ПОВТОРНЫЕ ПЕРЕДАЧИ В ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА СО МНОГИМИ НЕСУЩИМИ Российский патент 2012 года по МПК H04L1/18 

Техническое решение

1. Это изобретение относится к повторным передачам в технологии беспроводного доступа со многими несущими.

2. Известные способы беспроводного доступа со многими несущими в достаточной мере не поддерживают систему мобильной связи с различными типами конструкции антенны.

3. Изобретатели выяснили известные проблемы, относящиеся к известным способам беспроводного доступа с несколькими несущими. Основанные на таком понимании, были разработаны следующие особенности.

4. Признаки и аспекты настоящего изобретения были предложены, чтобы улучшить известные методы беспроводного доступа с несколькими несущими путем предоставления схемы повторной передачи, что имеет результатом расширение выбора дополнительных частот, получаемое несмотря на низкую сложность системы. Такая схема повторной передачи применяется независимо от количества антенн и обеспечивает улучшенные характеристики среды канала, имеющего небольшой выбор частот.

5. На Фиг.1 представлена блок-схема, показывающая структуру системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), имеющей единственную приемопередающую антенну.

6. На Фиг.2 представлена блок-схема, показывающая структуру системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), имеющей несколько приемопередающих антенн.

7. На Фиг.3 представлена блок-схема, показывающая пример схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных «HARQ».

8. На Фиг.4 представлена блок-схема, показывающая другой пример схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ).

9. На Фиг.5 представлена блок-схема, показывающая схему разнесения циклической задержки.

10. На Фиг.6 представлен чертеж, объясняющий способ повторной передачи для схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ), основанный на пространственно-временном кодировании.

11. На Фиг.7 представлена блок-схема, показывающая некоторые принципы применения способа повторной передачи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

12. На Фиг.8 представлена блок-схема, показывающая принцип выполнения повторной передачи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

13. На Фиг.9 представлена блок-схема, показывающая схему для выполнения повторных передач.

14. На Фиг.10 представлена блок-схема, показывающая принцип выполнения повторных передач посредством нескольких антенн в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

15. На Фиг.11 представлена блок-схема, показывающая, как схема повторных передач выполняется посредством нескольких антенн.

16. На Фиг.12 представлена блок-схема, показывающая другую модель повторных передач через многие антенны в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

17. На Фиг.13 представлена блок-схема, показывающая схему выполнения повторных передач посредством нескольких антенн.

18. На Фиг.14 представлена блок-схема, показывающая другую концепцию выполнения повторных передач посредством нескольких антенн по в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

19. На Фиг.15 представлена блок-схема, показывающая схему для выполнения повторных передач посредством нескольких антенн.

20. На Фиг.16 представлена блок-схема, показывающая данные, включенные в один кадр.

21. На Фиг.17 представлена блок-схема, показывающая способ для создания кадра данных Фиг.16.

22. На Фиг.18 представлена блок-схема, показывающая, как осуществить способ передачи с циклической задержкой посредством ротации частоты (циклическое смещение).

23. Фиг.19 показывает изменения в компонентах сигнала, когда выполняется циклическая задержка.

24. Фиг.20 показывает изменения в компонентах сигнала, когда 3 последовательности разных фаз соответственно умножаются на определенный сигнал.

25. Схемы повторных передач существенны для увеличения качества систем связи. Многие схемы используют способы для увеличения связи, соответственно пространственного разнесения, временного разнесения (разнесение по времени) и частотного разнесения (разнесение по частоте). Среди них одним из самых важных способов для увеличения качества системы является схема гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ).

26. Базовая идея схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ) - повторно передавать ту же самую информацию в течение повторной передачи, если повторная передача необходима из-за возникновения ошибок в первом переданном пакете, так, что увеличение временного разнесения получается, пока мощность сигнала увеличивается для исправления ошибок, или так, что эффективность кодирования увеличивается, посредством передачи новых частей равноценного участка для исправления пакетных ошибок.

27. Однако, несмотря на использование такой схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ), в известных системах мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), использующих одну приемопередающую антенну, из-за того, что нет выгоды пространственного разнесения, даже если повторная передача выполнена в среде с низкой скоростью движения, в которой канал изменяется медленно, повторная передача проходит через аналогичный канал снова, что приводит к высокой вероятности того, что пакетные ошибки не исправляются, если канал не благоприятный. Тот же недостаток испытывается в системе со многими приемопередающими антеннами без схем с несколькими антеннами, применяемых в них.

28. Кроме того, когда используется схема гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ), основанная на пространственно-временном кодировании, выгода пространственного разнесения получается, но из-за того, что схема из известного уровня техники была спроектирована с предположением, что канал не изменяется в течение повторной передачи, то если скорость движения высока, то межсимвольные помехи появляются из-за изменений в канале и первую передачу следует отправлять со скоростью пространственного мультиплексирования 1 или выше, что приводит к проблеме, которая не является полезной для системы мобильной связи, поддерживающей различные типы антенных структур.

29. На Фиг.1 представлена блок-схема, показывающая структуру системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением «OFDM», имеющей одну приемопередающую антенну. На Фиг.2 представлена блок-схема, показывающая структуру системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), имеющей несколько приемопередающих антенн.

