МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ КАНАЛОВ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2012 года по МПК H04L5/02 

Настоящая заявка притязает на приоритет предварительной патентной заявки США № 60/894378, под названием “EFFICIENT MULTIPLEXING OF PRIMARY AND SECONDARY FAST FEEDBACK CHANNELS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”, поданной 12 марта 2007 г., назначенной ее правообладателю и включенной сюда в порядке ссылки.

Область техники

Настоящее раскрытие относится, в целом, к связи и, в частности, к способам для посылки сигнализации в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения различного содержимого связи, например речи, видео, пакетных данных, сообщений, широковещания и т.д. Эти беспроводные системы могут представлять собой системы множественного доступа, способные поддерживать множественных пользователей за счет совместного использования доступными системными ресурсами. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы ортогонального FDMA (OFDMA) и системы FDMA на одной несущей (SC-FDMA).

Система беспроводной связи может включать в себя любое количество базовых станций, которые могут поддерживать связь для любого количества абонентских станций на нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) это линия связи от базовых станций к абонентским станциям, и восходящая линия связи (или обратная линия связи) это линия связи от абонентских станций к базовым станциям. Система может использовать различные каналы обратной связи для посылки сигнализации. Сигнализация полезна, но представляет непроизводительные затраты в системе.

Поэтому в технике существует необходимость в способах эффективной посылки сигнализации в системе беспроводной связи.

Сущность изобретения

Здесь описаны способы для эффективной посылки сигнализации в системе беспроводной связи. В одном аспекте множественные каналы обратной связи можно мультиплексировать так, чтобы они могли совместно использовать частотно-временные ресурсы. Частотно-временные ресурсы могут содержать, по меньшей мере, одну мозаику, причем каждая мозаика содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа. Каждому каналу обратной связи можно выделять отдельное подмножество поднесущих в каждой мозаике.

В одной конструкции абонентская станция может определять (например, через сообщение назначения) частотно-временные ресурсы, содержащие первую часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи и вторую часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи. Первая и вторая части частотно-временных ресурсов могут содержать первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих соответственно в каждой из, по меньшей мере, одной мозаик. Абонентская станция может посылать сигнализацию по первому каналу обратной связи с использованием первой части частотно-временных ресурсов и/или по второму каналу обратной связи с использованием второй части частотно-временных ресурсов. Абонентская станция может посылать векторы символов модуляции первой длины на первой части частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи. Альтернативно или дополнительно, абонентская станция может посылать векторы символов модуляции второй длины на второй части частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи.

В одной конструкции базовая станция может принимать первый и второй каналы обратной связи на первой и второй частях частотно-временных ресурсов соответственно. Базовая станция может получать векторы принятых символов первой длины для первого канала обратной связи и может получать векторы принятых символов второй длины для второго канала обратной связи. Базовая станция может выполнять детектирование на векторах принятых символов для первого канала обратной связи на основе первого набора векторов символов модуляции, используемого для первого канала обратной связи. Базовая станция также может выполнять детектирование на векторах принятых символов для второго канала обратной связи на основе второго набора векторов символов модуляции, используемого для второго канала обратной связи.

Различные аспекты и признаки раскрытия более подробно описаны ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает систему беспроводной связи.

Фиг.2 показывает структуру поднесущих для частичного использования поднесущих (PUSC).

Фиг.3 показывает мозаичную структуру для PUSC.

Фиг.4A показывает мозаичную структуру для первичного канала быстрой обратной связи.

Фиг.4B показывает мозаичную структуру для вторичного канала быстрой обратной связи.

Фиг.5 показывает мозаичную структуру для мультиплексирования первичного и вторичного каналов быстрой обратной связи.

Фиг.6 показывает сигнальное созвездие QPSK.

Фиг.7 показывает процесс для посылки сигнализации.

Фиг.8 показывает устройство для посылки сигнализации.

Фиг.9 показывает процесс для приема сигнализации.

Фиг.10 показывает устройство для приема сигнализации.

Фиг.11 показывает блок-схему двух абонентских станций и базовой станции.

Подробное описание

Описанные здесь способы можно использовать для различных систем беспроводной связи, например систем CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA и SC-FDMA. Способы также можно использовать для систем, которые поддерживают множественный доступ с пространственным разделением (SDMA), множественные входы и множественные выходы (MIMO) и т.д. Термины “система” и “сеть” часто используются здесь взаимозаменяемо. Система OFDMA может реализовать технологию радиосвязи, например Сверхмобильный Широкополосный Доступ (UMB), Усовершенствованный Универсальный Наземный Радиодоступ (E-UTRA), IEEE 802.20, IEEE 802.16 (которая также называется WiMAX), IEEE 802.11 (которая также называется Wi-Fi), Flash-OFDM® и т.д. Эти различные технологии и стандарты радиосвязи известны в технике.

Для ясности, различные аспекты способов описаны ниже применительно к WiMAX, который описан в IEEE 802.16, под названием “Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems”, датированном 1 октября 2004 г., и в IEEE 802.16e, под названием “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,” датированном 28 февраля, 2006 г. Эти документы общедоступны. Способы также можно использовать для IEEE 802.16m, который является новым радиоинтерфейсом, разработанным для WiMAX.

Описанные здесь способы можно использовать для посылки сигнализации на восходящей линии связи, а также на нисходящей линии связи. Для ясности, различные аспекты способов описаны ниже применительно к посылке сигнализации на восходящей линии связи.

