ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ В МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ СИСТЕМЕ OFDM С АДАПТИВНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ Российский патент 2012 года по МПК H04L5/02 

Изобретение относится к способу для обработки информаций, причем первые операции должны передаваться или приниматься с применением первой группы поддиапазонов полосы частот, а вторые информации - с применением отличающейся от первой группы второй группы поддиапазонов полосы частот.

В системах радиосвязи сообщения, например, с речевой информацией, информацией изображений, видеоинформацией, SMS (службы коротких сообщений), MMS (службы передачи мультимедийных сообщений) или другими данными передаются с помощью электромагнитных волн через радиоинтерфейс между передающей и приемной стороной. При этом в случае станций речь может идти, в зависимости от конкретного выполнения системы радиосвязи, о различных пользовательских станциях или сетевых радиостанциях, таких как повторители, пункты радиодоступа или базовые станции. В системе мобильной связи в случае, по меньшей мере, части пользовательских станций, речь идет о мобильных радиостанциях. Излучение электромагнитных волн осуществляется с несущими частотами, которые лежат в частотном диапазоне, предусмотренном для соответствующей системы.

Современные системы мобильной связи часто выполнены как сотовые системы, например, стандарта GSM (Глобальная система мобильной связи) или UMTS (Универсальная мобильная телекоммуникационная система) с сетевой инфраструктурой, состоящей, например, из базовых станций, устройств для контроля и управления базовыми станциями и других сетевых устройств. Другим примером являются широкополосные сети с беспроводным доступом, например, согласно IEEE 802.16. Будущие системы мобильной связи могут представлять собой, например, дальнейшее развитие UMTS, обозначаемое как LTE (Долгосрочная эволюция) или системы четвертого поколения, а также Ad-hoc (самоорганизующиеся) сети. Кроме крупномасштабно организованных (сверхлокальных) сотовых иерархических радиосетей, существуют беспроводные локальные сети (WLAN - беспроводные локальные сети) с, как правило, пространственно заметно сильнее ограниченной зоной радиопокрытия. Примерами различных стандартов для WLAN являются сети HiperLAN, DECT, IEEE 802.11, Bluetooth и WATM.

Доступ пользовательских станций к общей среде передачи регулируется в системах радиосвязи посредством способов множественного доступа/мультиплексирования (МА). При этих множественных доступах среда передачи может разделяться между пользовательскими станциями во временной области (множественный доступ с временным разделением - TDMA), в частотной области (множественный доступ с частотным разделением - FDMA), в кодовой области (множественный доступ с кодовым разделением - CDMA) или в пространственной области (множественный доступ с пространственным разделением - SDMA). Также возможны комбинации способов множественного доступа, например комбинация множественного доступа с частотным разделением и множественного доступа с кодовым разделением.

Чтобы достичь по возможности эффективной передачи данных, можно всю предоставленную в распоряжение полосу частот подразделить на множество поддиапазонов или поднесущих частот (способ с множеством несущих или многочастотный способ). Идея, лежащая в основе систем с множеством несущих, заключается в том, чтобы исходную проблему передачу широкополосного сигнала перевести в передачу множества узкополосных сигналов. Это, в числе прочего, имеет преимущество, состоящее в том, что сложность, требуемая в приемнике, может снижаться. Кроме того, подразделение располагаемой ширины полосы на множество узкополосных поддиапазонов обеспечивает возможность заметно более высокой гранулярности передачи данных в отношении распределения подлежащих передаче данных по различным поддиапазонам, то есть радиоресурсы могут с более высокой точностью распределяться по подлежащим передаче данным или по пользовательским станциям. В частности, при передачах с переменными скоростями данных или при пакетном трафике данных располагаемая ширина полосы может использоваться эффективным образом путем назначения некоторого количества поддиапазонов различным пользовательским станциям. Примером способа передачи с множеством несущих является OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением), при котором для поддиапазонов применяются во времени приближенно прямоугольные формы импульсов. Частотный интервал между поднесущими выбирается таким образом, что в частотном пространстве при той частоте, на которой сигнал поддиапазона оценивается, сигналы других поддиапазонов демонстрируют переход через нуль. Таким образом, поддиапазоны являются ортогональными друг другу.

В основе изобретения лежит задача предоставить способ для обработки передаваемых по радио и принимаемых по радио информаций, причем для радиосвязи используется полоса частот, разделенная на множество поддиапазонов.

Эта задача решается способом с признаками пункта 1 формулы изобретения, а также способом и устройствами с признаками подчиненных пунктов формулы изобретения. Предпочтительные выполнения и дальнейшие развития изобретения являются предметом зависимых пунктов.

При соответствующем изобретению способе для обработки передаваемых по радио информаций имеются первые биты как первое количество N-кортежей и вторые биты как отличающееся от первого количества второе количество N-кортежей. Первые биты должны передаваться с применением первой группы поддиапазонов полосы частот, а вторые биты - с применением отличающейся от первой группы второй группы поддиапазонов полосы частот. Для первых битов используется первый способ модуляции, а для вторых битов используется второй способ модуляции, отличающийся от первого способа модуляции.