30. Пользовательские данные, для того чтобы быть переданными на приемную сторону, или биты данных, соответствующие управляющим данным, вводятся в канальное кодирующее устройство 101. Это канальное кодирующее устройство 101 присоединяет избыточные биты к битам данных для того, чтобы уменьшить воздействие применительно к эффектам или шумам, поступающим из канала. Выходные сигналы канального кодирующего устройства 101 вводятся в устройство отображения 102 и преобразуются в символы. Эти символы затем вводятся в последовательный/параллельный конвертер 103. Последовательный/параллельный конвертер 103 изменяет последовательные данные в параллельные данные. Последовательный/параллельный конвертер 103 может передавать данные на приемную сторону благодаря использованию множества ортогональных поднесущих. Если передача выполняется через множество антенн, как показано на Фиг.2, выходные сигналы последовательного/параллельного конвертера 103 являются входными сигналами для многоантенного кодирующего устройства 104. Многоантенное кодирующее устройство 104 выполняет пространственно-временную обработку сигнала для преобразования символов данных в пространственно-временные сигналы. Для схемы со многими антеннами передающая антенна используется для передачи этого пространственновременного сигнала через каналы, и приемная антенна используется для приема такого пространственно-временного сигнала из каналов. Многоантенное декодирующее устройство 105 выполняет обратное преобразование принятых пространственно-временных сигналов в соответствующие символы данных.

31. Система, которая использует одну или больше антенн, подает сигнал, принятый с использованием многих поднесущих, в параллельный/последовательный конвертер 106, который изменяет параллельные сигналы в последовательные сигналы. Выходные сигналы параллельного/последовательного конвертера 106 являются входными сигналами в устройство обратного отображения 107, которое изменяет символы данных в последовательность битов. Для такой последовательности канальное декодирующее устройство 108 выполняет канальное декодирование по отношению к канальным кодам, чтобы получить данные.

32. В системе, как показано на Фиг.1 и Фиг.2, известные схемы повторной передачи могут быть классифицированы следующим образом.

33. Схемы повторной передачи, применяемые ко всем системам, в которых, если канал обратной связи доступен с одной или нескольких приемопередающих антенн, могут включать схемы автоматического запроса повторной передачи (ARQ), схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ), схемы кодирования с повторением и т.д.

34. Схема ARQ использует способ, в котором один и тот же сигнал повторно передается, когда возникает ошибка в переданном пакете. Схема HARQ использует способ, в котором один и тот же сигнал или другой тип сигнала повторно передается, когда возникает ошибка в переданном пакете. Схема кодирования с повторением использует способ, в котором один и тот же сигнал повторяется много раз и передается через единственный пакет, и такая схема используется для передачи сигналов, которые требуют безошибочного приема, таких как управляющие сигналы.

35. Затем будут объяснены схемы повторной передачи, применимые только к системам со многими приемопередающими антеннами. Эти схемы могут включать схему пространственно-временного кодирования, схему разнесения с циклической задержкой, схему HARQ, основанную на пространственно-временном кодировании.

36. Схема с пространственно-временным кодированием использует метод, в котором один и тот же сигнал передается через различные передающие антенны в последующем временном интервале. Схема разнесения с циклической задержкой использует способ, в котором один и тот же сигнал передается с использованием различных циклических задержек и различных уровней мощности в отношении каждой антенны. Схема гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ) на основе пространственно-временного кодирования использует способ, в котором исходная передача выполняется в соответствии со способом пространственного мультиплексирования, в то время как повторные передачи выполняются в режиме пространственно-временного кодирования, если возникают ошибки.

37. В системах связи схемы повторной передачи развивались различными путями, для того чтобы увеличить надежность среды связи. Некоторые схемы повторной передачи, описанные выше, являются способами, которые применимы к определенным системам связи, имеющим только одну приемопередающую антенну или несколько приемопередающих антенн. Такие схемы повторной передачи функционируют следующим образом.

38. Схема ARQ представляет собой наиболее базовый способ для исправления ошибок, когда ошибки имеют место в переданном пакете. Это схема для повторной передачи пакета, который является таким же, как и переданный пакет, при этом приемная сторона бракует ошибочный пакет и ждет новый пакет.

39. Схема гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ) представляет собой объединение схемы ARQ с канальным кодированием. Схема HARQ может быть, в общем, классифицирована по двум типам. Первый тип представляет собой схему объединения преследований, как показано на Фиг.3. Как показано на Фиг.3 в схеме HARQ типа объединения преследований, передаются пакеты, кодированные канальным кодированием, и если первая передача не прошла, такой же пакет передается в течение повторной передачи. Это такая же, как и схема ARQ, но в схеме HARQ с объединением преследований ошибочные пакеты не бракуются, но хранятся в буфере и позже объединяются с повторно переданным пакетом для исправления ошибки. Таким образом, ошибки исправляются с использованием временного разнесения и с увеличением мощности сигнала.

