Область техники
Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи. В частности, настоящее изобретение относится к способу выделения поднесущих пилот-сигнала в системе беспроводной связи, включающей в себя антенную систему со многими входами и многими выходами (MIMO).
Уровень техники
Стандарт Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.16 обеспечивает технологию поддержки широкополосного беспроводного доступа и соответствующий протокол. Стандартизация развивалась с 1999 г., и IEEE 802.16-2001 был принят в 2001 г. Он был установлен на основании физического уровня одной несущей, именуемого "WirelessMAN-SC". В IEEE 802.16a, который был принят в 2003 г., "WirelessMAN-OFDM" и "WirelessMAN-OFDMA" были добавлены к физическому уровню в дополнение к "WirelessMAN-SC". По завершении разработки стандарта IEEE 802.16a пересмотренный IEEE 802.16-2004 был принят в 2004 г. Для исправления недочетов и ошибок IEEE 802.16-2004 IEEE 802.16-2004/Cor1 был сформулирован в виде "перечня опечаток" в 2005 г.
Антенная технология MIMO повышает эффективность передачи/приема данных с использованием множественных передающих антенн и множественных приемных антенн. Технология MIMO была введена в стандарт IEEE 802.16a и непрерывно обновляется.
Технология MIMO делится на способ пространственного мультиплексирования и способ пространственного разнесения. Согласно способу пространственного мультиплексирования, ввиду того, что разные данные передаются одновременно, данные можно передавать на высокой скорости, не увеличивая полосу системы. Согласно способу пространственного разнесения благодаря тому, что одни и те же данные передаются через множественные передающие антенны для получения выигрыша от пространственного разнесения, достоверность данных повышается.
Приемнику необходимо оценивать канал для восстановления данных, передаваемых с передатчика. Канальная оценка указывает процесс компенсации искажения сигнала, которое происходит из-за быстрого изменения окружающей среды вследствие затухания и восстановления передаваемого сигнала. В общем случае, для канальной оценки передатчик и приемник должны знать пилот-сигналы.
В системе MIMO сигнал испытывает канал, соответствующий каждой антенне. Соответственно, необходимо конфигурировать пилот-сигналы с учетом множественных антенн. Хотя количество пилот-сигналов увеличивается с ростом количества антенн, невозможно увеличивать количество антенн для увеличения скорости передачи данных.
Согласно уровню техники были разработаны разные структуры выделения пилот-сигналов, которые используются согласно способам перестановки (дисперсия/AMC/PUSC/FUSC). Дело в том, что способы перестановки отделены друг от друга по временной оси в системе IEEE 802.16e, и, таким образом, структуры можно оптимизировать по-разному согласно способам перестановки. Однако, если способы перестановки сосуществуют в некоторый момент времени, необходима унифицированная базовая структура выделения данных.
Согласно уровню техники ввиду значительной служебной нагрузки пилот-сигналов, скорость передачи снижается. Кроме того, поскольку одна и та же структура пилот-сигналов применяется к соседним сотам или секторам, может возникать конфликт между сотами или секторами. Соответственно, необходим способ эффективного выделения поднесущих пилот-сигнала в системе MIMO.
Сущность изобретения
Техническая проблема
Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа эффективного выделения поднесущих пилот-сигнала в системе беспроводной связи, включающей в себя систему MIMO независимо от восходящей линии связи/нисходящей линии связи и конкретных схем перестановки. В частности, настоящее изобретение призвано повысить производительность канальной оценки в системе связи, поддерживающей подкадр, состоящий из 5 символов OFDMA или 7 символов OFDMA. Настоящее изобретение применимо к новым системам беспроводной связи, например IEEE 802.16m.
Техническое решение
Задача настоящего изобретения решается посредством ряда аспектов настоящего изобретения, описанных ниже.
В одном аспекте настоящего изобретения способ выделения поднесущих пилот-сигнала в блоке ресурсов для системы широкополосной беспроводной мобильной связи с множественными передающими антеннами с использованием модуляции в режиме ортогонального множественного доступа с частотным разделением (OFDMA) содержит выделение поднесущих пилот-сигнала блоку ресурсов таким образом, что только четыре (4) символа OFDMA блока ресурсов выделяются для поднесущих пилот-сигнала, причем блок ресурсов имеет семь (7) символов OFDMA.
Предпочтительно множество индексных номеров символов OFDMA четырех (4) символов OFDMA представляет собой одно из (0, 1, 5, 6), (0, 1, 4, 5) и (1, 2, 5, 6), причем множество индексных номеров (o, p, q, r) указывает (o+1)-й символ OFDMA, (p+1)-й символ OFDMA, (q+1)-й символ OFDMA и (r+1)-й символ OFDMA в блоке ресурсов. Предпочтительно множественные передающие антенны состоят из четырех (4) передающих антенн, блок ресурсов состоит из 18 поднесущих, и каждый из символов OFDMA, выделенных для поднесущих пилот-сигнала, включает в себя поднесущую пилот-сигнала для первой передающей антенны, поднесущую пилот-сигнала для второй передающей антенны, поднесущую пилот-сигнала для третьей передающей антенны и поднесущую пилот-сигнала для четвертой передающей антенны из четырех (4) передающих антенн. Предпочтительно множественные передающие антенны состоят из четырех (4) передающих антенн, блок ресурсов состоит из 18 поднесущих, и каждый из символов OFDMA, выделенных для поднесущих пилот-сигнала, включает в себя поднесущую пилот-сигнала для первой передающей антенны, поднесущую пилот-сигнала для второй передающей антенны, поднесущую пилот-сигнала для третьей передающей антенны и поднесущую пилот-сигнала для четвертой передающей антенны из четырех (4) передающих антенн. Предпочтительно множественные передающие антенны состоят из двух (2) передающих антенн, и каждый из символов OFDMA, выделенных для поднесущих пилот-сигнала, включает в себя поднесущую пилот-сигнала для первой передающей антенны, и поднесущую пилот-сигнала для второй передающей антенны из двух (2) передающих антенн. Предпочтительно блок ресурсов состоит из 4 поднесущих или 6 поднесущих.
В другом аспекте настоящего изобретения способ выделения поднесущих пилот-сигнала в блоке ресурсов для системы широкополосной беспроводной мобильной связи с множественными передающими антеннами с использованием модуляции в режиме ортогонального множественного доступа с частотным разделением (OFDMA) содержит выделение поднесущих пилот-сигнала блоку ресурсов таким образом, что только четыре (4) символа OFDMA блока ресурсов выделяются для поднесущих пилот-сигнала, причем блок ресурсов имеет пять (5) символов OFDMA.