Первые биты переупорядочиваются, причем формируются М-кортежи, и согласно первому способу модуляции из соответствующего М-кортежа образуется символ. Вторые биты переупорядочиваются, причем формируются Р-кортежи, и согласно второму способу модуляции из соответствующего Р-кортежа образуется символ. При этом М не равно Р.

На стороне передачи имеются биты, подлежащие передаче, причем первые биты должны передаваться на первой группе поддиапазонов, а вторые биты - на второй группе поддиапазонов. В соответствии с этим принималось решение относительно радиоресурсов, подлежащих применению для первых и вторых битов. Это решение реализуется после завершения обработки битов путем передачи на соответствующей группе поддиапазонов. Обработка битов перед передачей может, наряду с упомянутыми шагами, также включать другие шаги, в частности преобразование цифровых информаций в аналоговые сигналы, подходящие для радиопередачи.

Для первых и вторых битов, соответственно, используется группа поддиапазонов для передачи. Группа при этом состоит из двух или более поддиапазонов, предпочтительно каждая группа соответствует блоку из поддиапазонов, смежных в частотной области. Первая и вторая группа отличаются одна от другой. Это означает, что, по меньшей мере, один поддиапазон является составной частью первой группы, а не второй группы, или что, по меньшей мере, один поддиапазон является составной частью второй группы, но не первой группы. Предпочтительным образом обе группы не имеют пересечения, т.е. не существует поддиапазона, который является как составной частью второй группы, так и первой группы. В последнем названном случае поддиапазоны, которые применяются для первой группы, не предоставлены в распоряжение для второй группы.

Способ модуляции, применяемый для первых битов, отличается от того, который применяется для вторых битов. При этом способы модуляции соответствуют типу компоновки битов в символы. При первом способе модуляции соответственно М битов компонуются в символ, в то время как при втором способе модуляции, соответственно, Р битов компонуются в символ. Прежде чем может последовать эта модуляция, из первоначально имеющихся N-кортежей первых и вторых битов формируются М-кортежи первых битов и Р-кортежи вторых битов. M, N и P являются, соответственно, целыми числами. В то время как М и Р различаются, соответственно различным способам модуляции, возможно, что М или Р равны. Однако предпочтительно справедливо соотношение M ≠ N и P ≠ N; в этом случае должны как первые, так и вторые биты перед модуляцией группироваться заново.

При формировании М-кортежей и Р-кортежей из соответствующих N-кортежей последовательность битов может изменяться. Так бит, который первоначально внутри N-кортежа стоит перед другим битом, после формирования М-кортежей или Р-кортежей может стоять в М-кортеже или Р-кортеже, который стоит после М-кортежа или Р-кортежа другого бита.

Обсуждаемая обработка первых битов осуществляется предпочтительным образом не одновременно, а перед или после тех вторых битов. В этом случае осуществляется последовательная обработка битов, подлежащих передаче на различных группах поддиапазонов.

В дальнейшем развитии изобретения количество М-кортежей равно количеству Р-кортежей. В этом случае имеется первоначально различное количество N-кортежей первых и вторых битов, в то время как после новой группировки и перед модуляцией имеется одинаковое количество кортежей первых и вторых битов. При этом, однако, величины этих кортежей различаются. Посредством новой группировки количество первых битов и количество вторых битов не изменяется.

Особенно предпочтительным является, если формирование М-кортежей осуществляется тем, что М N-кортежей первых битов вводятся в параллельные регистры сдвига. Это означает, что параллельно приводятся в действие М регистров сдвига, причем одновременно каждый из М регистров сдвига принимает N-кортеж первых битов. Параллельный выход М регистров сдвига компонуется как М-кортеж. Соответствующее справедливо также для формирования Р-кортежа вторых битов. Одинаковые Р параллельных регистров сдвига могут использоваться для формирования Р-кортежа и для формирования М-кортежа. Это подходит для последовательной обработки первых и вторых битов и обеспечивает возможность экономного построения устройства обработки.

В варианте выполнения изобретения М-кортеж содержит, соответственно, биты из М различных N-кортежей первых битов, и/или Р-кортеж содержит, соответственно, биты из Р различных N-кортежей вторых битов. Это предпочтительным образом справедливо для всех формируемых М-кортежей или Р-кортежей. Тем самым реализуется перемежение битов.

Согласно дальнейшему развитию изобретения передача первых битов или соответствующей первым битам информации осуществляется одновременно с передачей вторых битов или соответствующей вторым битам информации. Передача осуществляется при этом, как уже упомянуто, не в форме битов, а после выполненной модуляции и, при необходимости, других шагов, подготавливающих передачу.