40. На Фиг.4 представлена блок-схема, которая показывает другой пример схемы HARQ, имеющей структуру (формат) с возрастанием избыточности. В схеме HARQ с возрастанием избыточности повторные передачи не выполняются в той же манере, что и исходная передача, но эффекты снижения скорости канального кодирования, пока исправляются ошибки пакета, достигаются повторной передачей дополнительного равноценного участка канального кода.

41. Схема повторного кодирования использует способ, в котором низкая скорость канального кодирования просто получается формированием единственного пакета повторением канально-кодированных блоков и передачей этих блоков.

42. Схема пространственно-временного кодирования использует способ, в котором выгода пространственного разнесения получена передачей сигналов через другую передающую антенну с непрерывной отправкой того же сигнала в многоантенной среде. Формула, приведенная ниже, относится к основному пространственно-временному коду и обычно используется в системах, имеющих две передающие антенны.

43. [Формула 1]

45. В формуле выше строки матрицы представляют передающие антенны, а колонки изображают время. Как показано в приведенном выше уравнении, символ данных S1 передается через первую антенну и затем передается через вторую антенну в форме комплексно сопряженного числа, и символ данных S2 передается через вторую антенну и затем передается через первую антенну в форме комплексно сопряженного числа противоположного кода для того, чтобы сохранить свойство ортогональности между символами данных. Благодаря передаче таким образом каждый символ данных передается через все передающие антенны без каких-либо межсимвольных помех, таким образом получая полную выгоду от разнесения.

46. На Фиг.5 представлена блок-схема, показывающая схему разнесения с циклической задержкой. Схема разнесения с циклической задержкой имеет преимущество из-за того что, когда символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) передаются в системе, имеющей много передающих антенн, как сигналы, передаются через все антенны соответственно с разными задержками и/или амплитудами, выгода частотного разнесения может быть получена на приемной стороне объединением каждого задержанного сигнала, и сложность приемника может быть заметно снижена, так как сигналы объединяются и детектируются (выделяются) для каждой передающей антенны.

47. Далее будет объяснена рассмотренная выше схема HARQ, основанная на пространственно-временном кодировании. Фиг.6 представлена, чтобы описать способ повторной передачи для схемы HARQ с пространственно-временным кодированием. Фиг.6 показывает схему первой передачи и второй передачи с приемом его сигнала «неподтверждение приема» - (NACK).

48. Как показано на Фиг.6, в способе многократной временной повторной передачи, использующем пространственно-временное кодирование, выгода пространственного разнесения дополнительно приобретается, когда выполняется повторная передача, такая, что мощность повторно передаваемого сигнала увеличивается, и в то же время дополнительно получается выгода от разнесения.

49. Отдельные характеристики и эффекты настоящего изобретения будут изложены более детально при дальнейшем объяснении применительно к примерам осуществления настоящего изобретения.

50. Настоящий способ относится к способам повторной передачи. Способы повторной передачи относятся к схеме, в которой определенные данные передаются множество раз. Когда данные передаются множество раз в соответствии со способом повторной передачи, передаваемые данные могут быть теми же самыми данными или другими данными. Например, одни и те же данные могут передаваться на приемную сторону через множество раз. Также множество одних и тех же данных может быть передано в течение определенной одной единицы времени. Также определенные данные могут быть переданы в начальной передаче, и данные, получающиеся из первоначально переданных данных, подвергнувшихся определенной обработке данных, могут быть переданы в течение второй передачи. Также определенные данные могут быть переданы в начальной передаче, и часть первоначально переданных данных может быть передана во второй передаче.

51. Как пример описанного выше способа повторной передачи, имеется схема повторной передачи. Схема повторной передачи относится к способу, где передающая сторона повторно передает данные приемной стороне, если приемная сторона не смогла нормально восстановить (декодировать) принятые данные. То есть, если начальная передача потерпела неудачу, выполняется повторная передача. Данные, передающиеся через такую повторную передачу, могут быть такими же данными, как первоначально переданные данные, или могут быть данными, полученными из первоначально переданных данных, подвергнувшихся определенной обработке данных, или могут быть частью первоначально переданных данных.

52. На Фиг.7 представлена блок-схема, показывающая некоторые принципы применения способа повторной передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.7 используется для того, чтобы описать наиболее общие концепции характерного варианта осуществления изобретения.

53. Пример на Фиг.7 показывает схему повторной передачи для сигналов, имеющих циклическую задержку, выполненную для этого во временной области, применительно к символам мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM символ). Циклическая задержка концептуально представляет собой то же, что циклический сдвиг, где отсчет, включенный в OFDM символ, циклически задерживается для определенного числа раз. OFDM символ относится к блоку данных, которые были обработаны, используя процессы IFFT (обратное быстрое преобразование Фурье) или IFDT (обратное дискретное преобразование Фурье), и имеет параметр, обычно передающийся в течение одного и того же периода времени. Упомянутый выше отсчет относится к данным, включенным в каждый OFDM символ, и соответствующим пользовательским данным или управляющим сигналам. На Фиг.7 показан пример, где единственный OFDM символ включает в себя N отсчетов, и N может быть эквивалентно числу поднесущих, используемых для связи.