Фиг.1 показывает систему 100 беспроводной связи с множественными базовыми станциями (BS) 110 и множественными абонентскими станциями (SS) 120. Базовая станция это станция, которая поддерживает связь для абонентских станций и может выполнять такие функции, как подключение, управление и контроль абонентских станций. Базовая станция также может называться Node B, усовершенствованным Node B, точкой доступа и т.д. Системный контроллер 130 может присоединяться к базовым станциям 110 и обеспечивать координацию и контроль для этих базовых станций.

Абонентские станции 120 могут быть рассеяны по системе, и каждая абонентская станция может быть стационарной или мобильной. Абонентская станция это устройство, которое может устанавливать связь с базовой станцией. Абонентская станция также может называться мобильной станцией, терминалом, терминалом доступа, пользовательским оборудованием, абонентским блоком, станцией и т.д. Абонентская станция может представлять собой сотовый телефон, карманный персональный компьютер (КПК), беспроводное устройство, беспроводной модем, карманное устройство, портативный компьютер, радиотелефон и т.д.

IEEE 802.16 использует ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (OFDM) для нисходящей линии связи и восходящей линии связи. OFDM разбивает полосу пропускания системы на множественные (N_FFT) ортогональные поднесущие, которые также могут называться тонами, бинами и т.д. Каждая поднесущая может модулироваться данными или пилот-сигналом. Количество поднесущих может зависеть от полосы пропускания системы, а также от разнесения между соседними поднесущими. Например, N_FFT может быть равно 128, 256, 512, 1024 или 2048. Лишь подмножество всех N_FFT поднесущих можно использовать для передачи данных и пилот-сигнала, и оставшиеся поднесущие могут выступать в качестве защитных поднесущих, которые позволяют системе соответствовать требованиям спектральной маски. В нижеследующем описании поднесущая данных является поднесущей, используемой для данных, и пилотная поднесущая является поднесущей, используемой для пилот-сигнала. Символ OFDM может предаваться в каждом периоде символа OFDM (или просто периоде символа). Каждый символ OFDM может включать в себя поднесущие данных, используемые для посылки данных, пилотные поднесущие, используемые для посылки пилот-сигнала, и защитные поднесущие, не используемые для данных или пилот-сигнала.

Фиг.2 показывает структуру 200 поднесущих для PUSC на восходящей линии связи в IEEE 802.16. Используемые поднесущие могут делиться на N_tiles мозаик. Каждая мозаика может охватывать четыре поднесущие в каждом из трех символов OFDM и может включать в себя всего 12 поднесущих.

Фиг.3 показывает мозаичную структуру 300, используемую для посылки данных и пилот-сигнала на восходящей линии связи в IEEE 802.16. В структуре 300 мозаика включает в себя четыре пилотные поднесущие в четырех углах мозаики и восемь поднесущих данных в восьми оставшихся положениях мозаики. Символ модуляции данных можно посылать на каждой поднесущей данных, и символ модуляции пилот-сигнала можно посылать на каждой пилотной поднесущей.

Каналы быстрой обратной связи можно задать и использовать для переноса различных типов сигнализации, например информации качества канала (CQI), квитирования (ACK), режима MIMO, коэффициентов MIMO и т.д. Каналам быстрой обратной связи можно выделять слоты восходящей линии связи, которые также могут называться слотами быстрой обратной связи. Слот восходящей линии связи может включать в себя шесть мозаик, обозначенные как Мозаика(0)~Мозаика (5), что показано на фиг.2. В общем случае шесть мозаик одного слота восходящей линии связи могут соседствовать друг с другом (как показано на фиг.2) или распределяться по полосе пропускания системы (не показано на фиг.2).

Фиг.4A показывает мозаичную структуру 400, которую можно использовать для первичного канала быстрой обратной связи. Вектор восьми символов модуляции можно посылать на восьми поднесущих в мозаике, как показано на фиг.4A. Эти восемь поднесущих соответствуют поднесущим данных в мозаике, показанной на фиг.3. Восемь символов модуляции, посланные в мозаике, являются данными индексами , для , где n - индекс для канала быстрой обратной связи, m - индекс для мозаики и k - индекс для символа модуляции, посланного в мозаике. Таким образом, является индексом символа модуляции для k-го символа модуляции в m-й мозаике n-го канала быстрой обратной связи. Символы не посылаются на четырех поднесущих в четырех углах мозаики, которые соответствуют четырем пилотным поднесущим на фиг.3.

Фиг.4B показывает мозаичную структуру 410, которую можно использовать для вторичного канала быстрой обратной связи. Вектор четырех символов модуляции можно посылать на четырех поднесущих в мозаике, как показано на фиг.4B. Эти четыре поднесущие соответствуют пилотным поднесущим в мозаике, показанной на фиг.3. Четыре символа модуляции, посылаемые в мозаике, являются данными индексами , для , где n, m и k определены выше. Символы не посылаются на восьми оставшихся поднесущих в мозаике, которые соответствуют восьми поднесущим данных на фиг.3.

Фиг.5 показывает конструкцию мозаичной структуры 500, которую можно использовать для мультиплексирования первичного и вторичного каналов быстрой обратной связи на одной и той же мозаике для совместного использования частотно-временных ресурсов. Частотно-временные ресурсы также можно называть ресурсами передачи, ресурсами сигнализации, радиоресурсами и т.д. В этой конструкции первичному каналу быстрой обратной связи выделяется восемь поднесущих в мозаике, которые соответствуют восьми поднесущим данных на фиг.3. Вторичному каналу быстрой обратной связи выделяется четыре поднесущие в четырех углах мозаики, которые соответствуют четырем пилотным поднесущим на фиг.3. Таким образом, первичному и вторичному каналам быстрой обратной связи выделяются два непересекающихся подмножества поднесущих в одной и той же мозаике, и они могут посылаться одновременно, не создавая помехи друг для друга.