Согласно предпочтительному дальнейшему развитию изобретения передача первых битов или информации, соответствующей первым битам, осуществляется с применением первого блока радиоресурсов, а передача вторых битов или информации, соответствующей вторым битам, осуществляется с применением второго блока радиоресурсов, причем блоки радиоресурсов представляют, соответственно, прямоугольник в плоскости поддиапазонов-времени, и первый, и второй блок радиоресурсов имеют одинаковую величину. В плоскости поддиапазонов-времени радиоресурсы предоставлены в распоряжение по одному измерению в форме поддиапазонов, а по другому измерению - в форме временных блоков. Прямоугольник в плоскости поддиапазонов-времени состоит, таким образом, из одного или более смежных поддиапазонов и одного или более смежных временных блоков. Прямоугольники одинаковой величины состоят в соответствии с этим из одинакового количества поддиапазонов и временных блоков. Предпочтительным образом прямоугольники первых и вторых битов так сдвинуты по отношению друг к другу, что они не имеют перекрытия. Если первые и вторые биты передаются одновременно, то этот сдвиг имеется только в направлении поддиапазонов.

В варианте выполнения изобретения после формирования символов, информации о позициях I-Q-плоскости символов сохраняются, причем для каждого временного блока прямоугольника применяется собственный элемент памяти. Этот тип сохранения обеспечивает возможность перехода от рассмотрения по прямоугольникам к рассмотрению по временным блокам.

Предпочтительным является, когда первые биты от сетевой радиостанции передаются на первую пользовательскую станцию, а вторые биты передаются от сетевой радиостанции на вторую пользовательскую станцию. Это соответствует применению способа в направлении нисходящей линии связи. Дополнительно или альтернативно также возможно применить изобретение в восходящей линии связи.

В варианте выполнения изобретения определяется количество первых битов и количество вторых битов с применением величины соответствующих подлежащих применению для передачи блоков радиоресурсов и соответствующего подлежащего применению способа модуляции. Это учитывает тот факт, что за счет высококачественного способа модуляции и с помощью большего объема радиоресурсов может передаваться больше битов. Первые биты могут после определения их количества считываться из первого ЗУ, соотнесенного с первым приемником, вторые биты могут после определения их количества считываться из второго ЗУ, соотнесенного со вторым приемником. В обоих ЗУ находятся предпочтительным образом исключительно биты, определенные для соответствующего приемника.

В соответствующем изобретению способе для обработки принимаемых по радио информаций имеются первые символы, принимаемые с применением первой группы поддиапазонов полосы частот, и вторые символы, принимаемые с применением отличающейся от первой группы второй группы поддиапазонов полосы частот. Для первых символов используется первый способ демодуляции, а для вторых символов - второй, отличающийся от первого способ демодуляции. После демодуляции имеются согласно первому способу демодуляции, исходя из первых символов, первые биты как М-кортеж, и согласно второму способу демодуляции, исходя из вторых символов, вторые биты как Р-кортеж, причем М не равно Р. Первые биты переупорядочиваются, причем формируются N-кортежи. Также вторые биты переупорядочиваются, причем формируются N-кортежи.

Приведенные выше варианты выполнения относительно способа на стороне передатчика справедливы и для способа на стороне приемника. Это справедливо также для вариантов выполнения и дальнейших развитий. Обработка на стороне приемника может включать в себя другие шаги, например шаги для получения символов из принятого аналогового сигнала.

Соответствующей изобретению радиостанции для обработки переданных по радио информаций предоставляются первые биты как первое количество N-кортежей и вторые биты как второе количество, отличающееся от первого количества, N-кортежей. Радиостанция содержит средства для передачи первых битов с применением первой группы поддиапазонов полосы частот и вторых битов с применением второй группы поддиапазонов полосы частот, отличающейся от первой группы, а также средства для применения для первых битов первого способа модуляции и для вторых битов второго способа модуляции, отличающегося от первого способа модуляции. Кроме того, имеются средства для переупорядочивания первых битов, причем формируются М-кортежи, и средства для формирования символов согласно первому способу модуляции из, соответственно, М-кортежа, а также средства для переупорядочивания вторых битов, причем формируются М-кортежи, и средства для формирования символов согласно второму способу модуляции из, соответственно, Р-кортежа. При этом М не равно Р.

Соответствующей изобретению радиостанции для обработки принятых по радио информаций предоставляются первые символы, принятые с применением первой группы поддиапазонов полосы частот, и вторые символы, принятые с применением отличающейся от первой группы второй группы поддиапазонов полосы частот. Радиостанция содержит средства для применения первого способа демодуляции для первых символов и отличающегося от первого способа демодуляции второго способа демодуляции для вторых символов. При этом после демодуляции согласно первому способу демодуляции, исходя из первых символов, предоставляются первые биты как М-кортежи, и согласно второму способу демодуляции, исходя из вторых символов, вторые биты как Р-кортежи, причем Р не равно М. Кроме того, радиостанция содержит средства для переупорядочивания первых битов, причем формируются N-кортежи, а также для переупорядочивания вторых битов, причем формируются N-кортежи.

Соответствующие изобретению радиостанции пригодны, в частности, для выполнения соответствующего изобретению способа, причем это может также относиться к вариантам выполнения и дальнейшим развитиям. Для этого они могут включать в себя другие подходящие средства.

Далее изобретение поясняется более подробно на примере выполнения, при этом на чертежах показано следующее:

Фиг.1 - фрагмент системы мобильной связи,

Фиг.2 - части сетевой радиостанции,

Фиг.3 - отдельные компоненты, показанные на Фиг.2.