54. На Фиг.7 OFDM символ относится к OFDM символу, который подвергся обработке с использованием IFFT (обратное быстрое преобразование Фурье) или IFDT (обратное дискретное преобразование Фурье). То есть циклическая задержка на Фиг.7 показывает OFDM символ (подвергшийся операциям IFFT или IDFT), циклически задержанный столь же долго, как и определенный отсчет во временной области (временном домене).

55. Фиг.7 показывает пример передачи N потоков данных. Соответственно для каждого потока данных применяется циклическая задержка с разным значением задержки. То есть задержка «0» применяется к первому потоку данных, соответствуя данным «s», и обеспечивается мощность «g0». Также задержка «d1» применяется ко второму потоку данных, соответствуя данным «s(d1)», и обеспечивается «g1». Также задержка «dn» применяется к N-ому потоку данных, соответствуя данным «s(dn)», и обеспечивается мощность «gn». Такие потоки данных с первого по N-ый могут быть переданы через антенны после добавления циклического префикса (СР), который эквивалентен определенному числу «G» отсчетов.

56. В примере на Фиг.7 может быть применено соответственно разных циклических задержек числом N. Соответственно также может быть выполнено разных регулировок мощности числом N. Если передачи для единственного пользователя проблематичны, различные циклические задержки или различные регулировки мощности могут быть выполнены по отношению к изменяющейся среде канала. Также, если повторные передачи проблематичны, различные циклические задержки или различные регулировки мощности могут быть выполнены по отношению к числу возникновения повторных передач. Также, если проблематичны передачи для многих пользователей, могут быть выполнены различные циклические задержки или различное регулирование мощности, которые оптимизированы для каждого пользователя. Как описано выше, более предпочтительно, чтобы циклические задержки или различные значения регулирования мощности изменялись в соответствии с различными коммуникационными средами. Для того чтобы регулировать циклические задержки или значения регулирования мощности более активным образом, более предпочтительно, чтобы использовалась информация обратной связи приемной стороны. То есть значения задержки от «d1» до «dN» или значения мощности от «g0» до «gN» могут быть проконтролированы с использованием информации обратной связи приемной стороны.

57. В примере на Фиг.7 число антенн не ограничено, и различные антенные схемы могут быть применимы. Детали относящиеся к применению таких способов описываются ниже.

58. В примере на Фиг.7 данные от «s» до «s(dN)» могут быть включены в один кадр данных или несколько кадров данных, и соответствующие способы подробно объясняются ниже.

59. В примере на Фиг.7 данные от «s» до «s(dN)» могут быть сигналами повторной передачи в соответствии с сигналами ACK/NACK, переданными с приемной стороны, и соответствующий способ повторной передачи подробно объяснен ниже.

60. Пример на Фиг.7 может быть резюмирован следующим образом. На Фиг.7 показана основная концепция способа, использующего разнесение с циклической задержкой для повторного сигнала, который предложен в этом типовом варианте осуществления,. То есть, когда выполняется передача повторяющегося по времени сигнала, как на Фиг.7, предпочтительно, чтобы каждый из повторяемых сигналов имел одинаковую или разные мощности, несмотря на то, что имеются различные циклические задержки.

61. Далее способ повторной передачи в соответствии с настоящим изобретением будет объяснен с отсылкой к Фиг.8 и 9.

62. На Фиг.8 представлена блок-схема, показывающая концепцию в способа выполнения повторных передач в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На Фиг.9 представлена блок-схема, показывающая схему для выполнения повторных передач.

63. Как показано на Фиг.8 и 9, данные «s», которые не подверглись циклической задержке, передаются в первой передаче, в то время как данные «s(d1)», которые подверглись циклической задержке, равной «d1», передаются в первую повторную передачу. Такая повторная передача предпочтительно выполняется, когда принят сигнал NACK (неподтверждение приема). Такая повторная передача может быть повторена N раз, и, если она повторена N раз, то предпочтительно, что циклическая задержка соответственно выполняется в соответствии с по крайней мере N различными значениями циклической задержки. Используя N-ую повторную передачу, передается блок данных «s(dN)», который был циклически задержан с использованием задержки «dn».

64. Для повторной передачи предпочтительно, чтобы производилось регулирование мощности. Такое регулирование мощности выполняется в соответствии со значениями от «g0» до «gN» на Фиг.9.

65. Данный вариант осуществления изобретения, в котором разнесение с циклической задержкой используется для сигнала с повторением во времени, может быть применен к любой схеме, которая выполняет повторные передачи в соответствии со временем.

66. Когда данный вариант осуществления применяется к схеме гибридного автоматического запроса на повторную передачу данных (HARQ) или к схеме кодирования с повторением, выгода частотного разнесения может быть увеличена по сравнению со способами, известными из уровня техники.

67. Также, в течение повторных передач, независимо от того, используются тот же самый или разные каналы, выбор частоты может быть согласован использованием различных значений мощности и различных значений задержки, и соответственно значительная выгода частотного разнесения может быть получена в любой ситуации.

68. Как показано на Фиг.8 и 9, если сигналы повторно передаются, приемная сторона узнает каждый сигнал как многоканальный сигнал, и вследствие этого возможно простое детектирование, и выбор частоты может быть увеличен, при этом общая характеристика системы может быть улучшена.