Предпочтительно индексные номера символов OFDMA четырех (4) символов OFDMA равны 0, 1, 3 и 4, причем индексный номер p указывает (p+1)-й символ OFDMA в блоке ресурсов. Предпочтительно блок ресурсов состоит из 18 поднесущих, множественные передающие антенны состоят из четырех (4) передающих антенн, и каждый из символов OFDMA, выделенных для поднесущих пилот-сигнала, включает в себя поднесущую пилот-сигнала для первой передающей антенны, поднесущую пилот-сигнала для второй передающей антенны, поднесущую пилот-сигнала для третьей передающей антенны и поднесущую пилот-сигнала для четвертой передающей антенны из четырех (4) передающих антенн. Предпочтительно множественные передающие антенны состоят из двух (2) передающих антенн, и каждый из символов OFDMA, выделенных для поднесущих пилот-сигнала, включает в себя поднесущую пилот-сигнала для первой передающей антенны и поднесущую пилот-сигнала для второй передающей антенны из двух (2) передающих антенн. Предпочтительно блок ресурсов может состоять из 4 поднесущих или 6 поднесущих.
В еще одном аспекте настоящего изобретения заявлена система беспроводной связи, имеющая множественные передающие антенны, с использованием модуляции в режиме ортогонального множественного доступа с частотным разделением (OFDMA), причем система беспроводной связи содержит антенну со многими входами и многими выходами (MIMO); модулятор OFDMA, оперативно подключенный к антенне MIMO; и процессор, оперативно подключенный к модулятору OFDMA, причем процессор предназначен для выделения поднесущих пилот-сигнала блоку ресурсов таким образом, что только четыре (4) символа OFDMA блока ресурсов выделяются для поднесущих пилот-сигнала, причем блок ресурсов имеет семь (7) символов OFDMA, множество индексных номеров символов OFDMA четырех (4) символов OFDMA представляет собой одно из (0, 1, 5, 6), (0, 1, 4, 5) и (1, 2, 5, 6), причем множество индексных номеров (o, p, q, r) указывает (o+1)-й символ OFDMA, (p+1)-й символ OFDMA, (q+1)-й символ OFDMA и (r+1)-й символ OFDMA в блоке ресурсов.
В еще одном аспекте настоящего изобретения заявлена система беспроводной связи, имеющая множественные передающие антенны, с использованием модуляции в режиме ортогонального множественного доступа с частотным разделением (OFDMA), причем система беспроводной связи содержит антенну со многими входами и многими выходами (MIMO); модулятор OFDMA, оперативно подключенный к антенне MIMO; и процессор, оперативно подключенный к модулятору OFDMA, причем процессор предназначен для выделения поднесущих пилот-сигнала блоку ресурсов таким образом, что только четыре (4) символа OFDMA блока ресурсов выделяются для поднесущих пилот-сигнала, в котором блок ресурсов имеет пять (5) символов OFDMA, индексные номера символов OFDMA четырех (4) символов OFDMA равны 0, 1, 3 и 4, причем индексный номер p указывает (p+1)-й символ OFDMA в блоке ресурсов.
Преимущественные результаты
Согласно настоящему изобретению поднесущие пилот-сигнала можно эффективно выделять в системе MIMO.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи, которые включены для обеспечения лучшего понимания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и, совместно с описанием, служат для пояснения принципов изобретения.
Фиг.1 - блок-схема передатчика, имеющего множественные антенны.
Фиг.2 - блок-схема приемника, имеющего множественные антенны.
Фиг.3 - структура кадра.
Фиг.4 - традиционная конфигурация пилот-сигналов двух передающих антенн при частичном использовании подканалов (PUSC).
Фиг.5 - традиционная конфигурация пилот-сигналов двух передающих антенн при полном использовании подканалов (FUSC).
Фиг.6 - традиционная конфигурация пилот-сигналов четырех передающих антенн в PUSC.
Фиг.7 - традиционная конфигурация пилот-сигналов четырех передающих антенн в FUSC.
Фиг.8-11 - иллюстративные традиционные структуры, используемые для выделения пилот-сигналов для системы связи с 2 передающими антеннами для нормального подкадра, состоящего из 6 символов OFDMA.
Фиг.12 - иллюстративная традиционная структура, используемая для выделения пилот-сигналов для системы связи с 4 передающими антеннами для нормального подкадра, состоящего из 18 поднесущих и 6 символов OFDMA.
Фиг.13 - структура выделения пилот-сигналов для мозаичного элемента, состоящего из 5 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.14 - структура выделения пилот-сигналов для мозаичного элемента, состоящего из 7 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.15 и 16 - структуры выделения пилот-сигналов для мозаичного элемента, состоящего из 7 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.17 и 18 - структуры выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.19 и 20 - структуры выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.21-24 - структуры выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.25 - структура выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.26 - структура выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.27 и 28 - структуры выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA согласно одному варианту осуществления изобретения.
Варианты осуществления изобретения
В нижеследующем подробном описании делается ссылка на прилагаемые чертежи, составляющие его часть, где показаны, в порядке иллюстрации, конкретные варианты осуществления изобретения. Специалистам в данной области техники очевидно, что можно использовать другие варианты осуществления и можно вносить структурные, электрические, а также процедурные изменения не выходя за рамки объема настоящего изобретения. По возможности, одни и те же условные обозначения будут использоваться на всех чертежах для указания одинаковых или аналогичных элементов.
Описанную ниже технологию можно использовать в различных системах беспроводной связи. Система беспроводной связи широко применяется для обеспечения различных услуг связи, например речевой связи и пакетной передачи данных. Эту технологию можно использовать на нисходящей линии связи или на восходящей линии связи. В общем случае, нисходящая линия связи указывает передачу от базовой станции (BS) на пользовательское оборудование (UE), и восходящая линия связи указывает передачу от UE на BS. BS, в целом, указывает стационарную станцию, осуществляющую связь с UE, и также может называться node-B, базовой приемопередающей системой (BTS) или точкой доступа. UE может быть стационарным или подвижным и также может называться мобильной станцией (MS), пользовательским терминалом (UT), абонентской станцией (SS) или беспроводным устройством.
Далее, опишем эффективную структуру пилот-сигналов для новой системы. Новая система будет описана на примере системы IEEE 802.16m, но те же принципы можно применять к другим системам.
Система связи может представлять собой систему со многими входами и многими выходами (MIMO) или систему со многими входами и одним выходом (MISO). Система MIMO использует совокупность передающих антенн и совокупность приемных антенн. Система MISO использует совокупность передающих антенн и одну приемную антенну.
На Фиг.1 показана блок-схема передатчика, имеющего множественные антенны. Согласно Фиг.1 передатчик 100 включает в себя канальный кодер 120, блок отображения 130, процессор MIMO 140, блок 150 выделения поднесущих и модулятор 160 ортогонального множественного доступа с частотным разделением (OFDMA). Канальный кодер 120, блок отображения 130, процессор MIMO 140 и блок 150 выделения поднесущих могут быть реализованы как отдельные компоненты или могут быть объединены в одном процессоре передатчика 100.