Представленный на Фиг.1 фрагмент системы мобильной связи показывает радиоячейку С сетевой радиостанции BS. В радиоячейке С находятся пользовательские станции USER1, USER2 и USER3, которые осуществляют связь с сетевой радиостанцией BS по радио. Для связи между сетевой радиостанцией BS и пользовательскими станциями USER1, USER2 и USER3 используется способ передачи OFDM. В соответствии с этим используется полоса частот, которая разделена на множество поддиапазонов. В последующем описании рассматривается передача сигналов в нисходящем направлении, т.е. от сетевой радиостанции BS к пользовательским станциям USER1, USER2 и USER3.

Пользовательским станциям USER1, USER2 и USER3 для связи в нисходящем направлении назначаются радиоресурсы в форме блоков. Под блоком здесь понимается наименьший блок радиоресурсов, выделяемый пользовательской станции, который составляется из определенного количества поддиапазонов, смежных в частотном пространстве, и определенного количества граничащих друг с другом временных сегментов, т.е. символов OFDM. Временная протяженность блока образует TTI (интервал времени передачи). Например, блок может иметь величину 25 поддиапазонов в пределах 7 символов OFDM; TTI имеет в этом случае протяженность 7 символов OFDM. Части блока могут использоваться для передачи информации сигнализации, например, для пилот-сигналов для оценки канала на пользовательской стороне. В этом случае радиоресурсы блока не полностью предоставлены в распоряжение для полезных информаций.

Фиг.2 показывает фрагментарно сетевую радиостанцию BS. Сетевой радиостанции BS предоставлен последовательный поток данных DS, который содержит данные различных пользовательских станций. Поток данных DS передается к сетевой радиостанции BS через стандартное соединение, обычно через Ethernet-соединение. Данные потока данных DS могут уже пройти определенные шаги обработки, например добавление FEC-битов (FEC - прямая коррекция ошибок).

Данные потока данных DS распределяются посредством демультиплексора DEMUX 1 на множество FIFO-ЗУ (FIFO - «первым пришел, первым обслужен»), от FIFO 1 до FIFO N, причем для каждой пользовательской станции, на которую посылаются данные в нисходящем направлении, применяется собственное FIFO-ЗУ. В FIFO-ЗУ FIFO 1 пользовательской станции USER1 считываются в соответствии с этим данные DS1, которые предназначены для пользовательской станции USER1, и т.д., и в FIFO-ЗУ FIFO N пользовательской станции USERN считываются в соответствии с этим данные DSN, которые предназначены для пользовательской станции USERN. Поэтому FIFO-ЗУ от FIFO 1 до FIFO N содержат данные, которые в следующих TTI должны передаваться от сетевой радиостанции BS к пользовательским станциям.

В компоненте DSP (DSP - цифровой процессор сигналов) принимается решение о назначении радиоресурсов пользовательским станциям, т.е. компонентом DSP проводится так называемое планирование. Тем самым компонент DSP служит для реализации так называемой функциональности «плоскости управления». Компонент DSP является предпочтительным образом частью сетевой радиостанции BS, однако также возможно, что он является частью другого сетевого устройства, и релевантная для сетевой радиостанции BS информация, определенная компонентом DSP, передается далее на сетевую радиостанцию BS.

Посредством компонента DSP для каждого последующего TTI определяется таблица соответствия МАР, из которой для каждого блока от CHUNK 1 до CHUNK N, применяемого сетевой радиостанцией BS, можно определить, какой пользовательской станции назначается соответствующий блок для соответствующего TTI. Кроме того, таблица соответствия МАР указывает, какой способ модуляции следует применять для соответствующего блока ресурсов. Например, представленная на Фиг.2 таблица МАР показывает для следующего TTI, что блок CHUNK 1 назначен пользовательской станции USER1, причем должен применяться способ модуляции MOD X, и что блок CHUNK N назначен пользовательской станции USERN, причем должен применяться способ модуляции MOD Y.

При коммуникации в нисходящем направлении используется адаптивная модуляция, то есть способ модуляции, применяемый для пользовательской станции, может быть согласован с актуальными условиями радиоканала. Так, применение способа модуляции высокой значимости, т.е. способа модуляции, при котором множество битов компонуются в символ, подходит для хороших канальных условий. Напротив, при плохих условиях радиоканала преимущество имеет применение способа модуляции низкой значимости, т.е. способа модуляции, при котором меньше символов компонуется в символ, поскольку способ модуляции меньшей значимости при обнаружении приемником, в отношении принимаемого символа, позволяет более легко принять решение, какой символ предоставлялся на стороне передатчика. В случае способа модуляции речь может идти, например, о QPSK, при котором, соответственно, 2 бита компонуются в символ, или 16-QAM, при котором, соответственно, 4 бита компонуются в символ, или 64-QAM, при котором, соответственно, 6 битов компонуются в символ, или 256-QAM, при котором, соответственно, 8 битов компонуются в символ.

