БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ, ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2012 года по МПК H04W48/08 H04J11/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе мобильной связи, в которой в нисходящей линии связи применяется ортогональное мультиплексирование с разделением по частоте (OFDM, orthogonal frequency division multiplexing). Более конкретно, настоящее изобретение относится к мобильной станции и способу управления связью.

Уровень техники

Группа 3GPP, занимающаяся стандартизацией W-CDMA, исследует возможность применения схемы связи, которая станет преемником W-CDMA и HSDPA, и в качестве этой схемы 3GPP рассматривает систему LTE (Long Term Evolution, технология долгосрочного развития). В качестве схем радиодоступа OFDM исследуется для использования в нисходящей линии связи, a SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access, множественный доступ с разделением по частоте и одной несущей) исследуется для использования в восходящей линии связи (см., например, непатентный документ 1).

OFDM является схемой, в которой полоса частот разделяется на множество узких полос частот (поднесущих) таким образом, чтобы передача выполнялась путем пересылки данных в каждой из этих полос частот. Благодаря плотному размещению поднесущих по частоте без влияния друг на друга при том, что часть из них может перекрываться, достигается высокая скорость передачи, вследствие чего увеличивается эффективность использования частот.

SC-FDMA является схемой передачи, в рамках которой можно уменьшить уровень помех (интерференции) между терминалами путем разделения полосы частот и выполнения передачи с использованием различных полос частот для множества терминалов. Поскольку схема SC-FDMA характеризуется тем, что колебания мощности передачи становятся невелики, для терминалов можно обеспечить низкий уровень потребляемой мощности и широкую область покрытия.

В общем случае в мобильной связи пилотные сигналы используются для оценки канала и измерения качества радиосвязи. Пилотный сигнал в системе LTE называется опорным сигналом нисходящей линии связи (DL RS; Downlink Reference Signal, нисходящий опорный сигнал).

Опорный сигнал нисходящей линии связи в системе LTE представлен двумерной последовательностью и формируется с помощью двумерной ортогональной последовательности и двумерной псевдослучайной последовательности. Отображение (сопоставление номера поднесущей) опорного сигнала в физические ресурсы может быть представлено следующим выражением (см. непатентный документ 2):

где k обозначает номер поднесущей, l обозначает номер символа OFDM, i обозначает номер временного интервала (слота), a m является целым числом, которое определяется следующим выражением:

,

обозначает количество поднесущих во всей полосе частот системы. Значение равно 300, если полоса частот системы составляет 5 Мгц, 600, если полоса частот системы составляет 10 МГц, и 1200, если полоса частот системы составляет 20 МГц. Р обозначает номер антенного порта. При использовании только одной антенны р=0. Если возможно использовать четыре антенны, р=0, 1, 2 или 3.

В приведенном выше выражении v определяется следующим образом:

В указанном выше выражении f_hop(j) представляет собой индивидуальную для соты целочисленную последовательность, указывающую шаблон перестройки частоты (hopping pattern), который изменяется для каждого подкадра или каждого временного интервала опорного сигнала нисходящей линии связи. То есть путем изменения f_hop(j) для каждой соты можно отображать опорный сигнал нисходящей линии связи в поднесущую, отличную для каждой соты.

Значение f_hop(j) может быть фиксированным и не зависеть от времени. Если такое фиксированное значение установлено для каждой соты, опорный сигнал нисходящей линии связи отображается со сдвигом на фиксированное значение, отличное для каждой соты.

На фиг.1 показан пример отображения опорного сигнала. На фиг.1 в левой части чертежа показан пример отображения в физические ресурсы в том случае, если номер антенного порта равен нулю (р=0), a f_hop(j) всегда равно нулю, а в правой части чертежа показан пример отображения в физические ресурсы в том случае, если номер антенного порта равен нулю (р=0), a f_hop(j) всегда равно двум.

Как показано на чертеже, в первом случае опорный сигнал нисходящей линии связи отображается в поднесущую с номером k (k=6×j (j - целое число не меньше нуля)) в первом символе OFDM (l=0). Однако во втором случае опорный сигнал нисходящей линии связи отображается в поднесущую с номером k (k=6×j+2 (j - целое число не меньше нуля)) в первом символе OFDM (l=0). Соответственно, в системе LTE опорный сигнал нисходящей линии связи благодаря корректной установке значения f_hop(j) отображается в поднесущие, отличные для каждой соты.

Попутно исследуется способ, в соответствии с которым пользовательское устройство должно выполнять демодуляцию схемы 16 QAM и 64 QAM с помощью информации о фиксированном значении, представляющем собой отношение мощности передачи для одной поднесущей (плотность мощности передачи на единицу частоты) опорного сигнала нисходящей линии связи и мощности передачи для одной поднесущей (плотность мощности передачи на единицу частоты) обычного сигнала данных (см., например, непатентный документ 3). Обычный сигнал данных представляет собой в качестве физического канала данных общий физический канал данных нисходящей линии связи (PDSCH, physical downlink shared channel). Для демодуляции схемы 16 QAM и 64 QAM необходимо выполнять оценку амплитуды. Можно ожидать, что точность оценки увеличится в том случае, если при выполнении демодуляции известно, что разность между плотностью мощности опорного сигнала и сигнала данных представляет собой фиксированное значение. В этом случае, поскольку мощность передачи для одной поднесущей опорного сигнала нисходящей линии связи всегда постоянна, мощность передачи для одной поднесущей обычного сигнала данных также всегда постоянна.

Поскольку опорный сигнал нисходящей линии связи не передается во всех символах OFDM, существует интервал времени, в котором опорный сигнал нисходящей линии связи передается, и интервал времени, в котором опорный сигнал нисходящей линии связи не передается. Таким образом, если установлен постоянный уровень полной мощности передачи базовой станции, плотность мощности передачи сигнала данных может варьироваться для каждого символа OFDM. Следовательно, существует вероятность того, что точность оценки амплитуды может ухудшаться. Предлагаются способы для установки постоянной мощности передачи обычного сигнала данных в обоих интервалах времени независимо от того, включен ли опорный сигнал в символ OFDM.

В соответствии с одним из способов не допускается отображения обычного сигнала данных в заранее заданную поднесущую в том интервале времени, в котором передается опорный сигнал нисходящей линии связи. В заранее заданную поднесущую не отображаются никакие данные. Благодаря уменьшению количества поднесущих, куда может отображаться сигнал данных, можно увеличить плотность мощности передачи сигнала данных. Таким образом, плотность мощности передачи сигнала данных может поддерживаться на постоянном уровне независимо от того, передается ли опорный сигнал. Этот способ описывается, например, в непатентном документе 3.