Канальный кодер 120 кодирует входной поток согласно заранее заданному способу кодирования и создает кодированное слово. Блок отображения 130 отображает кодированное слово в символ, представляющий позицию на векторной диаграмме сигнала. Схема модуляции блока отображения 130 не имеет ограничений и может включать в себя схему m-ичной фазовой манипуляции (m-PSK) или схему m-ичной квадратурной амплитудной модуляции (m-QAM).
Процессор MIMO 140 обрабатывает входной символ согласно способу MIMO с использованием совокупности передающих антенн 190-1, …, и 190-Nt. Например, процессор MIMO 140 может осуществлять предварительное кодирование на основании кодовой книги.
Блок 150 выделения поднесущих выделяет входной символ и пилот-сигналы поднесущим. Пилот-сигналы располагаются согласно передающим антеннам 190-1, …, и 190-Nt. Пилот-сигналы известны передатчику 100 и приемнику (200 на Фиг.2), что используется для канальной оценки или демодуляции данных, и они также именуются опорными сигналами.
Модулятор OFDMA 160 модулирует входной символ и выводит символы OFDMA. Модулятор OFDMA 160 может осуществлять обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) над входным символом и дополнительно вставлять циклический префикс (CP) после осуществления IFFT. Символы OFDMA передаются через передающие антенны 190-1, … и 190-Nt.
На Фиг.2 показана блок-схема приемника, имеющего множественные антенны. Согласно Фиг.2 приемник 200 включает в себя демодулятор OFDMA 210, блок 220 канальной оценки, постпроцессор MIMO 230, блок 240 снятия отображения и канальный декодер 250. Блок 220 канальной оценки, постпроцессор MIMO 230, блок 240 снятия отображения и канальный декодер 250 могут быть реализованы как отдельные компоненты или могут быть объединены в одном процессоре приемника 200.
Сигналы, принятые через приемные антенны 290-1, … и 290-Nr подвергаются быстрому преобразованию Фурье (FFT) на демодуляторе OFDMA 210. Блок 220 канальной оценки оценивает каналы с использованием пилот-сигналов. Постпроцессор MIMO 230 осуществляет постобработку, соответствующую процессору MIMO 140. Блок 240 снятия отображения снимает отображение входного символа в кодированное слово. Канальный декодер 250 декодирует кодированное слово и восстанавливает исходные данные.
На Фиг.3 показан пример структуры кадра. Кадр представляет собой последовательность данных в течение фиксированного периода времени, используемую физической спецификацией, которая ссылается на раздел 8.4.4.2 стандарта IEEE 802.16-2004 "Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems" (далее именуемый ссылочный документ 1, содержание которого в полном объеме включено сюда в порядке ссылки).
Согласно Фиг.3 кадр включает в себя кадр нисходящей линии связи (DL) и кадр восходящей линии связи (UL). Дуплекс с временным разделением (TDD) - это схема, в которой передачи по восходящей линии связи и по нисходящей линии связи разделены во временном измерении, но используют одну и ту же частоту. Обычно кадр DL предшествует кадру UL. Кадр DL состоит, в указанном порядке, из преамбулы, контрольного заголовка кадра (FCH), Downlink (DL)-MAP, Uplink (UL)-MAP и импульсных областей (импульс DL #1-5 и импульс UL #1-5). Защитный интервал, отделяющий кадр DL и кадр UL друг от друга, вставляется как в промежуточную часть кадра (между кадром DL и кадром UL), так и в последнюю часть кадра (после кадра UL). Переходный зазор передачи/приема (TTG) - это зазор, заданный между импульсом нисходящей линии связи и последующим импульсом восходящей линии связи. Переходный зазор приема/передачи (RTG) - это зазор, заданный между импульсом восходящей линии связи и последующим импульсом нисходящей линии связи.
Преамбула используется для начальной синхронизации между BS и UE, поиска соты, оценки смещения частоты и канальной оценки. FCH включает в себя информацию, касающуюся длины сообщения DL-MAP и схемы кодирования DL-MAP. DL-MAP - это область, где передается сообщение DL-MAP. Сообщение DL-MAP задает доступ канала нисходящей линии связи. Сообщение DL-MAP включает в себя счетчик смены конфигурации описателя канала нисходящей линии связи (DCD) и идентификатор (ID) BS. DCD описывает профиль импульса нисходящей линии связи, применяемый к текущему кадру. Профиль импульса нисходящей линии связи относится к свойству физического канала нисходящей линии связи, и DCD периодически передается BS через сообщение DCD.
UL-MAP - это область, где передается сообщение UL-MAP. Сообщение UL-MAP задает доступ канала восходящей линии связи. Сообщение UL-MAP включает в себя счетчик смены конфигурации описателя канала восходящей линии связи (UCD) и эффективное начальное время выделения восходящей линии связи, заданное UL-MAP. UCD описывает профиль импульса восходящей линии связи. Профиль импульса восходящей линии связи относится к свойству физического канала восходящей линии связи, и UCD периодически передается BS через UCD сообщение.
Далее, слотом называется минимальная единица выделения данных, и он задается временем и подканалом. Количество подканалов зависит от размера FFT и временно-частотного отображения. Подканал включает в себя совокупность поднесущих, и количество поднесущих на подканал варьируется согласно способу перестановки. Перестановка указывает отображение логического подканала на физическую поднесущую. Подканал включает в себя 48 поднесущих при полном использовании подканалов (FUSC) и подканал включает в себя 24 или 16 поднесущих при частичном использовании подканалов (PUSC). Сегмент указывает, по меньшей мере, одно множество подканалов.
Отображение данных в физические поднесущие на физическом уровне обычно осуществляется в два этапа. На первом этапе данные отображаются в, по меньшей мере, один слот данных на, по меньшей мере, одном логическом подканале. На втором этапе логический подканал отображается в физический подканал. Это называется перестановкой. В ссылочном документе 1 раскрыт способ перестановки, например, FUSC, PUSC, Optimal-FUSC (O-FUSC), Optional-PUSC (O-PUSC) и адаптивная модуляция и кодирование (AMC). Множество символов OFDMA с использованием одного и того же способа перестановки называется зоной перестановки, и один кадр включает в себя, по меньшей мере, одну зону перестановки.
FUSC и O-FUSC используются только для передачи по нисходящей линии связи. FUSC состоит из одного сегмента, включающего в себя все группы подканалов. Подканалы отображаются в физические поднесущие, распределенные по всем физическим каналам. Отображение изменяется согласно символам OFDMA. Слот состоит из одного подканала на одном символе OFDMA. Способы выделения пилот-сигналов в O-FUSC и FUSC отличаются друг от друга.