69. Как описано выше, данный вариант осуществления поддерживает различные системы, имеющие различное число приемопередающих антенн.

70. Далее способ повторной передачи в соответствии с текущим вариантом осуществления изобретения может быть объяснен, на примере применения к системе со многими антеннами.

71. На Фиг.10 представлена блок-схема, показывающая концепцию выполнения повторных передач через многие антенны в соответствии с данным вариантом осуществления изобретения. На Фиг.11 представлена блок-схема, показывающая, как схема повторной передачи выполняется посредством многих антенн.

72. Пример на Фиг.10 относится, соответственно, к выполнению повторных передач через разные антенны. То есть первая передача выполняется через первую антенну, первая повторная передача выполняется через вторую антенну, и вторая передача выполняется через третью антенну. Также первая передача предназначена, чтобы передать передающиеся данные «s», которые не подвергались каким-либо циклическим задержкам, первая повторная передача предназначена, чтобы передать передающиеся данные «s(d1)», которые подверглись циклической задержке «d1», и вторая повторная передача предназначена, чтобы передать передающиеся данные «s(d2)», которые подверглись циклической задержке «d2».

73. Пример на Фиг.11 показывает вариант, который применяет концепцию Фиг.10. Как показано, повторная передача может быть выполнена максимум N раз, и, соответственно, каждые из повторно переданных данных могут быть переданы через разные антенны. Пример Фиг.11 показывает, когда используется количество антенн числом N в соответствии с количеством N повторных передач, но общее число антенн не ограничено этим. Например, когда имеется 4 повторных передачи и 2 передающие антенны, возможная схема передачи будет такая, что 1-ая и 3-ья повторные передачи отправляются через первую антенну, а 2-ая и 4-ая повторные передачи отправляются через вторую антенну.

74. На Фиг.11 показан пример, когда точное регулирование мощности выполняется для будущих повторно передаваемых данных. Как описано выше, регулирование мощности или циклической задержки могут быть основаны на информации, полученной с приемной стороны по обратной связи.

75. Когда используются способы повторной передачи Фиг.10 и 11, соответственно, разные каналы установлены для каждой антенны, и выгода от пространственного разнесения так же как и выгода от разнесения частот могут быть получены. Повторные передачи также могут быть выполнены другим образом, чем показано на Фиг.10 и 11.

76. То есть из числа схем со многими антеннами может быть применена схема пространственного мультиплексирования, что увеличивает производительность системы с получением выгоды пространственного мультиплексирования. Пример этого показан на Фиг.12 и 13.

77. На Фиг.12 представлена блок-схема, показывающая другую концепцию выполнения повторных передач через многие антенны, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На Фиг.13 представлена блок-схема, показывающая схему выполнения повторной передачи через многие антенны.

78. На Фиг.12, в отличие от примеров на Фиг.10 и 11, показан пример, где повторные передачи данных выполняются со всех нескольких антенн. На Фиг.12 индексы «S1», «S2», …, «SM» соответственно представляют различные сигналы символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM сигналы). Например, сигналы от «S1» до «SM» могут быть независимыми OFDM сигналами, или могут быть сигналами соответственно для М разных пользователей. В примере на Фиг.12, от 1-ой антенны до М-ой антенны каждая антенна передает определенные данные. Например, 1-ая антенна используется для повторных передач данных, относящихся к «S1», 2-ая антенна используется для повторных передач данных, относящихся к «S2», и М-ая антенна используется для повторных передач данных, относящихся к «SM».

79. Как показано на Фиг.13, данные от «S1» до «SM», которые не подвергались циклической задержке, могут быть переданы в первой передаче данных. Если после этого выполняется первая повторная передача, циклическая задержка, связанная с определенным значением циклической задержки «d1», может быть выполнена для каждых данных от «S1» до «SM».

80. Как показано, когда выполняется первая передача или повторная передача соответственно выполняется, регулирование мощности может быть выполнено для определения значений от «g0» до «gM» в соответствии с управляющей информацией, такой как условия эксплуатации канала, и подобная. Также, когда выполняется N-ая передача данных, данные, подвергнувшиеся циклической задержке количеством «dN», как показано на чертежах, могут быть переданы через многие антенны.

81. Если к схеме на Фиг.12 применяется контролируемая по времени схема ротации антенн, данные могут повторно передаваться так, как показано в способах на Фиг.14 и 15.

82. На Фиг.14 представлена блок-схема, показывающая другую концепцию выполнения повторных передач через многие антенны в соответствии с данным вариантом осуществления изобретения. На Фиг.15 представлена блок-схема, показывающая схему выполнения повторных передач через многие антенны.

83. На Фиг.14 показан пример, в котором повторные передачи данных выполняются на всех многих антеннах. На Фиг.14 индексы «S1», «S2», …, «SM» соответственно представляют различные сигналы символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM сигналы). В примере на Фиг.14, если определенные данные «S1» были переданы через какую-либо из множества антенн, то после этого затем передаются другие данные, исключая «S1». Например, для первой антенны, после того, как переданы данные «S1», данные S2 передаются, вместо данных «S1», затем после этого могут быть переданы данные «S3» и аналогичные. Также из-за того, что определенные данные передаются многими антеннами, то таким образом данные от «S1» до «SM» передаются на приемную сторону в определенное время.