При принятии решения о подлежащем применению способе модуляции компонент DSP принимает во внимание информации CQI, которые предоставляются в распоряжение от приемника, то есть от соответствующей пользовательской станции. При этом речь может идти об известных как таковых параметрах, которые обеспечивают возможность получения вывода об актуальных условиях распространения в радиоканале между сетевой радиостанцией BS и соответствующей пользовательской станцией, например, об известном из UMTS параметре, называемом индикатором качества канала.

При планировании компонент DSP также принимает во внимание, в каком объеме имеются данные для пересылки на соответствующую пользовательскую станцию. Для этого в распоряжение предоставляются и оцениваются информации INFO FIFO, касающиеся степени заполнения FIFO-ЗУ от FIFO 1 до FIFO N. Кроме того, при назначении радиоресурсов пользовательским станциям учитываются информации QoS более высоких уровней, которые отражают требования соответствующих пользовательских станций. Эти требования могут, например, касаться приоритета соответствующих пользовательских станций, скорости передачи данных и возможных задержек. Алгоритм планирования не является релевантным для понимания настоящего изобретения. Исходят из того, что у сетевой радиостанции BS имеются информации, соответствующие описанной таблице МАР.

Далее поясняется последующий процесс в отношении первого блока CHUNK 1. Компонент СР распознает на основе таблицы МАР, что в следующем TTI для передачи данных DS1 пользовательской станции USER1 должен применяться этот блок CHUNK 1. Затем компонент СР выводит из таблицы МААР, что для блока CHUNK 1 должен применяться способ модуляции MOD X.

При различных способах модуляции различные количества битов компонуются в символ. В соответствии с этим в зависимости от применяемого способа модуляции на каждый блок ресурсов передается различное число полезных битов, то есть битов ЗУ FIFO 1. С применением заданного посредством таблицы МАР способа модуляции MOD X компонент СР вычисляет количество битов ЗУ FIFO 1, передаваемых посредством блока CHUNK 1, и запрашивает это количество от FIFO-ЗУ FIFO1. Данные выдаются из FIFO-ЗУ от FIFO 1 до FIFO N по байтам, то есть в кортежах по 8 битов. Также возможно, что FIFO-ЗУ выдают кортежи другой величины, отличной от 8 битов, например, 16-элементные кортежи; однако в последующем описании для примера исходят из того, что FIFO-ЗУ от FIFO 1 до FIFO N выдают байты. Посредством демультиплексора DEMUX 2 вычисленное компонентом СР количество байтов выдается и сохраняется в ЗУ BUF.

Буферное ЗУ BUF, представленное более детально на Фиг.3, имеет размер М×8, то есть пригодно для приема максимально М·8 битов или 8 байтов. При этом число М соответствует максимальному количеству байтов данных DS1 на блок ресурсов, то есть числу байтов на блок, при применении максимально высококачественного способа модуляции. Возможно, что блок ресурсов не полностью заполнен М байтами и что к М байтам в более поздний момент времени добавляется определенная информация сигнализации. В этом случае, что касается М байтов, речь идет о максимальном количестве полезных байтов на блок ресурсов.

В зависимости от способа модуляции, применимого для блока CHUNK 1, ЗУ BUF содержит определенное количество байтов, на Фиг.3 для наглядности представлены только 4 байта, BYTE 1, BYTE 2, BYTE 3 и BYTE 4. Таким образом, подлежащие передаче биты имеются в буферном ЗУ BUF как целочисленное количество 8-элементных кортежей.

От ЗУ BUF байты выдаются на последующий компонент AI. Для проводимой посредством модулятора АМ модуляции, то есть для преобразования битов в символы, должны иметься биты в кортежах, причем величина этих кортежей задается посредством соответствующего способа модуляции. Для QPSK в соответствии с этим должны иметься 2-элементные кортежи, для 16-QAM - 4-элементные кортежи, для 64-QAM - 6-элементные кортежи и для 256-QAM - 8-элементные кортежи. Задачей компонента AI является преобразование 8-элементных кортежей ЗУ BUF в требуемые для модуляции кортежи. На Фиг.3 представлен случай, когда в качестве способа модуляции применяется QPSK, так что требуются 2-элементные кортежи. Компонент AI должен в этом случае выполнять преобразование 8-элементных кортежей в 2-элементные кортежи.

Компонент AI включает в себя 8 параллельных регистров сдвига, на Фиг.3 представленных посредством 8 столбцов. Каждый регистр сдвига имеет при этом ячейки памяти точно для одного байта, так что в компоненте AI одновременно могут находиться максимально 8·8=64 бита. Так как в рассматриваемом случае для модуляции нужны 2-элементные кортежи, то одновременно соответствующие два регистра сдвига заполняются битами буферного ЗУ BUF. Сначала в первый регистр сдвига вводится первый байт BYTE 1, а во второй из 8 регистров сдвига - второй байт BYTE 2. При каждом тактировании обоих сдвиговых регистров выдается 2-элементный кортеж. Первый 2-элементный кортеж состоит, таким образом, из первого бита первого байта BYTE 1 и из первого бита второго байта BYTE 2, второй 2-элементный кортеж состоит из второго бита первого байта BYTE 1 и из второго бита второго байта BYTE 2 и т.д. После выдачи 8 2-элементных кортежей - на Фиг.3 не показано - вводятся следующие байты BYTE 3 и BYTE 4 в те же оба регистра сдвига. Для способа модуляции QPSK требуются только два из 8 параллельных регистров сдвига компонента AI, для 16-QAM - 4 регистра сдвига, для 64-QAM - 6 регистров сдвига и для 256-QAM - каждый из 8 регистров сдвига.