PUSC используется для передачи по нисходящей линии связи и передачи по восходящей линии связи. На нисходящей линии связи каждый физический канал делится на кластеры, включающие в себя 14 последовательных поднесущих на двух символах OFDMA. Физический канал отображается единицами по шесть групп. В каждой группе пилот-сигналы выделяются кластерам в фиксированных позициях. На восходящей линии связи поднесущие делятся на мозаичные элементы, состоящие из четырех последовательных физических поднесущих на трех символах OFDMA. Подканал включает в себя шесть мозаичных элементов. Пилот-сигналы выделяются углам мозаичных элементов. O-PUSC используется только для передачи по восходящей линии связи, и мозаичный элемент состоит из трех последовательных физических поднесущих на трех символах OFDMA. Пилот-сигналы выделяются центрам мозаичных элементов.
На Фиг.4 и 5 показана традиционная конфигурация пилот-сигналов двух передающих антенн в PUSC и FUSC соответственно. На Фиг.6 и 7 показана традиционная конфигурация пилот-сигналов четырех передающих антенн в PUSC и FUSC соответственно. Они относятся к разделу 8.4.8.1.2.1.1, разделу 8.4.8.1.2.1.2, разделу 8.4.8.2.1 и разделу 8.4.8.2.2 стандарта IEEE 802.16-2004/Cor1-2005 "Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems; Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands and Corrigendum 1" (далее именуемый Ссылочный документ 2, содержание которого в полном объеме включено сюда в порядке ссылки).
Согласно Фиг.4-7 служебная нагрузка пилот-сигналов велика, когда выделение поднесущей осуществляется согласно PUSC или FUSC. В частности, служебная нагрузка больше, при использовании одной передающей антенны, чем при использовании, по меньшей мере, двух передающих антенн, с учетом служебной нагрузки пилот-сигналов в расчете на передающую антенну.
В Таблице 1 указана служебная нагрузка пилот-сигналов согласно количеству передающих антенн в каждом способе перестановки.
Служебная нагрузка пилот-сигналов - это значение, полученное делением количества поднесущих, выделяемых пилот-сигналам, на общее количество используемых поднесущих. Значение в скобках указывает служебную нагрузку пилот-сигналов в расчете на передающую антенну. Кроме того, согласно Ссылочному документу 2 при использовании четырех или трех передающих антенн отображение данных в подканалы осуществляется после перфорации или усечения по отношению к канально-кодированным данным.
В традиционном способе выделения пилот-сигналов пилот-сигналы выделяются для нормального подкадра, состоящего из 6 символов OFDMA, известного как регулярный подкадр. В уровне техники существуют только нерегулярные подкадры, состоящие из 5 или 7 символов OFDMA, но им не выделяются пилот-сигналы.
На Фиг.8-11 показаны иллюстративные традиционные структуры, используемые для выделения пилот-сигналов для системы связи с 2 передающими антеннами для нормального подкадра, состоящего из 6 символов OFDMA. На Фиг.12 показана иллюстративная традиционная структура, используемая для выделения пилот-сигналов для системы связи с 4 передающими антеннами для нормального подкадра, состоящего из 6 символов OFDMA. На Фиг.8-12 горизонтальная ось (символ индекса 'j') указывает множество символов OFDMA во временном измерении, и вертикальная ось (символ индекса 'i') указывает поднесущие в частотном измерении. Кроме того, P0, P1, P2 и P3 обозначают поднесущие пилот-сигнала, соответствующие антеннам 1, 2, 3 и 4 соответственно.
На Фиг.8 показан иллюстративный традиционный способ выделения пилот-сигналов для единичного блока ресурсов в виде матричной структуры размером 18*6, представляющей 18 поднесущих и 6 символов OFDMA.
На Фиг.9 показан иллюстративный традиционный способ выделения пилот-сигналов для мозаичного элемента в виде матричной структуры размером 6*6, представляющей 6 поднесущих и 6 символов OFDMA.
На Фиг.10 и 11 показаны первый и второй традиционные иллюстративные способы выделения пилот-сигналов для мозаичного элемента в виде матричной структуры размером 4*6, представляющей 4 поднесущие и 6 символов OFDMA соответственно.
На Фиг.12 показан иллюстративный традиционный способ выделения пилот-сигналов для единичного блока ресурсов в виде матричной структуры размером 18*6, представляющей 18 поднесущих и 6 символов OFDMA.
Традиционные способы выделения пилот-сигналов поддерживают только нормальный подкадр, состоящий из 6 символов OFDMA. Однако новая версия IEEE 802.16m задает подкадр, состоящий из 5 символов OFDMA (далее также именуемый "нерегулярным подкадром" "сокращенного подкадра") или подкадр, состоящий из 7 символов OFDMA (далее также именуемый "нерегулярным подкадром" или "расширенным подкадром"). Соответственно, необходимо обеспечить новые способы выделения пилот-сигналов для оптимизации производительности канальной оценки в новых системах связи.
Ниже описаны эффективные структуры выделения пилот-сигналов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для подкадра с 5 символами OFDMA или 7 символами OFDMA, отличного от нормального подкадра с 6 символами OFDMA. В нижеследующих вариантах осуществления горизонтальная ось (символ индекса 'j') указывает последовательность символов OFDMA во временном измерении, и вертикальная ось (символ индекса 'i') указывает поднесущие в частотном измерении. P0, P1, P2 и P3 обозначают поднесущие пилот-сигнала, соответствующие антенне 1, антенне 2, антенне 3 и антенне 4 соответственно. Пилот-сигналы для антенн могут обмениваться позициями, без отхода от принципов варианта осуществления. Кроме того, настоящее изобретение можно применять к системе MBS (широковещательной системе множественной адресации), а также к системе услуг единичной адресации.
Варианты осуществления для системы 2 Tx
Рассмотрим варианты осуществления 1-6 для системы 2 Tx.
Для системы связи с 2 передающими антеннами способы выделения пилот-сигналов для вышеупомянутых расширенных/сокращенных подкадров согласно настоящему изобретению являются схемами, немного модифицированными по сравнению со способами выделения пилот-сигналов для нормального подкадра, показанными выше. Если система связи одновременно поддерживает большое количество способов и модулей канальной оценки, служебные нагрузки возрастают без необходимости. Поэтому способы выделения пилот-сигналов для нормального подкадра не нужно значительно модифицировать для введения способа выделения пилот-сигналов для расширенных/сокращенных подкадров.
Согласно настоящему изобретению, когда подкадр состоит из количества символов OFDMA, отличного от 6 символов OFDMA, способ выделения пилот-сигналов для расширенного/сокращенного подкадра осуществляется с добавлением "столбца символа OFDMA" в структуре выделения пилот-сигналов нормального подкадра или с изъятием одного "столбца символа OFDMA" в структуре выделения пилот-сигналов нормального подкадра (далее термин "столбец символа OFDMA" указывает множество поднесущих символа OFDMA в блоке ресурсов для выделения пилот-сигналов). Таким образом, в случае подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра), традиционное выделение пилот-сигналов нормального подкадра применяется к расширенному подкадру, за исключением того, что "столбец символа OFDMA" вставляется или добавляется в него. В другом случае, для подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного подкадра), традиционное выделение пилот-сигналов нормального подкадра применяется к сокращенному подкадру, за исключением того, что "столбец символа OFDMA" удаляется из него. Далее, термин 'столбец' используется для описания в этой заявке вместо термина "столбец символа OFDMA" для удобства и ясности.