84. Как показано на Фиг.15, в первой передаче данных могут быть переданы данные от «S1» до «SM», которые не подвергались какой-либо циклической задержке. Когда выполняется первая повторная передача, циклическая задержка, основанная на определенном значении циклической задержки «d1», может быть выполнена для каждых данных от «S1» до «SM». Здесь, 1-ая антенна, которая передавала данные «S1», затем передает «SM(d1)» вместо «S1(d1)», для того чтобы применить схему ротации антенн. Также, 2-ая антенна, которая передавала данные «S2» затем передает «S1(d1)» вместо «S2(d1)», для того чтобы применить схему ротации антенн. Также, М-ая антенна, которая передавала данные «SM» затем передает «SM-1(d1)» вместо «SM(d1)», для того чтобы применить схему ротации антенн.

85. Как показано на чертеже, в первой передаче или при выполнении соответствующей повторной передачи, регулирование мощности может быть выполнено определением значений от «g0» до «gM» в соответствии с управляющей информации, такой как условия эксплуатации канала и т.д. Также, когда выполняется передача N-ых данных, данные, которые подверглись циклической задержке (с использованием количества задержек «dN», как показано на чертеже) могут быть переданы через многие антенны.

86. Как показано на Фиг.14 и 15, если передачи выполняются с изменением передающей антенны каждого сигнала в соответствии со временем, может быть дополнительно реализована выгода от пространственного разнесения.

87. Как описано выше, в примерах на Фиг.12 и 14, соответственно разные циклические задержки и соответственно разное регулирование мощности могут быть выполнены. Также, в отличие от того, что изображено на Фиг.12 и 14, только сигналы, имеющие ошибки, могут быть повторно переданы. Также, для повторной передачи, каждое значение циклической задержки и значение мощности может быть принято от приемника как информация обратной связи, или передатчик может применять соответствующие этому значения.

88. Способ, применяемый к схеме с разнесением циклической задержки, который предлагает коды повторения, может быть выполнен в соответствии с примерами на Фиг.16 и 17.

89. На Фиг.16 представлена блок-схема, показывающая данные, включенные в один кадр. На Фиг.17 представлена блок-схема, показывающая способ для генерации кадра данных на Фиг.16.

90. Кодирование повторения представляет собой схему, которая повторяет одни и те же данные, включенные в один кадр. Когда одни и те же данные повторяются, создается эффект понижения уровня кодирования на передачу и, как результат, создается эффект выполнения безошибочной передачи данных.

91. Способ кодирования повторения в соответствии с данным вариантом осуществления изобретения может генерировать данные, показаные на Фиг.16. То есть блок данных, включающий в себя значения, которые подвергались соответственно разным циклическим задержкам по отношению к одним и тем же данным, генерируется и передается приемной стороне.

92. Пример на Фиг.17 изображает способ для генерации данных на Фиг.16. На Фиг.17 показан пример, в котором данные «S», которые не подвергались какой-либо циклической задержке по отношению к таким же данным «S», данные «S(d1)», которые подвергались циклической задержке в соответствии с определенным значением задержки «d1», и данные «S(dn)», которые подверглись циклической задержке в соответствии с определенным значением задержки «dN», включаются в один (единственный) кадр.

93. В соответствии с примерами на Фиг.16 и 17, символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM символы), которые подверглись циклической задержке, последовательным образом передаются N раз, что является числом раз повторения. При такой передаче с кодированием повторения приемная сторона может получить выгоду по мощности сигнала так же как и дополнительную выгоду от разнесения частот, и таким образом могут быть получены высокие рабочие характеристики.

94. Такой способ кодирования повторения может быть выполнен во временной области (временном домене) или в частотной области (частотном домене). Примеры с Фиг.7 по 17 относятся к выполнению циклической задержки на циклически повторяющихся отсчетах во временной области, но это только в качестве примера, так как такой же эффект, как при выполнении циклических задержек на отсчетах во временной области, может быть получен распределением фазовой последовательности в частотной области. Способ циклической задержки, использующийся в схеме с передачей сигнала повторения, предполагает, что данные варианты осуществления изобретения не предназначаются, чтобы ограничиваться каким-либо из отдельных способов, и поэтому способы для выполнения циклических задержек через действия в частотной области также находятся в пределах настоящего изобретения.

95. Далее будет описан способ передачи сигналов методом циклической задержки через действия в частотной области.

96. На Фиг.18 представлена блок-схема, показывающая, как осуществить способ циклической задержки посредством ротации частоты (циклический сдвиг).

97. В системах со многими несущими таких, как мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), множественный доступ с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA) и т.д., операция IFFT (обратное быстрое преобразование Фурье) или эквивалентное действие IFDT (обратное дискретное преобразование Фурье) выполняется в соответствии с числом поднесущих, использующихся для передачи данных. Способ передачи с циклической задержкой может быть достигнут на схеме выполнения циклического сдвига (определенное число раз) на отсчетах, включенных в OFDM символ, во временной области, после того, как операция IFFT выполнена, или с использованием схемы применения отдельных компонентов фазы в отношении частотных компонентов, перед выполнение IFFT операции. То есть, перед выполнением операции IFFT, схема циклической задержки может быть реализована посредством частотного циклического сдвига.