Непатентный документ 1: 3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006.

Непатентный документ 2: 3GPP TR 36.211 (V0.3.1), "Physical Channels and Modulation," November 2006.

Непатентный документ 3: R1-070088, Power Boosting of Reference Signal in E-UTRA Downlink.

Как отмечено выше, опорный сигнал отображается в определенную поднесущую в определенном символе OFDM. Поскольку оценка канала на приемной стороне (как правило, в пользовательском устройстве) основана на опорном сигнале, позиция отображения этого сигнала имеет важное значение с точки зрения точности оценки канала. Таким образом, в случае сдвига позиции отображения опорного сигнала в частотном направлении и перестройки опорного сигнала по временной оси необходимо корректно установить позицию поднесущей (запрещенной поднесущей), в которую не допускается отображение сигнала данных. Однако в настоящее время такой способ отображения не исследован в достаточной степени.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является предложение в системе мобильной связи следующего поколения, в которой позиция отображения опорного сигнала изменяется в частотном и временном направлениях, базовой станции, пользовательского устройства и используемого ими способа для надлежащего размещения запрещенных поднесущих таким образом, чтобы плотность мощности передачи сигнала данных оставалась постоянной по времени.

Базовая станция, используемая в настоящем изобретении, применяется в системе мобильной связи, в которой в нисходящей линии связи используется схема OFDM. Базовая станция содержит блок, выполненный с возможностью осуществления обратного преобразования Фурье сигнала, в котором первый сигнал и второй сигнал отображены в поднесущие с различной плотностью мощности передачи, и с возможностью генерации передаваемого сигнала; и блок передачи, выполненный с возможностью передачи передаваемого сигнала в пользовательское устройство. Поднесущая (запрещенная поднесущая), в которую запрещено выполнять отображение второго сигнала, определена так, что плотность мощности передачи второго сигнала остается постоянной в пределах нескольких символов OFDM вне зависимости от того, содержится ли первый сигнал в том символе OFDM, в который включен второй сигнал. Запрещенная поднесущая определяется на основании поднесущей, в которую отображается первый сигнал.

В соответствии с настоящим изобретением запрещенные поднесущие могут быть размещены надлежащим образом так, что плотность мощности передачи отличных от опорных сигналов (обычно сигналов данных) становится постоянной во времени в системе мобильной связи следующего поколения, в которой позиция отображения опорного сигнала изменяется в частотном и временном направлениях.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан пример отображения опорного сигнала нисходящей линии связи.

На фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию системы мобильной связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг 3 схематично показана конфигурация подкадра.

На фиг.4 показан пример отображения в поднесущие для двух символов OFDM.

На фиг.5 представлена неполная блок-схема базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6А показана схема блока обработки сигнала основной полосы частот в базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6В показана подробная схема блока обработки уровня 1, входящего в состав блока обработки сигнала основной полосы частот.

На фиг 7 показан пример отображения в поднесущие в том случае, когда плотность мощности передачи опорного сигнала нисходящей линии связи равна плотности мощности передачи канала PDSCH.

На фиг 8 показан пример отображения в поднесущие в том случае, когда плотность мощности передачи опорного сигнала нисходящей линии связи больше плотности мощности передачи канала PDSCH, являющийся также примером отображения в поднесущие для символа OFDM.

На фиг.9А проиллюстрировано отношение соответствия между количеством прореживающих поднесущих (puncturing subcarrier) и номерами этих поднесущих.

На фиг.9В проиллюстрировано отношение соответствия между количеством прореживающих поднесущих и номерами этих поднесущих.

На фиг.9С показан пример отображения опорного сигнала нисходящей линии связи.

На фиг.10 проиллюстрировано отношение соответствия между смещением мощности опорного сигнала относительно другого сигнала и количеством прореживающих поднесущих (если системная полоса частот составляет 5 МГц).

На фиг.11 проиллюстрировано отношение соответствия между смещением мощности опорного сигнала относительно другого сигнала и количеством прореживающих поднесущих (если системная полоса частот составляет 10 МГц).

На фиг.12А проиллюстрировано отношение соответствия между смещением мощности опорного сигнала относительно другого сигнала и количеством прореживающих поднесущих (если системная полоса частот составляет 20 МГц).

На фиг.12В проиллюстрировано отношение соответствия между количеством прореживающих поднесущих и значением мощности передачи (значением смещения) опорного сигнала.

На фиг.13А представлена неполная блок-схема пользовательского устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.13В показана подробная схема блока обработки сигнала основной полосы частот.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ:

50: сота;

100₁, 100₂, 100₃, 100_n: пользовательское устройство;

102: приемопередающая антенна;

104: блок усиления;

106: блок передачи и приема;

108: блок обработки сигнала основной полосы частот;

110: блок обработки вызова;

112: прикладной блок;

200: базовая станция;

202: приемопередающая антенна;

204: блок усиления;

206: блок передачи и приема;

208: блок обработки сигнала основной полосы частот;

210: блок обработки вызова;

212: интерфейс линии передачи;

2081: блок обработки уровня 1;

2082: блок обработки MAC;

2083: блок обработки RLC;

2084: блок определения отображения в поднесущую;

2085: блок управления мощностью передачи в нисходящей линии связи;

300: шлюз доступа;

400: базовая сеть.

Осуществление изобретения

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи описываются предпочтительные способы осуществления настоящего изобретения. На всех чертежах, иллюстрирующих варианты осуществления изобретения, используются одинаковые ссылочные обозначения компонентов, выполняющих одинаковые функции, при этом во избежание повторов приводится описание только одного из таких компонентов.

Система мобильной связи, в которой применяется базовая станция, реализуемая в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, описывается со ссылкой на фиг.2.

Система 1000 радиосвязи представляет собой систему, в которой применяются, например, технологии Evolved UTRA и UTRAN (другое название: LTE (Long Term Evolution, технология быстрого развития) или Super 3G). Система 1000 радиосвязи содержит базовую станцию (eNB, eNode В, узел В) 200 и ряд пользовательских устройств (UE, User Equipment) 100_n (100₁, 100₂, 100₃,… 100_n) (n - целое число больше 0). Базовая станция 200 соединена со станцией верхнего уровня, например со шлюзом 300 доступа, а шлюз 300 доступа соединен с базовой сетью 400. Пользовательское устройство 100_n осуществляет связь с базовой станцией 200 в соте 50 с помощью технологий Evolved UTRA и UTRAN.