Для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDM (т.е. расширенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап копирования 'столбца', который выделен для поднесущих пилот-сигнала из структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра, и этап добавления скопированного 'столбца' до первого символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра или после последнего символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра. Предпочтительно первый 'столбец' или последний 'столбец' не выбирается для копирования, поскольку, если первый или последний столбец копируется и добавляет до первого символа OFDMA или после последнего символа OFDMA, две поднесущие пилот-сигнала последовательно выделяются вдоль временной оси на одной и той же поднесущей, в подкадре или между двумя соседними подкадрами, приводя к снижению производительности канальной оценки. Поэтому предпочтительно второй символ OFDMA или пятый символ OFDMA выбирается для копирования.
Для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап копирования 'столбца', который не выделен для поднесущих пилот-сигнала из структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра, и этап добавления скопированного 'столбца' до первого символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра или после последнего символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра.
Очевидно, что простое добавление столбца, который не выделен для поднесущих пилот-сигнала, приводит к такой же структуре, что и раньше.
Для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап копирования 'столбца', который не выделен для поднесущих пилот-сигнала из структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра, и этап добавления скопированного 'столбца' в любое место между первым символом OFDMA и последним символом OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра.
Между прочим, очевидно, что простое добавление столбца, который не зарезервирован для поднесущих пилот-сигнала, приводит к такой же структуре, что и раньше.
"Базовый мозаичный элемент" в виде матричной структуры размером 6*6, представляющей 6 поднесущих и 6 символов OFDMA, задан для вариантов осуществления 1-3 для описания. Мозаичный элемент, показанный на Фиг.9, служит базовым мозаичным элементом размером 6*6 для вариантов осуществления 1-3. В этих вариантах осуществления "столбец символа OFDMA" (далее именуемый 'столбец') в базовом мозаичном элементе размером 6*6 копируется и затем добавляется или вставляется в базовый мозаичный элемент размером 6*6 для построения мозаичного элемента, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного мозаичного элемента); в противном случае, 'столбец' удаляется из базового мозаичного элемента размером 6*6 для построения мозаичного элемента, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного мозаичного элемента).
<Вариант осуществления 1>
На Фиг.13 показана структура выделения пилот-сигналов для мозаичного элемента, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного мозаичного элемента).
Для построения мозаичного элемента, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного мозаичного элемента), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап удаления 'столбца' из вышеописанного базового мозаичного элемента размером 6*6. В этом случае, третий или четвертый столбец удаляется из базового мозаичного элемента размером 6*6.
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.13, положение, где выделяются пилот-сигналы для каждой антенны, подробно представлено следующим образом:
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.13>
Антенна 1 -
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 3
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 4
Антенна 2 -
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 3
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 4
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 5
(индекс символа OFDMA j= 0, 1, 2, …)
<Вариант осуществления 2>
На Фиг.14 показана структура выделения пилот-сигналов для мозаичного элемента, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного мозаичного элемента).
Для построения мозаичного элемента, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного мозаичного элемента), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап вставки 'столбца', который не выделяется для поднесущей пилот-сигнала в любое место между вторым символом OFDMA и пятым символом OFDMA базового мозаичного элемента 6*6.
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.14, положение, где выделяются пилот-сигналы для каждой антенны, подробно представлено следующим образом:
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.14>
Антенна 1 -
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 6
Антенна 2 -
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 6
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 7
(индекс символа OFDMA j = 0,1,2, …)
<Вариант осуществления 3>
На Фиг.15 и 16 показаны структуры выделения пилот-сигналов для мозаичного элемента, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного мозаичного элемента).
Для построения мозаичного элемента, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного мозаичного элемента), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап добавления 'столбца', который не выделяется для поднесущей пилот-сигнала до первого символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов базового мозаичного элемента размером 6*6 (Фиг.16) или после последнего символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов базового мозаичного элемента размером 6*6 (Фиг.15).
Альтернативно, способ выделения пилот-сигналов может содержать этап копирования 'столбца', который не выделен для поднесущих пилот-сигнала из структуры выделения пилот-сигналов базового мозаичного элемента размером 6*6, и этап добавления скопированного 'столбца' до первого символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов базового мозаичного элемента размером 6*6 (Фиг.16) или после последнего символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов базового мозаичного элемента размером 6*6 (Фиг.15).
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.15 и 16, положение, где выделяются пилот-сигналы для каждой антенны, подробно представлено следующим образом:
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.15>
Антенна 1 -
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 4
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 5
Антенна 2 -
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 4
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 5
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 7
(индекс символа OFDMA j = 0, 1, 2, …)
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.16>
Антенна 1 -
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 2
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 6
Антенна 2 -
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 2
I(k)=6k+5, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=6k, для символов OFDMA, где s равен 6
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 7
(индекс символа OFDMA j = 0, 1, 2, …)
В итоге варианты осуществления 1-3 настоящего изобретения, показанные на Фиг.13-16, являются усовершенствованиями традиционной схемы выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.9.
Нормальный подкадр в виде матричной структуры 4*6, представляющей 4 поднесущие и 6 символов OFDMA, задан для вариантов осуществления 4-6 для описания. Подкадр, показанный на Фиг.10 или 11, служит нормальным подкадром для вариантов осуществления 4-6. В этих вариантах осуществления "столбец символа OFDMA" (далее именуемый 'столбец') нормального подкадра размером 6*6 копируется и затем добавляется или вставляется в нормальный подкадр размером 6*6 для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра); в противном случае, 'столбец' удаляется из нормального подкадра размером 6*6 для построения подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного подкадра).
<Вариант осуществления 4>
На Фиг.17 и 18 показаны структуры выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного подкадра).
Для построения подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап удаления 'столбца' из вышеописанного нормального подкадра. В этом случае третий или четвертый столбец нормального подкадра удаляется из нормального подкадра. Выделение пилот-сигналов, представленное на Фиг.17, построено из выделения пилот-сигналов, представленного на Фиг.10, и выделение пилот-сигналов, представленное на Фиг.18, построено из выделения пилот-сигналов, представленного на Фиг.11.