98. Как показано на Фиг.18, когда определенная последовательность фаз умножена на сигнал перед выполнением операции IFFT, генерируется такой же эффект, как циклическая задержка во временной области.

99. Фиг.19 и 20 показывают изменения в компонентах сигнала, когда выполняется циклическая задержка.

100. На Фиг.19 показаны компоненты начального (исходного) сигнала перед выполнением циклической задержки. Если исходный сигнал подвергается циклической задержке во временной области величиной «d1», равной определенному значению циклической задержки, компоненты сигнала в исходном сигнале далее изменяются на те, которые показаны на Фиг.20. То есть, при выполнении временной задержки величиной «d1», генерируется такой же эффект, как при выполнении фазовой ротации (циклическом сдвиге) с определенным сдвигом «θ1», соответствующим задержке «d1». То есть применение временной задержки «d1» во временной области и применение определенной компоненты к каждой поднесущей в частотной области приводят к одним и тем же эффектам.

101. Таким образом, циклические задержки могут быть выполнены умножением определенной последовательности фаз С1 на сигнал, показанный на Фиг.19, и такая последовательность фаз C₁ может быть показана в следующей формуле 2.

102. [Формула 2]

103.

104. Фиг.21 показывает изменения в компонентах сигнала, когда 3 разные последовательности фаз соответственно умножаются на определенный сигнал.

105. Фиг.21 показывает случай, когда определенная последовательность фаз С(1) умножена на сигнал, соответствующий индексу частоты от 1 до 5, определенная последовательность фаз С(2) умножена на сигнал, соответствующий индексу частоты от 6 до 10, определенная последовательность фаз С(3) умножена на сигнал, соответствующий индексу частоты от 11 и выше. Индексы частоты от 1 до 5 могут быть для сигнала определенного пользователя 1 (UE1), и определенное значение фазы θ1 может быть умножено для пользователя 1. Как отмечено, значение, которое подвергалось циклической задержке, может иметь различные фазы. Когда сигнал, который подвергался циклической задержке, передается через одну антенну или многие антенны, соответственно величина сигнала может измениться в соответствии с разными фазовыми значениями. В частности, когда циклическая задержка применяется к сигналу, который подвергся канальному кодированию, получаемое преимущество выражается в том, что избирательная способность на приемной стороне увеличивается в соответствии с изменениями величины сигнала.

106. Данный вариант осуществления изобретения предлагает способ повторной передачи сигнала с улучшенными характеристиками посредством циклических задержек во временной области/частотном домене или посредством фазовой ротации (циклического сдвига) в частотной области/частотном домене.

107. Способ повторной передачи сигнала, использующий схему циклической задержки, как предложено настоящим изобретением, применяет циклические задержки для передачи сигнала для повторной передачи. Соответственно приемная сторона детектирует эти передающиеся сигналы, складывая их, и выгода частотного разнесения получена увеличением выбора частот.

108. Настоящее изобретение применимо для любого сигнала, который повторяется во времени, и в системе, использующей мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), имеющей много приемопередающих антенн, дополнительная выгода пространственного разнесения может быть получена выполнением передач различных видов.

109. В результате дополнительная выгода пространственного разнесения может быть получена функциями, описанными здесь, для которых не требуется высокая сложность.

110. Концепции настоящего изобретения могут быть отнесены к разнесению передач на основе циклического сдвига (Cyclic Shift Transmission Diversity - CSTD), которое является адаптацией концепции разнесения задержки в системах с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM). При использовании CSTD каждый элемент антенны в передающей антенной решетке посылает циклически смещенную версию того же самого OFDM символа временной области. Здесь, каждая антенна добавляет циклический префикс после циклического сдвига OFDM символа, и, таким образом, защита от распределения задержки предложена тем, что циклический префикс не затронут в CSTD.

111. Настоящее изобретение предлагает способ для повторной передачи, использующей множество несущих, способ, содержащий: подготовку множества циклических задержек, которые могут быть применены к множеству несущих, выполнение циклических задержек, основанных на числе повторений для повторной передачи символов данных, которые должны быть переданы хотя бы одной приемной стороне, и передачу циклически задержанных символов данных, используя множество несущих. Шаг передачи может содержать шаги: повторная передача циклически задержанных символов данных последовательным образом, в соответствии с приемом сигнала неподтверждения приема (негативного подтверждения) от приемной стороны. Шаг передачи может быть выполнен посредством множества антенн. Шаг передачи может быть выполнен посредством единственной антенны. Передающая сторона передачи символов данных, передаваемых соответственно множеством антенн, может быть неизменной. Передающая сторона символов данных, передаваемых соответственно множеством антенн, может изменяться в соответствии с числом повторений. Шаг передачи может быть выполнен включением циклически задержанных символов данных в один кадр.