В дальнейшем, поскольку пользовательские устройства 100_n (100₁, 100₂, 100₃,… 100_n) имеют одинаковые конфигурации, выполняют одинаковые функции и находятся в одних и тех же состояниях, описывается пользовательское устройство 100_n, если не указано иное. Для удобства изложения под пользовательским устройством понимается объект, осуществляющий связь с базовой станция по радиоканалу, хотя в общем случае таким устройством может являться как мобильный, так и стационарный терминал.

Система 1000 мобильной связи может функционировать с использованием нескольких различных полос частот. Например, в качестве таких различных полос частот предусматриваются полосы частот шириной 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц. Оператор может применять одну или большее количество полос частот из числа различных полос частот в качестве системной полосы частот, при этом пользователь в системе может осуществлять связь с помощью одного или большего количества блоков ресурсов (например, в полосе частот 5 МГц предусматривается 25 блоков ресурсов).

В дальнейшем, поскольку пользовательские устройства 100_n (100₁, 100₂, 100₃,… 100_n) имеют одинаковые конфигурации, выполняют одинаковые функции и находятся в одних и тех же состояниях, описывается пользовательское устройство 100_n, если не указано иное.

В системе 1000 радиосвязи в нисходящей линии связи в качестве схемы радиодоступа применяется схема OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, ортогональное мультиплексирование с разделением по частоте), а в восходящей линии связи - схема SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access, множественный доступ с разделением по частоте и одной несущей). Как указывалось выше, OFDM является схемой, в которой полоса частот разделена на множество узких полос частот (поднесущих) так, что передача выполняется путем переноса данных в каждой из этих полос частот. SC-FDMA является схемой передачи, в рамках которой можно уменьшить уровень помех (интерференции) между терминалами путем разделения полосы частот и передачи сигналов с использованием различных полос частот для множества терминалов.

Как было отмечено выше, в нисходящей линии связи применяется общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH), который совместно используется каждым пользовательским устройством 100_n, и канал управления нисходящей линии связи для LTE. Канал управления нисходящей линии связи для LTE называется физическим каналом управления нисходящей линии связи (PDCCH, physical downlink control channel). Физический канал управления нисходящей линии связи также называется каналом управления L1/L2 нисходящей линии связи (DL L1/L2 control channel, нисходящий канал управления уровня 1/уровня 2).

В восходящей линии связи применяется общий физический канал восходящей линии связи (PUSCH, physical uplink shared channel), который совместно используется каждым пользовательским устройством 100_n, и канал управления для LTE. Существуют каналы управления восходящей линии связи двух типов, а именно канал, который путем разделения по времени мультиплексируется с общим физическим каналом восходящей линии связи, и канал, который мультиплексируется с общим физическим каналом восходящей линии связи по частоте. В последнем случае канал передается в полосе частот, специально предусмотренной отдельной от общего физического канала.

В восходящей линии связи посредством канала управления восходящей линии связи для LTE передается информация о качестве (CQI, Channel Quality Indicator, индикатор качества канала) нисходящей линии связи и информация подтверждения (информация HARQ АСК) для общего физического канала нисходящей линии связи (общего канала нисходящей линии связи (DL-SCH, Downlink Shared Channel), используемого в качестве транспортного канала). Информация о качестве нисходящей линии связи (CQI) также используется для назначения ресурсов (планирования) общего физического канала нисходящей линии связи и определения транспортного формата в схеме адаптивной модуляции и кодирования (АМС, adaptive modulation and coding).

Как показано в примере на фиг.3, длительность одного подкадра составляет, например, 1 мс, при этом в состав одного подкадра входит, например, 14 символов OFDM. Физический канал управления нисходящей линии связи отображается в несколько символов OFDM, расположенных в начале одного подкадра. Максимальное количество символов OFDM, в которые отображается физический канал управления нисходящей линии связи, равно трем. Существует три способа отображения физического канала управления нисходящей линии связи, а именно отображение в символ #1 OFDM, отображение в символы #1 и #2 OFDM и отображение в символы #1, #2 и #3 OFDM. На фиг.3 показан пример отображения физического канала управления нисходящей линии связи в два символа OFDM (#1, #2), расположенных в начале одного подкадра. Затем в тех символах OFDM, в которые физический канал управления нисходящей линии связи не отображен, передается сигнал данных (общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH) - в качестве физического канала, DL-SCH - в качестве транспортного канала), канал синхронизации (SCH (synchronization channel) или сигнал синхронизации), широковещательный канал (ВСН, broadcast channel) и т.п. В частотном направлении подготавливаются М блоков ресурсов (RB, resource block). Например, полоса частот для одного блока ресурсов может составлять 180 кГц, при этом один блок ресурсов может содержать 12 поднесущих. Для удобства изложения ресурс, занимающий полосу частот одной поднесущей и период одного символа OFDM, называется «элементом ресурса». Количество М блоков ресурсов равно 25, если полоса частот системы составляет 5 Мгц, 50, если полоса частот системы составляет 10 МГц, и 100, если полоса частот системы составляет 20 МГц.

На фиг.4 показан пример отображения в поднесущую для символов #4 и #5 OFDM в случае конфигурации подкадра, изображенной на фиг.3. На фиг.4 общее количество поднесущих в одном символе OFDM составляет L, и поднесущим присваиваются номера #1, #2,… и #L в порядке возрастания частоты. Если системная полоса частот равна 5 МГц, то L=300, если системная полоса частот равна 10 МГц, то L=600, и если системная полоса частот равна 20 МГц, то L=1200. Как показано на чертеже, опорный сигнал нисходящей линии связи (DL RS, downlink reference signal) и общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH) отображаются в поднесущие в символе #4 OFDM. Сигнал DL RS передается с частотой, составляющей один сигнал на шесть поднесущих. В примере на фиг.4 сигнал DL RS отображается в поднесущие с номерами, которые определяются следующим выражением: 6×m+1 (где m равно 0, 1, 2,…).

Далее описывается структура информационных элементов, которые могут включаться в физический канал управления нисходящей линии связи. Физический канал управления нисходящей линии связи может содержать индикатор формата физического канала управления нисходящей линии связи, управляющую информацию для осуществления связи в нисходящей линии, которая представляет собой информацию о планировании нисходящей линии связи, и/или управляющую информацию для осуществления связи в восходящей линии. Индикатор формата физического канала управления нисходящей линии связи указывает количество символов, занимаемых в одном подкадре физическим каналом управления нисходящей линии связи. Индикатор формата физического канала управления нисходящей линии связи может называться физическим каналом индикатора формата управления (PCFICH, Physical Control Format Indicator Channel). Управляющая информация для связи в нисходящей линии, то есть информация планирования нисходящей линии связи, может включать информацию о назначении ресурсов в нисходящей линии связи, информацию MIMO в нисходящей линии связи, информацию о формате передачи, информацию управления повторной передачей и информацию идентификации пользователя.