Фиг.5 показывает одну конструкцию мультиплексирования первичного и вторичного каналов быстрой обратной связи на одной и той же мозаике. В общем случае каждому каналу быстрой обратной связи можно выделять любое количество поднесущих и любую одну из поднесущих в мозаике. Более двух каналов быстрой обратной связи также могут мультиплексироваться на одной и той же мозаике. Каждому каналу быстрой обратной связи можно выделять отдельное подмножество поднесущих в мозаике. Каналам быстрой обратной связи, мультиплексированным на одной и той же мозаике, можно выделять одинаковое или разные количества поднесущих.

В одной конструкции единичная абонентская станция может посылать сигнализацию как на первичном, так и вторичном каналах быстрой обратной связи на одной и той же мозаике. Это может позволить абонентской станции посылать больше сигнализации на частотно-временных ресурсах, выделенных для этих каналов быстрой обратной связи.

В другой конструкции две абонентские станции могут совместно использовать одну и ту же мозаику. Одна абонентская станция может посылать сигнализацию по первичному каналу быстрой обратной связи на одной части мозаики, и другая абонентская станция может посылать сигнализацию по вторичному каналу быстрой обратной связи на другой части мозаики. Это мультиплексирование может позволить двум абонентским станциям совместно использовать и более полно использовать частотно-временные ресурсы.

Первичный и вторичный каналы быстрой обратной связи можно посылать на одном слоте восходящей линии связи, который может содержать шесть мозаик. Каждая мозаика может включать в себя восемь поднесущих для первичного канала быстрой обратной связи и четыре поднесущие для вторичного канала быстрой обратной связи, как показано на фиг.5. В каждой мозаике один вектор восьми символов модуляции можно посылать на восьми поднесущих для первичного канала быстрой обратной связи, и один вектор четырех символов модуляции можно посылать на четырех поднесущих для вторичного канала быстрой обратной связи. Каждый символ модуляции можно посылать на отдельной поднесущей.

Для первичного канала быстрой обратной связи можно сформировать восемь ортогональных векторов v ₀~v ₇. Каждый вектор может включать в себя восемь символов модуляции и может быть выражен как

v _i=[P_i,0 P_i,1 P_i,2 P_i,3 P_i,4 P_i,5 P_i,6 P_i,7]^T для i=0 …, 7, Уравнение (1)

где - k-й символ модуляции в 8-элементном векторе , и “ ^T ” обозначает транспонирование.

Восемь векторов ~ ортогональны друг другу, в связи с чем

Уравнение (2)

где “ ^H ” обозначает транспонирование с комплексным сопряжением.

Для вторичного канала быстрой обратной связи можно сформировать четыре ортогональных вектора w ₀~w ₃. Каждый вектор может включать в себя четыре символа модуляции и может быть выражен в виде

w _j=[P_i,0 P_i,1 P_i,2 P_i,3]^T, для j=0,…, 3, Уравнение (3)

где - k-й символ модуляции в 4-элементном векторе w _j.

Четыре вектора w ₀~w ₃ ортогональны друг другу, в связи с чем

Уравнение (4)

Фиг.6 показывает иллюстративное сигнальное созвездие для QPSK, которое используется в IEEE 802.16. Это сигнальное созвездие включает в себя четыре точки сигнала, соответствующие четырем возможным символам модуляции для QPSK. Каждый символ модуляции является комплексной величиной в виде , где x _i - действительная составляющая и x _q - мнимая составляющая. Действительная составляющая x _i может принимать значение или +1.0, или -1.0, и мнимая составляющая x _q также может принимать значение или +1.0, или -1.0. Четыре символа модуляции обозначаются как P0, P1, P2 и P3.

Восемь векторов v ₀~v ₇ можно формировать посредством восьми разных перестановок символов модуляции QPSK P0, P1, P2 и P3, где . Аналогично, четыре вектора w ₀~w ₃ можно формировать посредством четырех разных перестановок символов модуляции QPSK P0, P1, P2 и P3, где . Первые два столбца Таблицы 1 дают восемь символов модуляции в каждом из восьми векторах v ₀~v ₇, согласно одной конструкции. Последние два столбца Таблицы 1 дают четыре символа модуляции в каждом из четырех векторах w ₀~w ₃, согласно одной конструкции. Векторы v ₀~v ₇ и векторы w ₀~w ₃ также можно формировать другими способами.

Таблица 1 Индекс i вектора Символы модуляции в векторе   Индекс j вектора Символы модуляции в векторе 0 P0, P1, P2, P3, P0, P1, P2, P3   0 P0, P0, P0, P0 1 P0, P3, P2, P1, P0, P3, P2, P1   1 P0, P2, P0, P2 2 P0, P0, P1, P1, P2, P2, P3, P3   2 P0, P1, P2, P3 3 P0, P0, P3, P3, P2, P2, P1, P1   3 P1, P0, P3, P2 4 P0, P0, P0, P0, P0, P0, P0, P0       5 P0, P2, P0, P2, P0, P2, P0, P2       6 P0, P2, P0, P2, P2, P0, P2, P0       7 P0, P2, P2, P0, P2, P0, P0, P2      

Сообщение сигнализации для первичного канала быстрой обратной связи можно отображать в набор 8-элементных векторов, и этот набор 8-элементных векторов можно посылать для переноса сообщения. Например, 4-битовое сообщение или 6-битовое сообщение можно отображать в набор из шести 8-элементных векторов, и каждый 8-элементный вектор можно посылать на 8 поднесущих в одной мозаике для первичного канала быстрой обратной связи. Иллюстративное отображение 4-битового сообщения в набор из шести 8-элементных векторов и иллюстративное отображение 6-битового сообщения в набор из шести 8-элементных векторов описаны в вышеупомянутых документах IEEE 802.16.