Согласно Фиг.17 при условии, что l указывает символы OFDMA в подкадре, который содержит 5 символов OFDMA, поднесущая пилот-сигнала, выделяемая на i-й антенне, символ OFDMA с индексом l и s-и мозаичный элемент задаются следующим образом:
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.18, положение, где выделяются пилот-сигналы для каждой антенны, подробно представлено следующим образом:
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.18>
Антенна 1 -
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 3
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 4
Антенна 2 -
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 3
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 4
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 5
(индекс символа OFDMA j = 0, 1, 2, …)
<Вариант осуществления 5>
На Фиг.19 и 20 показаны структуры выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра).
Для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап вставки 'столбца', который не выделяется для поднесущей пилот-сигнала, в любое место между вторым символом OFDMA и пятым символом OFDMA нормального подкадра.
Альтернативно, способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап копирования 'столбца', который не выделен для поднесущих пилот-сигнала из структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра, и этап вставки скопированного 'столбца' в любое место между вторым символом OFDMA и пятым символом OFDMA нормального подкадра.
Выделение пилот-сигналов, представленное на Фиг.19, построено из выделения пилот-сигналов, представленного на Фиг.10, и выделение пилот-сигналов, представленное на Фиг.20, построено из выделения пилот-сигналов, представленного на Фиг.11.
Согласно Фиг.19 при условии, что l указывает символы OFDMA в подкадре, который содержит 5 символов OFDMA, поднесущая пилот-сигнала, выделяемая на i-й антенне, l-й символ OFDMA и s-и мозаичный элемент задаются следующим образом:
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.20, индексы выделения пилот-сигналов для антенн можно подробно представить следующим образом.
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.20>
Антенна 1 -
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 6
Антенна 2 -
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 6
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 7
(индекс символа OFDMA j = 0, 1, 2, …)
<Вариант осуществления 6>
На Фиг.21-24 показаны структуры выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра).
Для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап добавления 'столбца', который не выделяется для поднесущей пилот-сигнала, до первого символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра (Фиг.23 или Фиг.24) или после последнего символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра (Фиг.21 или 22).
Альтернативно, способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап копирования 'столбца', который не выделен для поднесущих пилот-сигнала из структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра, и этап добавления скопированного 'столбца' до первого символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра (Фиг.23 или Фиг.24) или после последнего символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра (Фиг.21 или 22).
Выделения пилот-сигналов, показанные на Фиг.21 и 23, построены из выделения пилот-сигналов, представленного на Фиг.10, и выделения пилот-сигналов, показанные на Фиг.22 и 24, построены из выделения пилот-сигналов, представленного на Фиг.11.
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.21-24, индексы выделения пилот-сигналов для антенн можно подробно представить следующим образом.
Согласно Фиг.21 при условии, что l указывает символы OFDMA в подкадре, который содержит 7 символов OFDMA, и l ∈ {0,1,4,5}, поднесущая пилот-сигнала, выделяемая на i-й антенне, l-й символ OFDMA и s-и мозаичный элемент задаются следующим образом:
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.22, положение, где выделяются пилот-сигналы для каждой антенны, подробно представлено следующим образом:
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.22>
Антенна 1 -
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 4
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 5
Антенна 2 -
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 0
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 4
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 5
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 7
(индекс символа OFDMA j = 0, 1, 2, …)
Согласно Фиг.23 при условии, что l указывает символы OFDMA в подкадре, который содержит 7 символов OFDMA, и l ∈ {1,2,5,6}, поднесущая пилот-сигнала, выделяемая на i-й антенне, l-й символ OFDMA и s-и мозаичный элемент задаются следующим образом.
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.23>
Антенна 1 -
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 2
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 6
Антенна 2 -
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 2
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 6
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 7
(индекс символа OFDMA j = 0, 1, 2, …)
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.24, положение, где выделяются пилот-сигналы для каждой антенны, подробно представлено следующим образом:
<Индекс выделения пилот-сигналов для Фиг.24>
Антенна 1 -
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 2
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 6
Антенна 2 -
I(k)=4k+1, для символов OFDMA, где s равен 1
I(k)=4k+3, для символов OFDMA, где s равен 2
I(k)=4k, для символов OFDMA, где s равен 5
I(k)=4k+2, для символов OFDMA, где s равен 6
где I(k): индекс поднесущей (k=0, 1, …),
s: [индекс символа OFDMA j] mod 7
(индекс символа OFDMA j = 0, 1, 2, …)
В итоге варианты осуществления настоящего изобретения, показанные на Фиг.17, 19, 21, 23, являются усовершенствованиями традиционных выделений пилот-сигналов, показанных на Фиг.10; и варианты осуществления настоящего изобретения, показанные на Фиг.18, 20, 22 и 24, являются усовершенствованиями традиционных выделений пилот-сигналов, показанных на Фиг.11.
Варианты осуществления для системы 4 Tx
Рассмотрим варианты осуществления 7-9 для системы 4 Tx.
Нормальный подкадр в виде матричной структуры 18*6, представляющей 18 поднесущих и 6 символов OFDMA, задан для вариантов осуществления 10-12 для описания. Подкадр, показанный на Фиг.12, служит нормальным подкадром для вариантов осуществления 7-9. В этих вариантах осуществления "столбец символа OFDMA" (далее именуемый 'столбец') нормального подкадра размером 6*6 копируется и затем добавляется или вставляется в нормальный подкадр размером 6*6 для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра); в противном случае, 'столбец' удаляется из нормального подкадра размером 6*6 для построения подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного подкадра).
<Вариант осуществления 7>
На Фиг.25 показана структура выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного подкадра).
Для построения подкадра, состоящего из 5 символов OFDMA (т.е. сокращенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап удаления 'столбца' из вышеописанного нормального подкадра. В этом случае третий или четвертый столбец удаляется из нормального подкадра.
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.25, индексы выделения пилот-сигналов для антенн можно подробно представить следующим образом.
При условии, что l указывает символы OFDMA в подкадре, который содержит 5 символов OFDMA, и l ∈ {0,1,3,4}, поднесущая пилот-сигнала, выделяемая на i-й антенне, l-й символ OFDMA и k-й PRU заданы следующим образом:
Если
Если
<Вариант осуществления 8>
На Фиг.26 показана структура выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра).
Для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап вставки 'столбца', который не выделяется для поднесущей пилот-сигнала, в любое место между вторым символом OFDMA и пятым символом OFDMA.
Альтернативно, способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап копирования 'столбца', который не выделен для поднесущих пилот-сигнала из структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра, и этап вставки скопированного 'столбца' в любое место между вторым символом OFDMA и пятым символом OFDMA нормального подкадра.
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.26, индексы выделения пилот-сигналов для антенн можно подробно представить следующим образом.
При условии, что l указывает символы OFDMA в подкадре, который содержит 7 символов OFDMA, и l ∈ {0,1,5,6}, поднесущая пилот-сигнала, выделяемая на i-й антенне, l-й символ OFDMA и k-й PRU заданы следующим образом:
Если
Если
<Вариант осуществления 9>
На Фиг.27 и 28 показаны структуры выделения пилот-сигналов для подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра).