Управляющая информация для связи в нисходящей линии может называться информацией гранта в нисходящей линии связи (Downlink Scheduling Grant) или информацией о назначении ресурсов в нисходящей линии связи (Downlink Assignment Information). Информация о назначении ресурсов в нисходящей линии связи указывает, какой блок ресурсов используется для передачи сигнала данных в нисходящей линии связи. Информация МIМО в нисходящей линии связи включает информацию, относящуюся к количеству потоков, вектору предварительного кодирования и т.п., при осуществлении связи МIМО (со многими входами - многими выходами, multiple inputs multiple outputs) или связи с использованием нескольких антенн. Информация о формате передачи указывает комбинацию схемы модуляции данных, размера данных и схемы кодирования канала. Информация управления повторной передачей (HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest, гибридный автоматический запрос повторной передачи) может включать информацию, требуемую для реализации гибридного ARQ. Информация управления повторной передачей может включать номер процесса, новый индикатор данных и количество последовательностей повторной передачи.

В состав управляющей информации для связи в восходящей линии может входить информация о назначении ресурсов в восходящей линии связи, информация о формате передачи, информация об опорном сигнале демодуляции, информация управления мощностью передачи, информация идентификации пользователя, информация подтверждения для восходящей линии связи (ACK/NACK), индикатор перегрузки и командный бит управления мощностью передачи.

Информация о назначении ресурсов в восходящей линии связи указывает, какой блок ресурсов доступен для передачи данных в восходящей линии связи. Информация о формате передачи указывает комбинацию схемы модуляции данных, размера данных и схемы кодирования канала, используемую для осуществления связи в восходящей линии. Информация об опорном сигнале демодуляции указывает, какой сигнал используется в качестве опорного сигнала. Информация управления мощностью передачи указывает, насколько мощность передачи общего физического канала восходящей линии связи отличается от мощности передачи зондирующего опорного сигнала. В совокупности описанные выше виды информации, то есть информация о назначении ресурсов в восходящей линии связи, информация о формате передачи, информация об опорном сигнале демодуляции и информация управления мощностью передачи, называются грантом планирования в восходящей линии связи (Uplink Scheduling Grant).

Информация подтверждения (ACK/NACK) указывает, были ли базовой станцией правильно приняты данные, ранее переданные пользовательским устройством в восходящей линии связи. Информация подтверждения (ACK/NACK) для восходящей линии связи может называться физическим каналом индикатора гибридного ARQ (PHICH, Physical Hybrid ARQ Indicator Channel). Индикатор перегрузки сообщается в соседние соты в том случае, если уровень помех (интерференции) другой соты из-за пользовательских устройств в этой соте превышает заранее заданное значение. Это сообщение представляет собой сигнал, требующий снизить мощность передачи от пользовательских устройств другой соты. Командный бит управления мощностью передачи указывает на необходимость увеличения или уменьшения следующего значения (по сравнению с текущим значением) мощности передачи зондирующего опорного сигнала, периодически передаваемого пользовательским устройством.

Индикатор формата физического канала управления нисходящей линии связи, информация подтверждения (ACK/NACK) для восходящей линии связи и командный бит управления мощностью передачи могут не включаться в физический канал управления нисходящей линии связи, а определяться в виде отдельного физического канала, передаваемого параллельно физическому каналу управления нисходящей линии связи.

Ниже со ссылкой на фиг.5 описывается базовая станция 200 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения базовая станция 200 содержит приемопередающую антенну 202, блок 204 усиления, блок 206 передачи и приема, блок 208 обработки сигнала основной полосы частот, блок 210 обработки вызова и интерфейс 212 линии передачи.

Пакетные данные, подлежащие передаче в нисходящей линии связи из базовой станции 200 в пользовательское устройство 100_n, подаются через интерфейс 212 линии передачи в блок 208 обработки сигнала основной полосы частот из станции верхнего по отношению к базовой станции 200 уровня, то есть, например, из шлюза 300 доступа.

Блок 208 обработки сигнала основной полосы частот выполняет сегментацию и конкатенацию пакетных данных, обработку при передаче на уровне RLC, например управление повторной передачей на уровне RLC (Radio Link Control, управление линиями радиосвязи) и управление повторной передачей на уровне MAC (Medium Access Control, управление доступом к среде передачи) и т.п., так что обработанный сигнал передается в блок 206 передачи и приема. Блок 208 обработки сигнала основной полосы частот выполняет такие операции, как обработка при передаче в соответствии с механизмом HARQ, планирование, выбор формата передачи, кодирование канала, обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT, inverse fast Fourier transform) и т.п. Как указано далее, блок 208 обработки сигнала основной полосы частот определяет для каждого подкадра количество символов OFDM, в которые отображается физический канал управления нисходящей линии связи, выполняет отображение в поднесущие физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи, а также выполняет управление мощностью передачи для физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи и т.д.

Блок 206 передачи и приема выполняет преобразование частоты с целью преобразования выходного сигнала основной полосы частот, поступающего из блока 208 обработки сигнала основной полосы частот, в радиочастотный сигнал. После этого радиочастотный сигнал усиливается блоком 204 усиления и передается приемопередающей антенной 202.

С другой стороны, в том, что касается данных, подлежащих передаче в восходящей линии связи из пользовательского устройства 100_n в базовую станцию 200, радиочастотный сигнал, принятый приемопередающей антенной 202, усиливается блоком 204 усиления и подвергается в блоке 206 передачи и приема преобразованию частоты с преобразованием в сигнал основной полосы частот, который подается на вход блока 208 обработки сигнала основной полосы частот.

Блок 208 обработки сигнала основной полосы частот выполняет преобразование FFT (быстрое преобразование Фурье), преобразование IDFT (обратное дискретное преобразование Фурье), декодирование с коррекцией ошибок, приемную обработку для управления повторной передачей на уровне MAC и приемную обработку на уровне RLC входного сигнала основной полосы частот, после чего обработанный сигнал передается в шлюз 300 доступа через интерфейс 212 линии передачи.

Блок 210 обработки вызова выполняет такую обработку вызова, как установление или освобождение канала связи, управление состоянием базовой радиостанции 200 и назначение ресурсов.

Ниже со ссылкой на фиг.6А описывается конфигурация блока 208 обработки сигнала основной полосы частот.