Сообщение сигнализации для вторичного канала быстрой обратной связи можно отображать в набор 4-элементных векторов, и этот набор 4-элементных векторов можно посылать для переноса сообщения. Например, 4-битовое сообщение можно отображать в набор из шести 4-элементных векторов, и каждый 4-элементный вектор можно посылать на 4 поднесущих в одной мозаике для вторичного канала быстрой обратной связи. Иллюстративное отображение 4-битового сообщения в набор из шести 4-элементных векторов описаны в вышеупомянутых документах IEEE 802.16.

Одна или две абонентские станции может/могут посылать сообщения сигнализации по первичному и вторичному каналам быстрой обратной связи на мозаиках, совместно используемых этими каналами быстрой обратной связи. Базовая станция может получать 12 принятых символов из 12 поднесущих в каждой мозаике. Базовая станция может демультиплексировать 12 принятых символов из каждой мозаики m для получения (i) вектора восьми принятых символов из восьми поднесущих для первичного канала быстрой обратной связи и (ii) вектора четырех принятых символов из четырех поднесущих для вторичного канала быстрой обратной связи. Базовая станция может выполнять некогерентное детектирование на векторах и для определения векторов и , посылаемых по первичному и вторичному каналам быстрой обратной связи. Некогерентное детектирование это детектирование без помощи опорного пилот-сигнала.

В одной конструкции базовая станция может выполнять некогерентное детектирование для первичного канала быстрой обратной связи путем корреляции принятого вектора для каждой мозаики m с каждым из восьми возможных векторов ~, следующим образом:

Уравнение (5)

где - результат корреляции для вектора в мозаике m.

Для каждой мозаики m базовая станция может идентифицировать вектор с наибольшим результатом корреляции, следующим образом:

Уравнение (6)

Для каждой мозаики m базовая станция может определять, что вектор был послан в мозаике m для первичного канала быстрой обратной связи на основе принятого вектора для мозаики m. Базовая станция может получать набор из шести детектированных векторов v _0,d~v _5,d для всех шести мозаик, используемых для первичного канала быстрой обратной связи, и может определять сообщение, посланное по первичному каналу быстрой обратной связи, на основе этого набора из шести детектированных векторов.

В одной конструкции базовая станция может выполнять некогерентное детектирование для вторичного канала быстрой обратной связи путем корреляции принятого вектора для каждой мозаики m с каждым из четырех возможных векторов ~, следующим образом:

Уравнение (7)

где - результат корреляции для вектора в мозаике m.

Для каждой мозаики m базовая станция может идентифицировать вектор с наибольшим результатом корреляции, следующим образом:

Уравнение (8)

Для каждой мозаики m базовая станция может определять, что вектор был послан в мозаике m для вторичного канала быстрой обратной связи на основе принятого вектора для мозаики m. Базовая станция может получать набор из шести детектированных векторов w _0,e~w _5,e для всех шести мозаик, используемых для вторичного канала быстрой обратной связи, и может определять сообщение, посланное по вторичному каналу быстрой обратной связи, на основе этого набора из шести детектированных векторов.

В другой конструкции базовая станция может выполнять некогерентное детектирование для первичного канала быстрой обратной связи следующим образом:

Уравнение (9)

где - вектор, подлежащий посылке в мозаике m для сообщения c,

G _m - масштабный коэффициент для мозаики m, и

A _c - метрика для сообщения c по первичному каналу быстрой обратной связи.

В конструкции, показанной в уравнении (9), базовая станция может коррелировать набор из шести принятых векторов для шести мозаик, используемых для первичного канала быстрой обратной связи, с набором из шести векторов для каждого возможного сообщения, которое можно посылать по первичному каналу быстрой обратной связи. Базовая станция может выбирать сообщение с наилучшей метрикой A _c как сообщение, которое было принято по первичному каналу быстрой обратной связи. Базовая станция может выполнять некогерентное детектирование для вторичного канала быстрой обратной связи аналогичным образом. Базовая станция также может выполнять детектирование для первичного и вторичного каналов быстрой обратной связи другими способами.

Фиг.7 показывает конструкцию процесса 700, выполняемого абонентской станцией или какой-либо другой сущностью для посылки сигнализации. Абонентская станция может определять (например, через сообщение назначения) частотно-временные ресурсы, содержащие первую часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи и вторую часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи (блок 712). Первый и второй каналы обратной связи могут соответствовать первичному и вторичному каналам быстрой обратной связи, соответственно, в IEEE 802.16 или могут быть другими каналами обратной связи. Абонентская станция может посылать сигнализацию по первому каналу обратной связи с использованием первой части частотно-временных ресурсов и/или по второму каналу обратной связи с использованием второй части частотно-временных ресурсов (блок 714).

Частотно-временные ресурсы для первого и второго каналов обратной связи могут содержать, по меньшей мере, одну мозаику (например, шесть мозаик). Каждая мозаика может содержать, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа. Первая и вторая части частотно-временных ресурсов могут содержать первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждой мозаике. В одной конструкции каждая мозаика содержит четыре поднесущие в каждом из трех периодов символа. Первая часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи может содержать все поднесущие в каждой мозаике за исключением четырех поднесущих в четырех углах каждой мозаики, например, как показано на фиг.5. Вторая часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи может содержать четыре поднесущие в четырех углах каждой мозаики, например, как показано на фиг.5. Первая и вторая части частотно-временных ресурсов могут также содержать другие подмножества поднесущих в каждой мозаике.