Для построения подкадра, состоящего из 7 символов OFDMA (т.е. расширенного подкадра), способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап добавления 'столбца', который не выделяется для поднесущей пилот-сигнала, до первого символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра (Фиг.28) или после последнего символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра (Фиг.27).
Альтернативно, способ выделения пилот-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может содержать этап копирования 'столбца', который не выделен для поднесущих пилот-сигнала из структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра, и этап добавления скопированного 'столбца' до первого символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра (Фиг.28) или после последнего символа OFDMA структуры выделения пилот-сигналов нормального подкадра (Фиг.27).
В структуре выделения пилот-сигналов, показанной на Фиг.27 и 28, индексы выделения пилот-сигналов для антенн можно подробно представить следующим образом.
Согласно Фиг.27 при условии, что l указывает символы OFDMA в подкадре, который содержит 7 символов OFDMA, и l ∈ {0,1,4,5}, поднесущая пилот-сигнала, выделяемая на i-й антенне, l-й символ OFDMA и k-й PRU заданы следующим образом:
Согласно Фиг.28 при условии, что l указывает символы OFDMA в подкадре, который содержит 7 символов OFDMA, и l ∈ {1,2,5,6}, поднесущая пилот-сигнала, выделяемая на i-й антенне, l-й символ OFDMA и k-й PRU заданы следующим образом:
В итоге варианты осуществления 7-9 настоящего изобретения, показанные на Фиг.25-28, являются усовершенствованиями традиционных выделений пилот-сигналов, показанных на Фиг.12. Эти усовершенствования приведены в Таблице 2.
Кроме того, структура выделения пилот-сигналов, показанная на Фиг.27, обеспечивает более высокую производительность, чем структура выделения пилот-сигналов, показанная на Фиг.26, поскольку расстояние между пилотными символами не увеличивается, и, таким образом канальная оценка не ухудшается. Кроме того, структуру выделения пилот-сигналов, показанную на Фиг.27, легче реализовать, чем структуру выделения пилот-сигналов, показанную на Фиг.28 в отношении функциональной совместимости/упрощения в отношении обратной совместимости с традиционными выделениями пилот-сигналов.
Для всех вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения, часть поднесущих пилот-сигнала для передающих антенн можно использовать для общего пилот-сигнала, и другую часть поднесущих пилот-сигнала для передающих антенн можно использовать для выделенного пилот-сигнала. Альтернативно, все поднесущие пилот-сигнала для передающих антенн можно использовать для общего пилот-сигнала, в противном случае, все поднесущие пилот-сигнала для передающих антенн можно использовать для выделенного пилот-сигнала.
Кроме того, использование поднесущих данных, отличных от поднесущих пилот-сигнала, которые последовательно выделяются, позволяет последовательно спаривать поднесущие данных на величину(ы), кратную(ые) 2. В результате можно легко применять схему MIMO для SFBC (пространственно-частотный блочный код) и общие пилот-сигналы и выделенные пилот-сигналы эффективно применяются. Таким образом, благодаря разделению пилотных символов согласно, по меньшей мере, одному из вышеописанных вариантов осуществления можно применять схему SFBC. Кроме того, благодаря группированию пилот-сигналов как четные пары во временном измерении можно применять схему пространственно-временного блочного кода (STBC).
Вышеприведенное рассмотрение включало в себя ссылку на модуляцию OFDMA. Однако настоящее изобретение применимо также к сценариям ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM).
Вышеописанные функции могут осуществлять процессором, например микропроцессором, контроллером, микроконтроллером или специализированной интегральной схемой (ASIC), которая закодирована на осуществление функций. Конструирование, разработка и реализация кода очевидна специалистам в данной области техники на основании описания настоящего изобретения.
Способ выделения поднесущих пилот-сигнала согласно настоящему изобретению применим к системе IEEE 802.16m. Как описано выше, основной принцип, например конфигурация пилот-сигналов для равномерного выделения мощности передачи антеннам или формирование шаблона со сдвигом пилот-сигналов, также применим к другим системам беспроводной связи тем же способом.
Специалисты в данной области техники могут предложить различные модификации и вариации настоящего изобретения не выходя за рамки сущности или объема изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и вариации этого изобретения, при условии, что они согласуются с объемом прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.
Промышленное применение
Настоящее изобретение можно использовать для сетевого устройства системы беспроводной мобильной связи.
Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в эффективном выделении поднесущих пилот-сигнала в системе беспроводной связи, а также в повышении производительности канальной оценки. Раскрыт способ выделения поднесущих пилот-сигнала в блоке ресурсов для системы широкополосной беспроводной мобильной связи с множественными передающими антеннами с использованием ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM) модуляции. Согласно этому способу поднесущие пилот-сигнала выделяются блоку ресурсов, состоящему из пяти (5) или семи (7) символов OFDM таким образом, что только четыре (4) символа OFDM блока ресурсов выделяются для поднесущих пилот-сигнала. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 28 ил., 2 табл.
1. Способ связи с устройством беспроводной связи, содержащий этапы, на которых
принимают сигнал множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), передаваемый от антенной системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO), причем OFDMA сигнал принимается с использованием одного или более блоков ресурсов, причем каждый блок ресурсов имеет форму 18×7 матрицы, представляющей 18 поднесущих и 7 OFDMA символов; и
выполняют канальную оценку на основании четырех пилот-сигналов, соответствующих четырем потокам, причем четыре пилот-сигнала распределены только по 1-му, 2-му, 5-му и 6-му OFDMA символам из 7 OFDMA символов,
причем в каждом OFDMA символе, содержащем пилотные поднесущие, первая и вторая возникающие пилотные поднесущие разделены четырьмя поднесущими, вторая и третья возникающие пилотные поднесущие разделены шестью поднесущими, и третья и четвертая возникающие пилотные поднесущие разделены четырьмя поднесущими,
причем в каждом OFDMA символе, содержащем пилотные поднесущие, с первой по четвертую возникающие пилотные поднесущие соответствуют четырем антеннам.
2. Способ по п.1, в котором четыре пилотные поднесущие включают в себя пилотные поднесущие Р0, P1, P2 и Р3, причем пилотные поднесущие P0, P1, P2 и Р3 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в первом OFDMA символе.
3. Способ по п.2, в котором пилотные поднесущие P2, Р3, P0 и Р1 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими во втором OFDMA символе.
4. Способ по п.1, в котором четыре пилотные поднесущие включают в себя пилотные поднесущие P0, P1, P2 и Р3, и пилотные поднесущие Р1, P0, Р3 и P2 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в пятом OFDMA символе.