Компонент AI проводит перегруппировку подлежащих отсылке битов, причем выданные из компонента AI кортежи согласованы с применяемым способом модуляции. На основе реализации перегруппировки посредством параллельных регистров сдвига происходит перемежение битов, то есть последовательность битов изменяется.

Количество кортежей, которые выдаются из компонента AI, одинаково для каждого способа модуляции, только величина выдаваемых кортежей зависит от применяемого способа модуляции. Тот факт, что независимо от способа модуляции имеется соответственно равное количество кортежей битов, основан на том, что на каждый блок ресурсов может отсылаться только это максимальное количество символов.

Альтернативой применению множества параллельных регистров сдвига является применение единственного регистра сдвига, который выдает кортежи битов согласно соответствующему способу модуляции. Однако это оказалось крайне затратным в реализации. Поскольку скорость, с которой регистр сдвига должен выдавать биты, растет линейно со скоростью передачи данных, то при скоростях передачи данных порядка Гбит/с потребовался бы весьма быстродействующий регистр сдвига. При применении нескольких параллельных регистров сдвига, напротив, требуемая скорость каждого отдельного регистра сдвига ниже. Кроме того, при применении единственного регистра сдвига должна была бы осуществляться смена тактирования регистра сдвига от блока к блоку ресурсов, так как для различных блоков ресурсов могут применяться разные способы модуляции.

Кортежи битов, выдаваемые из компонента AI, преобразуются в модуляторе АМ в символы. Каждый символ соответствует точке в I-Q-плоскости. I-значения сохранены в ОЗУ IRAM1, а Q-значения сохранены в ОЗУ QRAM2. При этом существует множество ОЗУ IRAM1 и QRAM2, причем количество ОЗУ IRAM1 и ОЗУ QRAM2 соответствует количеству OFDM символов на блок ресурсов. Это обеспечивает возможность перехода от обработки на поблочной основе к обработке на посимвольной основе. Поскольку в то время как компоненты CP, BUF, AI и AM, соответственно, обрабатывают биты всего блока, посредством последующего обратного преобразования Фурье, которое осуществляется в рамках OFDM обработки подлежащих отсылке данных, осуществляется доступ, соответственно, к данным отдельного OFDM символа. Таким образом, ОЗУ IRAM1 и QRAM2 обеспечивают возможность посимвольной выдачи I- и Q-данных для обратного преобразования Фурье.

Сохранение I- и Q-значений в ЗУ IRAM1 и QRAM2 осуществляется предпочтительным образом так, что ЗУ IRAM1 и QRAM2, соответственно, имеют некоторое количество строк, которые соответствуют количеству поддиапазонов. В каждой строке затем записываются I- или Q-значения соответствующего поддиапазона. Дополнительно к заполнению ЗУ IRAM1 и QRAM2 I- и Q-значениями данных DS1 могут записываться информации сигнализации, так, может, например, каждая четвертая строка - соответственно каждому четвертому поддиапазону - использоваться для пилот-сигнала.

Ниже рассматривается конкретный числовой пример.

Пусть блок ресурсов представляет собой прямоугольник со следующими размерами: 25 поддиапазонов и 7 символов OFDM; полоса частот состоит из 1200 поддиапазонов, т.е. существуют на каждый TTI 48 блоков. Таким образом, на каждый блок могут передаваться 25·7=175 символов. Из них 31 символ используется для информаций сигнализации. Относительно полезных данных тогда справедливо следующее: при способе модуляции и 256-QAM блок содержит 144 байта, при способе модуляции и 64-QAM - 108 байтов и при способе модуляции QPSK - 36 байтов. Поэтому для величины ЗУ BUF справедливо М=144. Компонент AI выдает независимо от способа модуляции 144 кортежа битов. Имеется, соответственно, 7 ОЗУ IRAM1 и QRAM2, причем каждое ОЗУ IRAM1 и QRAM2 имеет 1200 строк. Количество столбцов ОЗУ IRAM1 и QRAM2 может составлять, например, 12; это значение зависит от разрешения I- и Q-значений, требуемого для обратного преобразования Фурье.

Был описан способ обработки по отношению к первому блоку CHUNK 1. Затем осуществляется обработка данных второго блока CHUNK 2. То есть, как только байты первого блока CHUNK 1 полностью считаны из ЗУ BUF, биты следующего блока вводятся в ЗУ BUF. Биты второго блока обрабатываются таким же способом, как было описано для первого блока CHUNK; однако способ модуляции и соответственно ему размер кортежа, образованного компонентом AI, различаются. Данные второго блока записываются в те же ЗУ IRAM1 и QRAM2, что и данные первого блока CHUNK 1. Таким образом, осуществляется последовательная обработка данных, а именно до тех пор, пока данные всех блоков не будут записаны в ЗУ IRAM1 и QRAM2. При этом для этих шагов обработки по отношению ко всем блокам имеется в распоряжении один TTI. Во время отсылки этих данных, то есть во время следующего TTI, осуществляется описанным способом обработка данных для последующего TTI. Таким образом, данные TTI обрабатываются описанным способом в течение одного TTI перед их отсылкой. Скорость, с которой компонент СР и следующие за ним компоненты работают периодическим образом, получается, таким образом, из длины TTI, деленной на количество блоков ресурсов. Также таблица МАР предпочтительно устанавливается периодически, однако с большей длиной периода, чем TTI.