В одной конструкции абонентская станция может посылать сигнализацию по первому каналу обратной связи с использованием первой части частотно-временных ресурсов, и другая абонентская станция может использовать вторую часть частотно-временных ресурсов. В другой конструкции абонентская станция может посылать сигнализацию по второму каналу обратной связи с использованием второй части частотно-временных ресурсов, и другая абонентская станция может использовать первую часть частотно-временных ресурсов. В еще одной конструкции абонентская станция может посылать сигнализацию по первому каналу обратной связи с использованием первой части частотно-временных ресурсов и также по второму каналу обратной связи с использованием второй части частотно-временных ресурсов.

Для блока 714 абонентская станция может посылать векторы символов модуляции первой длины (например, восемь) на первой части частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи. Альтернативно или дополнительно, абонентская станция может посылать векторы символов модуляции второй длины (например, четыре) на второй части частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи.

Фиг.8 показывает конструкцию устройства 800 для посылки сигнализации. Устройство 800 включает в себя модуль 812 для определения частотно-временных ресурсов, содержащих первую часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи и вторую часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи, и модуль 814 для посылки сигнализации по первому каналу обратной связи и/или второму каналу обратной связи.

Фиг.9 показывает конструкцию процесса 900, выполняемого базовой станцией или какой-либо другой сущностью для приема сигнализации. Базовая станция может принимать первый канал обратной связи на первой части частотно-временных ресурсов (блок 912) и может принимать второй канал обратной связи на второй части частотно-временных ресурсов (блок 914). Частотно-временные ресурсы для первого и второго каналов обратной связи могут содержать, по меньшей мере, одну мозаику, и каждая мозаика может содержать, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа. Первая и вторая части частотно-временных ресурсов могут содержать первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждой мозаике. Первый и второй каналы обратной связи могут соответствовать первичному и вторичному каналам быстрой обратной связи, соответственно, в IEEE 802.16 или могут быть другими каналами обратной связи. Базовая станция может принимать первый и второй каналы обратной связи от одной абонентской станции или от двух абонентских станций.

Для блока 912 базовая станция может получать векторы принятых символов первой длины (например, восемь) для первого канала обратной связи. Для блока 914 базовая станция может получать векторы принятых символов второй длины (например, четыре) для второго канала обратной связи. Базовая станция может выполнять детектирование (например, некогерентное детектирование) на векторах принятых символов для первого канала обратной связи на основе первого набора векторов символов модуляции (например, векторах ~), используемого для первого канала обратной связи (блок 916). Базовая станция может выполнять детектирование на векторах принятых символов для второго канала обратной связи на основе второго набора векторов символов модуляции (например, векторах w ₀~w ₃), используемого для второго канала обратной связи (блок 918). В одной конструкции, для каждого канала обратной связи, базовая станция может выполнять детектирование для каждой мозаики и затем определять сообщение сигнализации, принятое на этом канале обратной связи на основе результатов корреляции, полученных для всех мозаик. В другой конструкции, для каждого канала обратной связи, базовая станция может выполнять детектирование по всем мозаикам для каждого возможного сообщения сигнализации и затем определять сообщение, принятое на этом канале обратной связи на основе результатов корреляции, полученных для всех возможных сообщений.

Фиг.10 показывает конструкцию устройства 1000 для приема сигнализации. Устройство 1000 включает в себя модуль 1012 для приема первого канала обратной связи на первой части частотно-временных ресурсов, модуль 1014 для приема второго канала обратной связи на второй части частотно-временных ресурсов, модуль 1016 для выполнения детектирования на векторах принятых символов для первого канала обратной связи, и модуль 1018 для выполнения детектирования на векторах принятых символов для второго канала обратной связи.

Модули на фиг.8 и 10 могут содержать процессоры, электронные устройства, аппаратные устройства, электронные компоненты, логические схемы, блоки памяти и т.д., или любые их комбинации.

Фиг.11 показывает блок-схему конструкции двух абонентских станций 120x и 120y и базовой станции 110, которые могут быть двумя из абонентских станций и одной из базовых станций на фиг.1. Абонентская станция 120x снабжена одной антенной 1132x, абонентская станция 120y снабжена множественными (T) антеннами 1132a~1132t, и базовая станция 110 снабжена множественными (R) антеннами 1152a~1152r. В общем случае абонентские станции и базовая станция могут быть снабжены любым количеством антенн. Каждая антенна может быть физической антенной или антенной решеткой.

На каждой абонентской станции 120 процессор 1120 данных и сигнализации передачи (TX) принимает данные из источника данных 1112, обрабатывает (например, форматирует, кодирует, перемежает и отображает в символы) данные, и генерирует символы модуляции для данных (или просто символы данных). Процессор 1120 также принимает сигнализацию (например, для первичного и/или вторичного каналов быстрой обратной связи) от контроллера/процессора 1140, обрабатывает сигнализацию и генерирует символы модуляции для сигнализации (или просто символы сигнализации). Процессор 1120 также может генерировать и мультиплексировать символы пилот-сигнала с символами данных и сигнализации.