5. Способ по п.4, в котором пилотные поднесущие Р3, P2, Р1 и P0 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в шестом OFDMA символе.
6. Способ по п.1, дополнительно содержащий MIMO постобработку выхода этапа выполнения канальной оценки.
7. Способ связи с устройством беспроводной связи, содержащий этапы, на которых
принимают сигнал множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), передаваемый от антенной системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO), причем OFDMA сигнал принимается с использованием одного или более блоков ресурсов, причем каждый блок ресурсов имеет форму 18×5 матрицы, представляющей 18 поднесущих и 5 OFDMA символов; и
выполняют канальную оценку на основании четырех пилот-сигналов, соответствующих четырем потокам, причем четыре пилот-сигнала распределены только по 1-му, 2-му, 4-му и 5-му OFDMA символам из 5 OFDMA символов,
причем в каждом OFDMA символе, содержащем пилотные поднесущие, первая и вторая возникающие пилотные поднесущие разделены четырьмя поднесущими, вторая и третья возникающие пилотные поднесущие разделены шестью поднесущими, и третья и четвертая возникающие пилотные поднесущие разделены четырьмя поднесущими, причем в каждом OFDMA символе, содержащем пилотные поднесущие, с первой по четвертую возникающие пилотные поднесущие соответствуют четырем антеннам.
8. Способ по п.7, в котором четыре пилотные поднесущие включают в себя пилотные поднесущие Р0, P1, P2 и Р3, и пилотные поднесущие Р0, P1, P2 и Р3 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в первом OFDMA символе.
9. Способ по п.8, в котором пилотные поднесущие P2, Р3, Р0 и Р1 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими во втором OFDMA символе.
10. Способ по п.7, в котором четыре пилотные поднесущие включают в себя пилотные поднесущие Р0, Р1, P2, и Р3, и пилотные поднесущие Р1, Р0, Р3 и P2 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в пятом OFDMA символе.
11. Способ по п.10, в котором пилотные поднесущие Р3, P2, Р1 и Р0 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в шестом OFDMA символе.
12. Способ по п.7, дополнительно содержащий MIMO постобработку выхода этапа выполнения канальной оценки.
13. Устройство беспроводной мобильной связи, содержащее
приемник, предназначенный для приема сигнала множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), передаваемого от антенной системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO), причем OFDMA сигнал принимается с использованием одного или более блоков ресурсов, причем каждый блок ресурсов имеет форму 18×7 матрицы, представляющей 18 поднесущих и 7 OFDMA символов; и
блок канальной оценки, оперативно подключенной к приемнику и предназначенный для оценки характеристик канала на основании четырех пилот-сигналов, соответствующих четырем потокам, причем четыре пилот-сигнала распределены только по 1-му, 2-му, 5-му и 6-му OFDMA символам из 7 OFDMA символов,
причем в каждом OFDMA символе, содержащем пилотные поднесущие, первая и вторая возникающие пилотные поднесущие разделены четырьмя поднесущими, вторая и третья возникающие пилотные поднесущие разделены шестью поднесущими, и третья и четвертая возникающие пилотные поднесущие разделены четырьмя поднесущими,
причем в каждом OFDMA символе, содержащем пилотные поднесущие, с первой по четвертую возникающие пилотные поднесущие соответствуют четырем потокам.
14. Устройство беспроводной мобильной связи по п.13, в котором четыре пилотные поднесущие включают в себя пилотные поднесущие Р0, P1, P2 и Р3, причем пилотные поднесущие Р0, Р1, P2 и Р3 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в первом OFDMA символе.
15. Устройство беспроводной мобильной связи по п.14, в котором пилотные поднесущие P2, Р3, Р0 и Р1 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в втором OFDMA символе.
16. Устройство беспроводной мобильной связи по п.13, в котором четыре пилотные поднесущие включают в себя пилотные поднесущие Р0, Р1, P2 и Р3, причем пилотные поднесущие Р1, Р0, Р3 и P2 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в пятом OFDMA символе.
17. Устройство беспроводной мобильной связи по п.16, в котором пилотные поднесущие Р3, P2, Р1 и Р0 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в шестом OFDMA символе.
18. Устройство беспроводной мобильной связи по п.13, дополнительно содержащее
постпроцессор MIMO, оперативно подключенный к блоку канальной оценки и предназначенный для постобработки выхода блока канальной оценки.
19. Устройство беспроводной мобильной связи, содержащее
приемник, предназначенный для приема сигнала множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), передаваемого от антенной системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO), причем OFDMA сигнал принимается с использованием одного или более блоков ресурсов, причем каждый блок ресурсов имеет форму 18×5 матрицы, представляющей 18 поднесущих и 5 OFDMA символов; и
блок канальной оценки, оперативно подключенный к приемнику и предназначенный для оценки характеристик канала на основании четырех пилот-сигналов, соответствующих четырем потокам, причем четыре пилот-сигнала распределены только по 1-му, 2-му, 4-му и 5-му OFDMA символам из 5 OFDMA символов,
причем в каждом OFDMA символе, содержащем пилотные поднесущие, первая и вторая возникающие пилотные поднесущие разделены четырьмя поднесущими, вторая и третья возникающие пилотные поднесущие разделены шестью поднесущими, и третья и четвертая возникающие пилотные поднесущие разделены четырьмя поднесущими,
причем в каждом OFDMA символе, содержащем пилотные поднесущие, с первой по четвертую возникающие пилотные поднесущие соответствуют четырем потокам.
20. Устройство беспроводной мобильной связи по п.19, в котором четыре пилотные поднесущие включают в себя пилотные поднесущие Р0, P1, P2 и Р3, причем пилотные поднесущие Р0, Р1, P2 и Р3 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в первом OFDMA символе.
21. Устройство беспроводной мобильной связи по п.20, в котором пилотные поднесущие Р2, Р3, Р0 и Р1 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими во втором OFDMA символе.
22. Устройство беспроводной мобильной связи по п.19, в котором четыре пилотные поднесущие включают в себя пилотные поднесущие Р0, P1, P2 и Р3, причем пилотные поднесущие Р1, Р0, Р3 и P2 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в пятом OFDMA символе.
23. Устройство беспроводной мобильной связи по п.22, в котором пилотные поднесущие Р3, P2, Р1 и Р0 являются первой, второй, третьей и четвертой возникающими пилотными поднесущими в шестом OFDMA символе.
24. Устройство беспроводной мобильной связи по п.19, дополнительно содержащее
постпроцессор MIMO, оперативно подключенный к блоку канальной оценки и предназначенный для постобработки выхода блока канальной оценки.
| СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ OFDMA | 2005 |
|
RU2325760C1 |
| УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ В СИСТЕМАХ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СВЯЗИ | 2003 |
|
RU2325038C2 |
| US 2005286408, 29.12.2005 | |||
| US 2007104283 A1, 10.05.2007. | |||