Здесь не приводится детальное объяснение обработки на стороне приема. Это следует из обработки данных на стороне передачи: после преобразования Фурье всего сигнала на стороне приема, то есть информаций, принятых на всех поддиапазонах, определенные символы преобразуются демодулятором в биты.

Обратный перемежитель выполняет обратные шаги компонента AI передатчика, так что посредством перемежителя выданные демодулятором кортежи битов преобразуются в байты с изменением последовательности битов. При этом аналогично пояснению для Фиг.3 также используются восемь параллельных регистров сдвига. Соответственно, друг за другом восемь выданных демодулятором кортежей вводятся в регистры сдвига, и параллельная выдача регистров сдвига образует 8-элементный кортеж битов. При радиопередаче без ошибок, на стороне приема, после снятия перемежения, имеющиеся 8-элементные кортежи битов идентичны 8-элементным кортежам битов на входе компонента AI на стороне передатчика.

Изобретение предпочтительным образом применимо к MIMO-OFDM системе (MIMO - множество входов и множество выходов). При этом передатчик и приемник имеют, соответственно, множество антенн. В этом случае компоненты BUF, AI, AM, IRAM1 и QRAM2, соответственно, имеются для каждой антенны. В зависимости от применяемого способа MIMO, возможно, что компонентами BUF, AI, AM, IRAM1 и QRAM2 различных антенн обрабатываются различные данные и, тем самым, через различные антенны пересылаются отличающиеся друг от друга информации или также одинаковые информации передаются через различные антенны.

Изобретение, как поясняется на основе примера выполнения, подходит, в частности, для передачи данных в нисходящем направлении; однако оно также может использоваться для передач в восходящем направлении.

Изобретение относится к мобильной связи и предназначено для обработки передаваемых по радио информации (DS), при котором имеются первые биты (DS1) как первое количество N-кортежей и вторые биты (DSN) как второе количество N-кортежей. Первые биты должны передаваться с применением первой группы поддиапазонов полосы частот (CHUNK 1), а вторые биты - с применением второй группы поддиапазонов полосы частот (CHUNK N). Для первых битов используется первый способ модуляции (MODX), а для вторых битов используется второй способ модуляции (MODY). Первые биты переупорядочиваются, причем формируются М-кортежи, и согласно первому способу модуляции из соответствующего М-кортежа образуется символ. Вторые биты переупорядочиваются, причем формируются P-кортежи, и согласно второму способу модуляции из соответствующего P-кортежа образуется символ, при этом М≠Р. Кроме того, изобретение относится к способу для обработки принятых по радио информаций, а также к базовым станциям и мобильным станциям для осуществления способов. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ для обработки передаваемых по радио информации (DS), при котором
имеются первые биты как первое количество N-кортежей и вторые биты как отличающееся от первого количества второе количество N-кортежей, первые биты должны передаваться с применением первой группы поддиапазонов полосы частот, а вторые биты - с применением второй группы, отличающейся от первой группы поддиапазонов полосы частот, для первых битов используется первый способ модуляции (MODX, MODY) и для вторых битов используется второй способ модуляции (MODX, MODY), отличающийся от первого способа модуляции (MODX, MODY),
первые биты переупорядочиваются, причем формируются М-кортежи, и согласно первому способу модуляции (MODX, MODY) из соответствующего М-кортежа образуется символ,
вторые биты переупорядочиваются, причем формируются P-кортежи, и согласно второму способу модуляции (MODX, MODY) из соответствующего P-кортежа образуется символ, при этом М≠Р.

2. Способ по п.1, при котором количество М-кортежей равно количеству P-кортежей.

3. Способ по п.1, в котором формирование М-кортежей осуществляется тем, что М N-кортежей первых битов вводятся в параллельные регистры сдвига.

4. Способ по п.1, в котором формирование P-кортежей осуществляется тем, что Р N-кортежей вторых битов вводятся в параллельные регистры сдвига.

5. Способ по п.3 или 4, в котором одинаковые Р параллельных регистров сдвига применяются для формирования P-кортежей и для формирования М-кортежей.

6. Способ по п.1, в котором М-кортеж содержит, соответственно, биты из М различных N-кортежей первых битов.

7. Способ по п.1, в котором P-кортеж содержит, соответственно, биты из Р различных N-кортежей вторых битов.

8. Способ по п.1, в котором передача первых битов и вторых битов осуществляется одновременно.