На абонентской станции 120y процессор 1122y MIMO TX выполняет пространственную обработку передатчика на символах данных, сигнализации и/или пилот-сигнала. Процессор 1122y может выполнять прямое отображение MIMO, предварительное кодирование, формирование диаграммы направленности и т.д. Символ можно посылать от одной антенны для прямого отображения MIMO или от множественных антенн для предварительного кодирования и формирования диаграммы направленности. Процессор 1122y выдает T выходных потоков символов на T модуляторов (MOD) 1130a~1130t. На абонентской станции 120x процессор 1120x выдает один выходной поток символов на модулятор 1130x. Каждый модулятор 1130 может выполнять модуляцию (например, для OFDM) на выходных символах для получения выходных чипов. Каждый модулятор 1130 дополнительно обрабатывает (например, преобразует к аналоговому виду, фильтрует, усиливает и повышает частоту) свои выходные чипы и генерирует сигнал восходящей линии связи. На абонентской станции 120x один сигнал восходящей линии связи от модулятора 1130x передается через антенну 1132x. На абонентской станции 120y T сигналов восходящей линии связи от модуляторов 1130a~1130t передаются через T антенн 1132a~1132t соответственно.

На базовой станции 110 R антенн 1152a~1152r принимают сигналы восходящей линии связи от абонентских станций 120x и 120y и, возможно, других абонентских станций. Каждая антенна 1152 выдает принятый сигнал на соответствующий демодулятор (DEMOD) 1154. Каждый демодулятор 1154 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает, понижает частоту и цифрует) свой принятый сигнал для получения выборок. Каждый демодулятор 1154 также может выполнять демодуляцию (например, для OFDM) на выборках для получения принятых символов. Процессор 1160 MIMO приема (RX) может оценивать характеристики канала для разных абонентских станций на основе принятых символов пилот-сигнала, выполняет детектирование MIMO на принятых символов данных, и выдает оценки символов данных. Затем процессор 1170 данных и сигнализации RX обрабатывает (например, снимает отображение в символы, деперемежает и декодирует) оценки символов данных и выдает декодированные данные на приемник данных 1172. Процессор 1170 также выполняет детектирование на принятых символах сигнализации для первичного и вторичного каналов быстрой обратной связи и выдает детектированную сигнализацию на контроллер/процессор 1180.

Базовая станция 110 может посылать данные и сигнализацию на абонентские станции. Данные из источника данных 1190 и сигнализация от контроллера/процессора 1180 могут обрабатываться процессором 1192 данных и сигнализации TX, дополнительно обрабатываться процессором 1194 MIMO TX и затем обрабатываться модуляторами 1154a~1154r для генерации R сигналов нисходящей линии связи, которые можно посылать через R антенн 1152a~1152r. На каждой абонентской станции 1110 сигналы нисходящей линии связи от базовой станции 110 могут приниматься на одной или нескольких антеннах 1132 и обрабатываться одним или более демодуляторами 1130 для получения принятых символов. На абонентской станции 120x принятые символы могут обрабатываться процессором 1136x данных и сигнализации RX для восстановления данных и сигнализации, посланных базовой станцией 110 для абонентской станции 120x. На абонентской станции 120y принятые символы могут обрабатываться процессором 1134y MIMO RX и дополнительно обрабатываться процессором 1136y данных и сигнализации RX для восстановления данных и сигнализации, посланных базовой станцией 110 для абонентской станции 120y.

Контроллеры/процессоры 1140x, 1140y и 1180 могут управлять работой различных блоков обработки на абонентских станциях 120x и 120y и на базовой станции 110 соответственно. Контроллеры/процессоры 1140x и 1140y могут выполнять или направлять процесс 700 на фиг.7 и/или другие процессы для описанных здесь способов. Контроллер/процессор 1180 могут выполнять или направлять процесс 900 на фиг.9, и/или другие процессы для описанных здесь способов. В блоках памяти 1142x, 1142y и 1182 могут храниться данные и программные коды для абонентских станций 120x и 120y и для базовой станции 110 соответственно. Планировщик 1184 может планировать передачи по нисходящей линии связи и/или восходящей линия связи для абонентских станций.

Описанные здесь способы можно реализовать различными средствами. Например, эти способы можно реализовать в аппаратном средстве, программно-аппаратном обеспечении, программном обеспечении или их комбинации. Для аппаратной реализации блоки обработки на каждой сущности (например, на абонентской станции или базовой станции) можно реализовать в одной или более специализированных интегральных схемах (ASIC), цифровых сигнальных процессорах (ЦСП), устройствах обработки цифровых сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (ПЛУ), вентильных матрицах, программируемых пользователем (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других электронных блоках, предназначенных для выполнения описанных здесь функций, компьютере или их комбинации.

Для программно-аппаратной и/или программной реализации способы можно реализовать посредством модулей (например, процедур, функций и т.д.), которые выполняют описанные здесь функции. Программно-аппаратные и/или программные инструкции могут храниться в памяти (например, памяти 1142x, 1142y или 1182 на фиг.11) и выполняться процессором (например, процессором 1140x, 1140y или 1180). Память можно реализовать в процессоре или вне процессора. Программно-аппаратные и/или программные инструкции также могут храниться в другом считываемом процессором носителе, например в оперативной памяти (ОЗУ), постоянной памяти (ПЗУ), энергонезависимой оперативной памяти (NVRAM), программируемой постоянной памяти (ППЗУ), электрически стираемой ППЗУ (ЭСППЗУ), флэш-памяти, на компакт-диске (CD), магнитном или оптическом устройстве хранения данных и т.д.