Блок 208 обработки сигнала основной полосы частот содержит блок 2081 обработки уровня 1, блок 2082 обработки MAC (Medium Access Control, управление доступом к среде передачи), блок 2083 обработки RLC, блок 2084 определения отображения в поднесущую и блок 2085 управления мощностью передачи в нисходящей линии связи.

Блоки 2081 обработки уровня 1, блок 2082 обработки MAC, блок 2084 определения отображения в поднесущую и блок 2085 управления мощностью передачи в нисходящей линии связи, расположенные в блоке 208 обработки сигнала основной полосы частот, а также блок 210 обработки вызова соединены друг с другом.

Блок 2081 обработки уровня 1 выполняет кодирование канала и обратное быстрое преобразование Фурье для данных, переданных в нисходящей линии связи, и осуществляет декодирование канала, обратное дискретное преобразование Фурье и быстрое преобразование Фурье и т.п. для данных, переданных в восходящей линии связи. Блок 2081 обработки уровня 1 отображает в поднесущие информацию физического канала управления нисходящей линии связи и информацию общего физического канала нисходящей линии связи в соответствии с информацией о поднесущей, которая сообщается блоком 2084 определения отображения в поднесущую. В том символе OFDM, в котором передается DL RS, сигнал DL RS отображается в заранее заданные поднесущие.

Далее со ссылкой на фиг.6В более подробно описывается обработка, выполняемая в блоке 2081 обработки уровня 1, заключающаяся в мультиплексировании физического канала управления нисходящей линии связи, общего физического канала нисходящей линии связи и DL RS и отображении их в поднесущие.

Блок 2081 обработки уровня 1 содержит блок 208102 обработки сигнала данных, блок 208104 последовательно-параллельного (S/P, serial parallel) преобразования, блок 208106 мультиплексирования (MUX, multiplexor), блок 208108 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), блок 208110 добавления циклического префикса (СР, cyclic prefix), блок 208112 цифроаналогового (D/A, digital/analog) преобразования и блок 208114 генерации опорного сигнала.

Блок 208102 обработки сигнала данных содержит кодер 208102А, модулятор 208102В данных и устройство 208102С перемежения. Блок 208114 генерации опорного сигнала содержит умножитель 208114А и умножитель 208114В.

Блок 208102 обработки сигнала данных выполняет обработку сигналов данных, переданных в нисходящей линии связи. Кодер 208102А выполняет кодирование канала для повышения уровня устойчивости сигнала данных к ошибкам. Кодирование может осуществляться различными способами, например путем сверточного кодирования, турбокодирования и с помощью других хорошо известных в этой области техники способов. В настоящем варианте осуществления изобретения для сигналов данных выполняется управление адаптивной модуляцией и кодированием (АМС), а скорость канального кодирования адаптивно изменяется в соответствии с командой, поступающей из блока 2082 обработки MAC. Модулятор 208102В данных выполняет модуляцию данных для сигналов данных с использованием подходящей схемы модуляции, например QPSK, 16 QAM и 64 QAM. В настоящем осуществлении изобретения для сигналов данных выполняется управление АМС, а схема модуляции адаптивно изменяется в соответствии с командой, поступающей из блока 2082 обработки MAC. Устройство 208102С перемежения в соответствии с заранее заданным шаблоном изменяет порядок битов, включенных в сигнал данных.

Следует отметить, что, хотя на фиг 6В не показаны компоненты обработки для каналов управления, процесс обработки этих каналов выполняется способом, схожим с тем, что применяется блоком 208102 обработки сигнала данных. Однако управление АМС для каналов управления не может выполняться.

Блок 208104 последовательно-параллельного (S/P) преобразования преобразует последовательную сигнальную последовательность (поток) в несколько параллельных сигнальных последовательностей. Количество параллельных сигнальных последовательностей может определяться в зависимости от количества поднесущих.

Блок 208106 мультиплексирования (MUX) выполняет мультиплексирование последовательности данных, которая представляет собой выходной сигнал блока 208104 последовательно-параллельного (S/P) преобразования, с опорным сигналом. Мультиплексирование может выполняться с использованием любой схемы, из числа мультиплексирования по времени, мультиплексирования по частоте и мультиплексирования по частоте и времени. Дополнительно к последовательности данных и опорному сигналу может выполняться мультиплексирование широковещательного канала. Блок 208106 мультиплексирования (MUX) принимает из блока 2084 определения отображения в поднесущую информацию отображения опорного сигнала, физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи для подкадра, так что блок 208106 мультиплексирования выполняет мультиплексирование последовательности данных и опорного сигнала на основании информации отображения. То есть блок 208106 мультиплексирования (MUX) отображает в поднесущую последовательность данных и опорный сигнал в соответствии с информацией отображения. Информация отображения опорного сигнала, физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи включает информацию об описываемой ниже поднесущей DTX. Иначе говоря, блок 208106 мультиплексирования (MUX) не отображает какой-либо сигнал в поднесущую DTX.

Блок 208108 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) выполняет обратное быстрое преобразование Фурье входного сигнала для выполнения модуляции согласно схеме OFDM.

Блок 208110 добавления СР генерирует передаваемый символ путем добавления циклического префикса (СР) к символу, модулируемому по схеме OFDM. Существуют префиксы СР двух типов: длинный СР (Long СР) и короткий СР (Short СР), причем для каждой соты выбирается префикс одного из этих типов.

Блок 208112 цифроаналогового (D/A) преобразования преобразует цифровой сигнал основной полосы частот в аналоговый сигнал.

Блок 208114 генерации опорного сигнала для формирования опорного сигнала перемножает опорный сигнал со случайной кодовой последовательностью, которая представляет собой первую последовательность, и с ортогональной кодовой последовательностью, которая представляет собой вторую последовательность.

Кроме того, блок 2081 обработки уровня 1 устанавливает мощность передачи (плотность мощности передачи на единицу полосы частот или плотность мощности для одной поднесущей) поднесущей, в которую отображаются физический канал управления нисходящей линии связи и общий физический канал нисходящей линии связи, согласно информации о мощности передачи, которая сообщается блоком 2085 управления мощностью передачи в нисходящей линии связи. Затем блок 2081 обработки уровня 1 устанавливает мощность передачи поднесущей, в которую отображается сигнал DL RS. Уровень мощности передачи поднесущей, в которую отображается сигнал DL RS, может устанавливаться по сигналу из узла верхнего уровня или устанавливаться на основе значения, хранимого в качестве параметра в базовой станции 200.