112. Также настоящее изобретение предлагает способ повторных передач в технологии беспроводного доступа со многими несущими, способ, содержащий: предоставление множества значений циклических задержек для множества несущих; выполнение процедуры циклической задержки, используя множество значений циклической задержки, в соответствии с количеством с количеством повторных передач символов данных, которые должны быть переданы приемнику; и передачу приемнику циклически задержанных символов данных, используя множество несущих. Шаг передачи может содержать шаги: повторная передача циклически задержанных символов данных последовательным образом в соответствии с информацией обратной связи от приемника. Шаг передачи может быть выполнен через многие антенны. Шаг передачи может быть выполнен через одну антенну. Символы данных могут соответственно передаваться через многие антенны передатчика, которые не изменяются. Символы данных могут соответственно передаваться через многие антенны передатчика, которые изменяются в соответствии с числом повторений. Шаг передачи может быть выполнен включением циклически задержанных символов данных в один кадр данных.

113. Дополнительно, настоящее изобретение предлагает аппаратуру для выполнения повторных передач по технологии беспроводного доступа со многими несущими, аппаратура содержит: процессор, приспособленный, чтобы предоставлять множество значений циклической задержки для множества несущих, и чтобы выполнять процедуру циклической задержки, используя множество значений циклической задержки, в соответствии с количеством повторных передач символов данных, которые должны быть переданы на приемник; передатчик, работающий совместно с процессором и приспособленный, чтобы передать циклически задержанные символы данных приемнику, используя множество несущих.

114. Особенности и аспекты, описанные здесь, относятся и могут быть осуществлены для различных типов методов связи (таких как следующие, но не ограниченных ими, метод широкополосного беспроводного эфирного интерфейса, метод MIMO (множество входов - множество выходов), так называемые системы 3,5G и 4G, созданные, чтобы обеспечивать более высокие скорости передачи данных и службы данных на основе IP и т.д.) и/или различные телекоммуникационные стандарты (такие как, но не ограниченные ими, OFDM, OFDMA, 3GPP HSDPA, WCDMA, UMTS, IEEE 802.11n, IEEE 802.16 и т.д.). По существу, по крайней мере некоторые из особенностей, описанные здесь, применимы к таким стандартам, которые были разработаны или которые продолжают развиваться.

115. Также должно быть понятно, что вышеописанные типовые варианты осуществления не ограничены какими-либо деталями вышеупомянутого описания, если иное не оговорено, но предпочтительно должны истолковываться широко. Любые структурные и/или функциональные изменения и модификации, которые лежат в границах и пределах патентной формы, или эквиваленты этих границ и пределов охватываются этой формулой.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности беспроводного доступа. Для этого повторные передачи в способах беспроводного доступа со многими несущими могут быть выполнены предоставлением множества значений циклических задержек для множества несущих, выполнением процедуры циклической задержки, используя множество значений циклических задержек в соответствии с количеством повторных передач символов данных, которые должны быть переданы приемнику, и передачей циклически задержанные символов данных приемнику, используя множество несущих. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Способ повторной передачи с использованием множества поднесущих, содержащий: подготовку символа, который должен быть передан с использованием множества поднесущих в течение одной единицы временного домена; повторение этого символа заранее установленное количество раз, при этом N разных значений циклических сдвигов применяют к каждому из N раз повторяемых символов, которые должны быть переданы с использованием множества поднесущих в течение одной единицы временного домена; выполнение обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) к каждому из N символов, к которым применены разные значения циклического сдвига; и передачу символов, к которым выполнено обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT), используя множество поднесущих.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий умножение коэффициента, связанного с мощностью передачи, на N символов, к которым применены разные значения циклического сдвига.

3. Способ по п.1, в котором шаг передачи выполняется посредством множества антенн.

4. Способ по п.1, в котором шаг передачи выполняется посредством единственной антенны.

5. Способ по п.1, в котором значение циклического сдвига 0 применяют к первому символу из N раз повторяемых символов.

6. Способ по п.1, в котором символ представляет управляющую информацию, которая должна быть передана приемнику.

7. Способ по п.1, в котором одна единица временного домена содержит один кадр.

8. Аппаратура для выполнения повторных передач в способах беспроводного доступа со многими несущими, содержащая: процессор, приспособленный, чтобы подготовить символ, который должен быть передан с использованием множества поднесущих в течение одной единицы временного домена; чтобы повторить этот символ заранее установленное количество раз, при этом N разных значений циклических сдвигов применяют к каждому из N раз повторяемых символов, которые должны быть переданы с использованием множества поднесущих в течение одной единицы временного домена; и чтобы выполнить обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) к каждому из N символов, к которым применены разные значения циклического сдвига; и передатчик, взаимодействующий с процессором и приспособленный, чтобы передавать символы, к которым выполнено обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT), используя множество поднесущих.

9. Аппаратура по п.8, в которой процессор дополнительно приспособлен, чтобы умножить коэффициент, связанный с мощностью передачи, на N символов, к которым применены разные значения циклического сдвига.

10. Аппаратура по п.8, в которой значение циклического сдвига 0 применяют к первому символу из N раз повторяемых символов.

11. Аппаратура по п.8, в которой символ представляет управляющую информацию, которая должна быть передана приемнику.