Вышеприведенное описание раскрытия позволяет специалисту в данной области техники делать или использовать раскрытие. Специалист в данной области техники может предложить различные модификации раскрытия, и установленные здесь общие принципы можно применять к другим вариациям не отходя от сущности и объема раскрытия. Таким образом, раскрытие не должно ограничиваться описанными здесь примерами, но должно отвечать широчайшему объему, согласующемуся с раскрытыми здесь принципами и признаками новизны.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для посылки сигнализации в системе беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи сигналов сигнализации. Для этого множественные каналы обратной связи можно мультиплексировать так, чтобы они могли совместно использовать частотно-временные ресурсы. Каждому каналу обратной связи можно выделять отдельное подмножество поднесущих в каждой из, по меньшей мере, одной мозаики. В одной конструкции абонентская станция может определять частотно-временные ресурсы, включающие в себя первую и вторую части частотно-временных ресурсов для первого и второго каналов обратной связи соответственно. Абонентская станция может посылать векторы символов модуляции первой длины по первому каналу обратной связи и/или векторы символов модуляции второй длины по второму каналу обратной связи. Базовая станция может принимать первый и второй каналы обратной связи и может выполнять детектирование на векторах принятых символов для каждого канала обратной связи для восстановления сигнализации, посланной по этому каналу обратной связи. 8 н. и 29 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

1. Устройство для беспроводной связи, содержащее:
по меньшей мере, один процессор, сконфигурированный для определения частотно-временных ресурсов, содержащих первую часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи и вторую часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи, и посылки сигнализации по первому каналу обратной связи или по второму каналу обратной связи или как по первому так и второму каналам обратной связи, в котором частотно-временные ресурсы содержат, по меньшей мере, один фрагмент, причем каждый фрагмент содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа, и в котором первая и вторая части частотно-временных ресурсов содержат первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждом из, по меньшей мере, одного фрагмента, и
память, присоединенную к, по меньшей мере, одному процессору.

2. Устройство по п.1, в котором частотно-временные ресурсы содержат шесть фрагментов, причем каждый фрагмент содержит четыре поднесущие в каждом из трех периодов символа.

3. Устройство по п.2, в котором первая часть частотно-временных ресурсов содержит все поднесущие в каждом фрагменте за исключением четырех поднесущих в четырех углах каждого фрагмента и в котором вторая часть частотно-временных ресурсов содержит четыре поднесущие в четырех углах каждого фрагмента.

4. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для посылки сигнализации по первому каналу обратной связи с использованием первой части частотно-временных ресурсов и в котором вторая часть частотно-временных ресурсов используется другой абонентской станцией.

5. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для посылки сигнализации по второму каналу обратной связи с использованием второй части частотно-временных ресурсов и в котором первая часть частотно-временных ресурсов используется другой абонентской станцией.

6. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для посылки сигнализации по первому каналу обратной связи с использованием первой части частотно-временных ресурсов и по второму каналу обратной связи с использованием второй части частотно-временных ресурсов.

7. Устройство по п.1, в котором для посылки сигнализации по первому каналу обратной связи, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для посылки векторов символов модуляции первой длины на первой части частотно-временных ресурсов.

8. Устройство по п.7, в котором для посылки сигнализации по второму каналу обратной связи, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для посылки векторов символов модуляции второй длины на второй части частотно-временных ресурсов.

9. Устройство по п.1, в котором первый и второй каналы обратной связи соответствуют первичному и вторичному каналам быстрой обратной связи в IEEE 802.16.

10. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
определяют частотно-временные ресурсы, содержащие первую часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи и вторую часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи, причем частотно-временные ресурсы содержат, по меньшей мере, один фрагмент, причем каждый фрагмент содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа, причем первая и вторая части частотно-временных ресурсов содержат первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждом из, по меньшей мере, одного фрагмента, и
посылают сигнализацию по первому каналу обратной связи или по второму каналу обратной связи или как по первому так и второму каналам обратной связи.

11. Способ по п.10, в котором посылка сигнализации содержит посылку векторов символов модуляции первой длины на первой части частотно-временных ресурсов.

12. Способ по п.11, в котором посылка сигнализации дополнительно содержит посылку векторов символов модуляции второй длины на второй части частотно-временных ресурсов.

13. Устройство для беспроводной связи, содержащее:
средство для определения частотно-временных ресурсов, содержащих первую часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи и вторую часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи, причем частотно-временные ресурсы содержат, по меньшей мере, один фрагмент, причем каждый фрагмент содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа, причем первая и вторая части частотно-временных ресурсов содержат первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждом из, по меньшей мере, одного фрагмента, и
средство для посылки сигнализации по первому каналу обратной связи или по второму каналу обратной связи, или как по первому так и второму каналам обратной связи.

14. Устройство по п.13, в котором средство для посылки сигнализации содержит средство для посылки векторов символов модуляции первой длины на первой части частотно-временных ресурсов.

15. Устройство по п.14, в котором средство для посылки сигнализации дополнительно содержит средство для посылки векторов символов модуляции второй длины на второй части частотно-временных ресурсов.

16. Считываемый процессором носитель, включающий в себя сохраненные на нем инструкции, содержащий:
первый набор инструкций для определения частотно-временных ресурсов, содержащих первую часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи и вторую часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи, причем частотно-временные ресурсы содержат, по меньшей мере, один фрагмент, причем каждый фрагмент содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа, причем первая и вторая части частотно-временных ресурсов содержат первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждом из, по меньшей мере, одного фрагмента, и
второй набор инструкций для посылки сигнализации по первому каналу обратной связи или по второму каналу обратной связи, или как по первому так и второму каналам обратной связи.

17. Считываемый процессором носитель по п.16, в котором второй набор инструкций содержит третий набор инструкций для посылки векторов символов модуляции первой длины на первой части частотно-временных ресурсов.

18. Считываемый процессором носитель по п.17, в котором второй набор инструкций дополнительно содержит четвертый набор инструкций для посылки векторов символов модуляции второй длины на второй части частотно-временных ресурсов.