Блок 2082 обработки MAC выполняет управление повторной передачей данных в нисходящей линии связи на уровне MAC, например обработку данных для передачи в соответствии с механизмом HARQ, планирование, выбор формата передачи, назначение частотных ресурсов и т.п. Планирование указывает способ обработки для выбора пользовательского устройства, которое выполняет передачу сигнала данных с помощью общего канала в подкадре. Например, в качестве алгоритма выбора может использоваться циклический перебор или пропорциональная схема равнодоступности. Кроме того, при выборе формата передачи определяется схема модуляции, кодовая скорость и размер данных для сигнала данных, подлежащего передаче в пользовательское устройство, выбранное с помощью планирования. Определение схемы модуляции, кодовой скорости и размера данных выполняется на основании CQI, сообщаемого пользовательским устройством в восходящей линии связи. Далее назначение частотных ресурсов означает обработку для определения блоков ресурсов (RB), используемых для передачи сигнала данных в пользовательское устройство, выбранное при планировании. Определение блоков ресурсов выполняется, например, в соответствии с CQI, который сообщается пользовательским устройством в восходящей линии связи.

Кроме того, блок 2082 обработки MAC выполняет приемный процесс управления повторной передачей данных восходящей линии связи на уровне MAC, планирование, выбор формата передачи, назначение частотных ресурсов и т.п.

Блок 2083 обработки RLC выполняет для пакетных данных нисходящей линии связи сегментацию/конкатенацию, обработку при передаче на уровне RLC, например управление повторной передачей на уровне RLC и т.п., а также выполняет для пакетных данных восходящей линии связи сегментацию/конкатенацию, приемную обработку на уровне RLC, например управление повторной передачей на уровне RLC и т.п. Кроме того, блок 2083 обработки RLC может выполнять обработку данных на уровне PDCP (Packet Data Convergence Protocol) в восходящей и нисходящей линиях связи.

Блок 2084 определения отображения в поднесущую определяет для каждого подкадра поднесущие, в которые отображается общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH). Определенный таким образом номер поднесущей, в которую отображается PDSCH, и другая подобная информация сообщаются блоку 2081 обработки уровня 1 в виде информации о поднесущей.

Блок 2084 определения отображения в поднесущую хранит в памяти информацию, отражающую отношение соответствия между номерами поднесущих опорного сигнала, номерами описываемых ниже поднесущих DTX и номерами поднесущих (в альтернативном варианте при необходимости эта информация может предоставляться другими элементами обработки). Конкретные примеры отношения соответствия описываются ниже со ссылкой на фиг.9А и другие подобные чертежи.

В дальнейшем описании символ #4 OFDM представлен в качестве примера как символ OFDM, в который отображаются опорный сигнал нисходящей линии связи и общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH), а символ #5 OFDM в качестве примера представлен как символ OFDM, в который отображается только общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH). Подобное разъяснение относится и к другим символам OFDM, в которые отображаются опорный сигнал нисходящей линии связи и общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH), а также к другим символам OFDM, в которые отображается только общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH).

На фиг.7 показан пример отображения в поднесущие для символа OFDM (символа #4 OFDM), в который отображаются опорный сигнал нисходящей линии связи и общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH), и для символа OFDM (символа #5 OFDM), в который отображается только общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH). В этом примере мощность передачи для одной поднесущей опорного сигнала нисходящей линии связи равна мощности передачи для одной поднесущей общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH).

В этом случае, даже хотя в символе #4 OFDM часть поднесущих, в которые сигнал DL RS не отображается, не заданы в качестве поднесущих, в которые запрещено отображение любых данных, мощность передачи для одной поднесущей общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH) в символе #4 OFDM становится равной мощности передачи для одной поднесущей общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH) в символе #5 OFDM. То есть, как показано на чертеже, блок 2084 определения отображения в поднесущую может отображать канал PDSCH во все поднесущие, в которые в символе #4 OFDM не отображается опорный сигнал (DL RS).

На фиг.8 показан пример отображения для символа OFDM (символа #4 OFDM), в который отображаются опорный сигнал нисходящей линии связи и общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH), и для символа OFDM (символа #5 OFDM), в который отображается только общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH). В этом примере мощность передачи для одной поднесущей опорного сигнала нисходящей линии связи на 3 дБ больше (в два раза больше) мощности передачи для одной поднесущей общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH).

В этом случае в символе #4 OFDM часть поднесущих, в которые сигнал DL RS не отображается, задается в качестве поднесущих, в которые запрещено отображение любых данных, так что мощность передачи для одной поднесущей общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH) в символе #4 OFDM устанавливается равной мощности передачи для одной поднесущей общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH) в символе #5 OFDM. То есть, как показано на чертеже, блок 2084 определения отображения в поднесущую задает поднесущие, в которые не отображается и опорный сигнал (DL RS), и общий физический канал управления нисходящей линии связи (PDSCH).

Например, как показано на чертеже, поднесущие с номерами 6×n+2 (n - целое число не меньше нуля) становятся поднесущими, в которые не отображается ни опорный сигнал нисходящей линии связи (DL RS), ни общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH). Такая поднесущая может называться «запрещенной поднесущей» (prohibited subcamer) в том смысле, что отображение любых данных запрещено, или «прореживающей поднесущей» (puncturing subcarrier) в том смысле, что с помощью такой поднесущей выполняется прореживание (puncturing, выкалывание). Кроме того, такая поднесущая может называться «поднесущей DTX» (DTX: Discontinuous Transmission, прерывистая передача) в том смысле, что с помощью этой поднесущей передача данных не выполняется. То есть с помощью поднесущей DTX не передается сигнал. В то же время в символе #4 OFDM общий физический канал нисходящей линии связи отображается в поднесущую, не являющуюся поднесущей DTX, в которую опорный сигнал нисходящей линии связи не отображается. В символе #5 OFDM общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH) отображается в каждую из поднесущих.

В результате использования поднесущей DTX в изображенном на фиг.8 символе #4 OFDM количество поднесущих, в которые отображается канал PDSCH, становится меньше количества поднесущих в изображенном на фиг.7 символе #4 OFDM, в которые отображается канал нисходящей линии связи PDSCH. С другой стороны, если общая мощность передачи, назначенная одному символу OFDM, в случаях, изображенных на фиг.7 и 8, совпадает, плотность мощности передачи общего физического канала нисходящей линии связи может быть установлена на одном и том же уровне в любом символе OFDM (#4 на фиг.7, #4 и #5 на фиг.8) (однако мощность передачи опорного сигнала превышает мощность передачи других сигналов).

