами, отличными от канала управления; и блок передачи выходного сигнала из блока мультиплексирования. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Базовая станция в системе связи с использованием мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM), содержащая:
частотный планировщик, выполненный с возможностью формирования информации планирования для выделения блока ресурсов терминалу, осуществляющему связь;
блок управления повторной передачей, выполненный с возможностью определения количества каналов управления, выделенных для кадра радиосигнала, при этом канал управления содержит информацию планирования;
блок мультиплексирования каналов управления, выполненный с возможностью мультиплексирования каналов управления в один кадр радиосигнала в соответствии с количеством каналов управления, определенным блоком управления повторной передачей;
блок мультиплексирования, выполненный с возможностью мультиплексирования с временным разделением выходного сигнала блока мультиплексирования каналов управления с каналами, отличными от канала управления; и
блок передачи выходного сигнала из блока мультиплексирования.

2. Базовая станция по п.1, отличающаяся тем, что:
частотный планировщик выполнен с возможностью определения количества пользователей, для которых выполняется мультиплексирование в одном подкадре, на основе индикатора качества канала, переданного с каждого терминала, осуществляющего связь.

3. Способ передачи сигнала, используемый в базовой станции в системе связи с использованием мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM), включающий в себя следующие шаги:
формирование информации планирования для выделения блока ресурсов терминалу, осуществляющему связь, выполняемое частотным планировщиком;
определение количества каналов управления, выделенных для кадра радиосигнала, причем канал управления содержит информацию планирования, выполняемое блоком управления повторной передачей;
мультиплексирование каналов управления в один кадр радиосигнала в соответствии с количеством каналов управления, определенным блоком управления повторной передачей, выполняемое блоком мультиплексирования каналов управления;
мультиплексирование с временным разделением выходного сигнала блока мультиплексирования каналов управления с каналами, отличными от канала управления, выполняемое блоком мультиплексирования; и
передача выходного сигнала из блока мультиплексирования.