19. Устройство беспроводной связи, содержащее:
по меньшей мере, один процессор, сконфигурированный для приема первого канала обратной связи на первой части частотно-временных ресурсов и приема второго канала обратной связи на второй части частотно-временных ресурсов, в котором частотно-временные ресурсы для первого и второго каналов обратной связи содержат, по меньшей мере, один фрагмент, причем каждый фрагмент содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа, и в котором первая и вторая части частотно-временных ресурсов содержат первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждом из, по меньшей мере, одного фрагмента, и
память, присоединенную к, по меньшей мере, одному процессору.

20. Устройство по п.19, в котором частотно-временные ресурсы для первого и второго каналов обратной связи содержат шесть фрагментов, причем каждый фрагмент содержит четыре поднесущие в каждом из трех периодов символа.

21. Устройство по п.20, в котором первая часть частотно-временных ресурсов для первого канала обратной связи содержит все поднесущие в каждом фрагменте за исключением четырех поднесущих в четырех углах каждого фрагмента, и в котором вторая часть частотно-временных ресурсов для второго канала обратной связи содержит четыре поднесущие в четырех углах каждого фрагмента.

22. Устройство по п.19, в котором, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для приема первого и второго каналов обратной связи от одной абонентской станции.

23. Устройство по п.19, в котором, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для приема первого и второго каналов обратной связи от двух абонентских станций.

24. Устройство по п.19, в котором, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для получения векторов принятых символов первой длины для первого канала обратной связи, и получения векторов принятых символов второй длины для второго канала обратной связи.

25. Устройство по п.19, в котором, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для выполнения детектирования на векторах принятых символов для первого канала обратной связи на основе первого набора векторов символов модуляции, используемого для первого канала обратной связи.

26. Устройство по п.25, в котором, по меньшей мере, один процессор сконфигурирован для выполнения детектирования на векторах принятых символов для второго канала обратной связи на основе второго набора векторов символов модуляции, используемого для второго канала обратной связи.

27. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых
принимают первый канал обратной связи на первой части частотно-временных ресурсов, и
принимают второй канал обратной связи на второй части частотно-временных ресурсов, в котором частотно-временные ресурсы для первого и второго каналов обратной связи содержат, по меньшей мере, один фрагмент, причем каждый фрагмент содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа, и в котором первая и вторая части частотно-временных ресурсов содержат первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждом из, по меньшей мере, одного фрагмента.

28. Способ по п.27, в котором первый и второй каналы обратной связи принимают от одной абонентской станции.

29. Способ по п.27, в котором первый и второй каналы обратной связи принимают от двух абонентских станций.

30. Способ по п.27, в котором прием первого канала обратной связи содержит получение векторов принятых символов первой длины для первого канала обратной связи и в котором прием второго канала обратной связи содержит получение векторов принятых символов второй длины для второго канала обратной связи.

31. Способ по п.27, дополнительно содержащий этапы, на которых:
выполняют детектирование на векторах принятых символов для первого канала обратной связи на основе первого набора векторов символов модуляции, используемого для первого канала обратной связи, и
выполняют детектирование на векторах принятых символов для второго канала обратной связи на основе второго набора векторов символов модуляции, используемого для второго канала обратной связи.

32. Устройство беспроводной связи, содержащее:
средство для приема первого канала обратной связи на первой части частотно-временных ресурсов, и
средство для приема второго канала обратной связи на второй части частотно-временных ресурсов, в котором частотно-временные ресурсы для первого и второго каналов обратной связи содержат, по меньшей мере, один фрагмент, причем каждый фрагмент содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа, и в котором первая и вторая части частотно-временных ресурсов содержат первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждом из, по меньшей мере, одного фрагмента.

33. Устройство по п.32, в котором средство для приема первого канала обратной связи содержит средство для получения векторов принятых символов первой длины для первого канала обратной связи и в котором средство для приема второго канала обратной связи содержит средство для получения векторов принятых символов второй длины для второго канала обратной связи.

34. Устройство по п.32, дополнительно содержащее:
средство для выполнения детектирования на векторах принятых символов для первого канала обратной связи на основе первого набора векторов символов модуляции, используемого для первого канала обратной связи, и
средство для выполнения детектирования на векторах принятых символов для второго канала обратной связи на основе второго набора векторов символов модуляции, используемого для второго канала обратной связи.

35. Считываемый процессором носитель, включающий в себя сохраненные на нем инструкции, содержащий:
первый набор инструкций для приема первого канала обратной связи на первой части частотно-временных ресурсов, и
второй набор инструкций для приема второго канала обратной связи на второй части частотно-временных ресурсов, в котором частотно-временные ресурсы для первого и второго каналов обратной связи содержат, по меньшей мере, один фрагмент, причем каждый фрагмент содержит, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа, и в котором первая и вторая части частотно-временных ресурсов содержат первое и второе непересекающиеся подмножества поднесущих, соответственно, в каждом из, по меньшей мере, одного фрагмента.

36. Считываемый процессором носитель по п.35, в котором первый набор инструкций содержит третий набор инструкций для получения векторов принятых символов первой длины для первого канала обратной связи, и в котором второй набор инструкций содержит четвертый набор инструкций для получения векторов принятых символов второй длины для второго канала обратной связи.

37. Считываемый процессором носитель по п.35, дополнительно содержащий:
третий набор инструкций для выполнения детектирования на векторах принятых символов для первого канала обратной связи на основе первого набора векторов символов модуляции, используемого для первого канала обратной связи, и
четвертый набор инструкций для выполнения детектирования на векторах принятых символов для второго канала обратной связи на основе второго набора векторов символов модуляции, используемого для второго канала обратной связи.