Ниже приводится более подробное описание. Предположим, что максимальная мощность передачи базовой станции составляет 20 Вт, и общее количество поднесущих в одном символе OFDM равно 300. В то же время предположим, что мощность передачи каждой из поднесущих одинакова, тогда мощность P_subcarrier передачи для одной поднесущей вычисляется по следующей формуле:

P_subcarrier=20/300=0,066666 (Вт)

Предположим, что в символе # 4 подготовлены 50 поднесущих DTX и 50 поднесущих для сигнала DL RS, а мощность P_DLRS передачи для одной поднесущей сигнала DL RS составляет P_DLRS=2×0,066666=0,133333 (Вт). В этом случае количество поднесущих в символе #4 OFDM, в которые может отображаться общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH), равно 300-50-50=200. Это значение вычисляется путем вычитания из общего количества поднесущих количества поднесущих для DL RS и количества поднесущих DTX. В этом случае в предположении, что мощность передачи каждой поднесущей, в которую отображается PDSCH в символе #4 OFDM, одинакова, мощность P_subcarrer ⁽¹⁾ передачи для одной поднесущей в символе #4 OFDM вычисляется следующим образом:

P_subcarrier ⁽¹⁾=(20-0,133333×50)/200=0,066666.

С другой стороны, в символе #5 OFDM, следующем за символом #4 OFDM, опорный сигнал не отображается, и канал PDSCH отображается во все поднесущие. Таким образом, в предположении, что мощность передачи каждой поднесущей, в которую отображается PDSCH в символе #5 OFDM, одинакова, мощность P_subcarrier ⁽²⁾ передачи для одной поднесущей в символе #5 OFDM вычисляется следующим образом:

P_subcarrier ⁽²⁾=P_subcarrier=20/300=0,066666.

To есть, если PDSCH отображается в два символа OFDM, мощность передачи (плотность) PDSCH в первом символе #4 OFDM может быть установлена равной мощности передачи (плотности) PDSCH в следующем символе #5 OFDM. Таким образом, если количество символов OFDM, в которые отображается PDSCH, больше или равно двум, то путем уменьшения количества поднесущих (с помощью установки поднесущих DTX), в которые отображается PDSCH в символе #4 OFDM, в котором передается сигнал DL RS, можно поддерживать на постоянном уровне плотность мощности передачи PDSCH в любом символе OFDM, благодаря чему можно повысить точность оценки амплитуды.

Далее более подробно описывается, каким образом происходит отображение опорного сигнала и поднесущих DTX. В общем случае в символе OFDM, в который отображается опорный сигнал, отображение этого сигнала осуществляется в соотношении «один сигнал на заранее заданное количество поднесущих» (например, на каждые шесть поднесущих). В предположении, что номер поднесущей, в которую отображается опорный сигнал, равен X, значение Х можно вычислить следующим образом:

Х=6m+n_shift

В этом выражении m является целым неотрицательным числом, n_shift - величина, устанавливаемая для каждой соты и равная 0, 1,… и 5. Более точно, как описано в разделе "Уровень техники", n_shift вычисляется по формуле [v+f_hop(j)] mod 6 (где j - максимальное целое, не превышающее i/2). Общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH) отображается в поднесущие, отличные от тех, в которые отображается опорный сигнал. Как указано далее, также могут задаваться прореживающие поднесущие.

Мощность передачи для одной поднесущей (плотность мощности передачи на единицу полосы частот) общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH) устанавливается равной заранее заданной величине вне зависимости от того, отображается ли опорный сигнал нисходящей линии связи в том символе OFDM, в котором отображается канал PDSCH. Заранее заданная величина совпадает с плотностью мощности передачи в случае, когда базовая станция выполняет передачу с максимальной мощностью передачи (номинальная мощность), и мощность равномерно распределена по всем поднесущим в системной полосе частот. Таким образом, в символе OFDM, в котором передается опорный сигнал нисходящей линии связи, количество поднесущих, в которые может быть отображен PDSCH, уменьшается в соответствии с плотностью мощности передачи опорного сигнала нисходящей линии связи (величина смещения относительно другого сигнала). Другими словами, задается запрещенная поднесущая (поднесущая DTX или прореживающая поднесущая), в которую запрещается отображение PDSCH.

В приведенном выше примере мощность передачи для одной поднесущей (плотность мощности передачи на единицу полосы частот) общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH) устанавливается как плотность мощности передачи для случая, когда базовая станция выполняет передачу с использованием максимальной мощности передачи (номинальная мощность), и мощность равномерно распределена по всем поднесущим в системной полосе частот. Однако мощность передачи для одной поднесущей (плотность мощности передачи на единицу полосы частот) общего физического канала нисходящей линии связи (PDSCH) не ограничена вышеуказанным значением. Может использоваться и другое фиксированное значение.

На фиг.9А представлено отношение соответствия между количеством прореживающих поднесущих и номерами поднесущих. На этом чертеже Х указывает номер поднесущей, в которую отображается опорный сигнал, при этом опорный сигнал соответствует наименьшему номеру поднесущей в двух опорных сигналах одного блока ресурсов (X=6m+n_shift). В один блок ресурсов входит двенадцать поднесущих, и номера поднесущих (0, 1, 2,…, 11) устанавливаются в порядке возрастания частоты, начиная со стороны низких частот.

Если для одного блока ресурсов задается множество прореживающих поднесущих, то отображение выполняется таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение прореживающих поднесущих, насколько это возможно. Например, если Х=0 и количество прореживающих поднесущих составляет 4, то интервал между номерами этих поднесущих устанавливается равным трем, например: 1, 4, 7, 10. Если же в символе OFDM в блоке ресурсов задано более двух прореживающих поднесущих, то по меньшей мере три прореживающих поднесущих задаются через равномерные интервалы поднесущих.

Этот чертеж приведен только в качестве примера. Например, если количество прореживающих поднесущих для одного блока ресурсов невелико (например, 1, 2 или 3), то позиция прореживающей поднесущей может задаваться таким образом, чтобы эта поднесущая не располагалась рядом с опорным сигналом. Это делается потому, что предполагается относительно высокая точность оценки канала для сигналов, расположенных рядом с опорным сигналом.

Например, если количество прореживающих поднесущих равно 2, то эти поднесущие могут располагаться в позициях, вычисляемых по формулам (Х+3) mod 12 и (Х+10) mod 12. В более общем случае предпочтительно, чтобы настолько, насколько это возможно, обеспечить отображение сигналов, отличных от опорных, в поднесущие, расположенные между поднесущей, в которую отображается опорный сигнал, и прореживающей поднесущей.