9. Способ по любому из пп.1-4, 6-8, в котором
передача первых битов осуществляется с применением первого блока радиоресурсов, а передача вторых битов осуществляется с применением второго блока радиоресурсов,
причем блоки радиоресурсов представляют, соответственно, прямоугольник в плоскости поддиапазонов-времени, и
первый и второй блок радиоресурсов имеют одинаковую величину.

10. Способ по п.9, в котором после формирования символов информации о позициях 1-Q-плоскости символов сохраняются, причем для каждого временного блока прямоугольника применяется собственное ЗУ (IRAM1, QRAM2).

11. Способ по п.1, в котором первые биты от сетевой радиостанции (BS) передаются на первую пользовательскую станцию (USER1, USER2, USER3, USERN) и вторые биты передаются от сетевой радиостанции (В8) на вторую пользовательскую станцию (USER1, USER2, USER3, USERN).

12. Способ по любому из пп.1-4, 6-8, 10-11, при котором количество первых битов и количество вторых битов определяется с применением величины соответствующих подлежащих использованию для передачи блоков радиоресурсов и соответствующего подлежащего использованию способа модуляции (MODX, MODY).

13. Способ по п.12, в котором первые биты после определения их количества считываются из первого ЗУ (FIFO1, FIFON), соотнесенного с первым приемником, и вторые биты после определения их количества считываются из второго ЗУ (FIFO1, FIFON), соотнесенного с вторым приемником.

14. Способ для обработки принимаемой по радио информации, при котором
имеются первые символы, принимаемые с применением первой группы поддиапазонов полосы частот, и вторые символы, принимаемые с применением второй, отличающейся от первой, группы поддиапазонов полосы частот,
для первых символов используется первый способ демодуляции, а для вторых символов - второй, отличающийся от первого, способ демодуляции,
после демодуляции согласно первому способу демодуляции имеются, исходя из первых символов, первые биты как М-кортежи, и согласно второму способу демодуляции, исходя из вторых символов, вторые биты как P-кортежи, причем М≠Р,
первые биты переупорядочиваются, причем формируются N-кортежи, и вторые биты переупорядочиваются, причем формируются N-кортежи.

15. Способ по п.14, в котором количество М-кортежей равно количеству P-кортежей.

16. Способ по п.14, в котором формирование N-кортежей первых битов осуществляется тем, что N М-кортежей первых битов вводятся в параллельные регистры сдвига.

17. Способ по п.14, в котором формирование N-кортежей вторых битов осуществляется тем, что N P-кортежей вторых битов вводятся в параллельные регистры сдвига.

18. Способ по п.16 или 17, в котором одинаковые N параллельных регистров сдвига применяются для формирования N-кортежей первых битов и для формирования P-кортежей вторых битов.

19. Способ по п.14, в котором N-кортеж первых битов содержит, соответственно, биты N различных М-кортежей первых битов.

20. Способ по п.14, в котором N-кортеж вторых битов содержит, соответственно, биты из N различных P-кортежей вторых битов.

21. Способ по п.14, в котором прием первых символов и вторых символов осуществляется одновременно.

22. Способ по любому из пп.14-17, 19-21, в котором
прием первых символов осуществляется с применением первого блока радиоресурсов, а прием вторых символов осуществляется с применением второго блока радиоресурсов,
причем блоки радиоресурсов представляют, соответственно, прямоугольник в плоскости поддиапазонов-времени, и
первый и второй блок радиоресурсов имеют одинаковую величину.

23. Способ по п.22, в котором после приема символов, информации о позициях I-Q-плоскости символов сохраняются,
причем для каждого временного блока прямоугольника применяется собственное ЗУ.

24. Радиостанция (BS) для обработки переданных по радио информаций, которой предоставляются первые биты как первое количество N-кортежей и вторые биты как второе количество, отличающееся от первого количества, N-кортежей, содержащая средства для передачи первых битов с применением первой группы поддиапазонов полосы частот и вторых битов с применением отличающейся от первой группы второй группы поддиапазонов полосы частот,
средства для применения для первых битов первого способа модуляции и для вторых битов второго способа модуляции, отличающегося от первого способа модуляции,
средства для переупорядочивания первых битов, причем формируются М-кортежи, и средства для формирования символов согласно первому способу модуляции из, соответственно, М-кортежа,
средства для переупорядочивания вторых битов, причем формируются P-кортежи, и средства для формирования символов согласно второму способу модуляции из, соответственно, P-кортежа, при этом М≠Р.

25. Радиостанция (USER1, USER2, USER3, USERN) для обработки принятых по радио информаций, которой предоставляются первые символы, принятые с применением первой группы поддиапазонов полосы частот, и вторые символы, принятые с применением отличающейся от первой группы второй группы поддиапазонов полосы частот, содержащая средства для применения первого способа демодуляции для первых символов и отличающегося от первого способа демодуляции второго способа демодуляции для вторых символов,
при этом после демодуляции согласно первому способу демодуляции, исходя из первых символов, предоставляются первые биты как М-кортежи и согласно второму способу демодуляции, исходя из вторых символов, предоставляются вторые биты как P-кортежи, причем М≠Р, и средства для переупорядочивания первых битов, причем формируются N-кортежи, и для переупорядочивания вторых битов, причем формируются N-кортежи.