С другой стороны, поднесущая, в которую отображается опорный сигнал, и прореживающая поднесущая могут быть расположены таким образом, чтобы взаимоотношение их позиций или расстояние между ними (интервал поднесущих) оставалось постоянным. Например, как показано на фиг.9А, в результате вычисления номеров поднесущих в соответствии с формулой (Х+а) mod 12 (где а - целое число, значение которого находится в диапазоне от 0 до 11) расстояние (интервал поднесущих) определяется значением а. Таким образом, если зафиксировать значение а, то взаимоотношение позиций поднесущей, в которую отображается опорный сигнал, и прореживающей поднесущей или расстояние между ними (интервал поднесущих) становится постоянным вне зависимости от значения X. В этом случае, поскольку точность оценки канала для демодуляции PDSCH становится постоянной, можно обеспечить более стабильные характеристики передачи.

В альтернативном варианте в предположении, что базовая станция 200 оснащена несколькими передающими антеннами, в число номеров прореживающей поднесущей может включаться номер поднесущей, в которую отображается опорный сигнал, передаваемый передающей антенной, отличной от той передающей антенны, которая относится к данной прореживающей поднесущей.

Например, если в выражении, приведенном в разделе "уровень техники", р=0, 1, то в набор номеров прореживающих поднесущих при р=0 может входить номер поднесущей, в которую отображается опорный сигнал при р=1. Более конкретно, если предположить, что номер Х1 поднесущей опорного сигнала при р=0 вычисляется по формуле Х1=6m+n_shift, то номер Х2 поднесущей опорного сигнала при р=1 вычисляется по формуле Х2=6m+3+n_shift. Таким образом, в набор номеров прореживающих поднесущих при р=0 входит номер, вычисляемый по формуле 6m+3+n_shift. На фиг.9В показано отношение соответствия между количеством прореживающих поднесущих и номерами поднесущих для этого случая.

В приведенном выше примере в набор номеров прореживающих поднесущих при р=0 входит номер поднесущей, в которую отображается опорный сигнал при р=1. С другой стороны, набор номеров прореживающих поднесущих при р=1 может содержать номер поднесущей, в которую отображается опорный сигнал при р=0.

Если количество передающих антенн фактически равно двум, как показано на фиг.9С, то для улучшения принимаемого SIR (signal/interference ratio, отношение сигнал/помеха) опорного сигнала ни один сигнал не передается первой передающей антенной в поднесущей опорного сигнала, который передается второй передающей антенной, вне зависимости от мощности передачи опорного сигнала. Кроме того, сигнал не передается второй передающей антенной в поднесущей опорного сигнала, который передается первой антенной. Таким образом, как показано на фиг.9В, путем конфигурирования системы так, чтобы в набор номеров поднесущих, в которые отображается опорный сигнал, передаваемый другой передающей антенной, входил номер прореживающей поднесущей, можно избежать ситуации, когда в результате прореживания уменьшается количество физических ресурсов, а именно: количество элементов ресурсов.

Кроме того, если, как показано на фиг.9В, используется только одна передающая антенна, то номера прореживающих поднесущих могут задаваться в предположении, что имеются опорные сигналы, передаваемые второй передающей антенной. Соответственно, подобные действия могут выполняться как для одной, так и для двух антенн. Таким образом, можно упростить базовую станцию, выполняющую обработку передаваемых данных, и мобильную станцию, выполняющую обработку принимаемых данных.

Между третьей и четвертой антеннами может быть установлена такая же взаимосвязь, как между первой и второй антеннами.

На фиг.10 показано распределение количества прореживающих поднесущих по определенным блокам ресурсов (RB) в зависимости от различных значений смещения для системной полосы частот 5 МГц. Значение смещения указывает, на сколько децибел опорный сигнал мощнее другого сигнала при передаче. Например, если при передаче опорный сигнал на 3 дБ мощнее другого сигнала, то в каждом блоке ресурсов в качестве прореживающих поднесущих задаются две из двенадцати поднесущих. Если при передаче опорный сигнал на 1 дБ мощнее другого сигнала, то одна прореживающая поднесущая задается для каждого блока ресурсов с четным номером, а в других блоках ресурсов (с нечетными номерами) прореживающие поднесущие не задаются.

На фиг.11 и 12 показано распределение количества прореживающих поднесущих по определенным блокам ресурсов (RB) в зависимости от различных значений смещения для, соответственно, системной полосы частот 10МГц и 20 МГц. Таблицы имеют ту же структуру, что и таблица на фиг.10.

В соответствии с фиг.10-12, поскольку прореживающие поднесущие задаются таким образом, что значение смещения равно 0, 1, 2,…, 6 дБ, количество прореживающих поднесущих необязательно одинаково для различных блоков ресурсов. Однако такой способ установки не является существенным для настоящего изобретения. Система может быть сконфигурирована таким образом, чтобы количество прореживающих поднесущих было одинаковым во всех блоках ресурсах, и, с другой стороны, значение смещения может выражаться нецелым числом. Например, на фиг.12В представлено значение мощности передачи (значение смещения) опорного сигнала в том случае, если в каждом из блоков ресурсов количество прореживающих поднесущих составляет 1, 2, 3, 4, 5 или 6.

Ниже этот пример описывается более подробно. Рассматривается ситуация, в которой системная полоса частот составляет 5 Мгц (300 поднесущих, 50 поднесущих опорного сигнала и 25 блоков ресурсов), при этом в каждом из блоков ресурсов задана одна прореживающая поднесущая. В этом случае, поскольку в каждом блоке ресурсов имеется одна прореживающая поднесущая (количество поднесущих в одном блоке ресурсов равно 12), то для отображения PDSCH используется 225 поднесущих. Предположим, что абсолютное значение мощности передачи в одной поднесущей для канала PDSCH равно 1, тогда полная мощность передачи символа OFDM, в котором передается опорный сигнал, составляет 50×1×10^1.76/10+225×1=299,98, а полная мощность передачи символа OFDM, в котором опорный сигнал не передается, составляет 300×1=300. Таким образом, полная мощность в символе OFDM, в котором передается опорный сигнал, может быть установлена практически равной полной мощности передачи в символе OFDM, в котором опорный сигнал не передается. Хотя в приведенном выше примере описан случай использования одной прореживающей поднесущей в каждом RB, но и при использовании 2, 3, 4, 5 или 6 прореживающих поднесущих в каждом RB полная мощность передачи в символе OFDM, в котором передается опорный сигнал, может быть таким же образом установлена почти на том же уровне, что и полная мощность передачи в символе OFDM, в котором опорный сигнал не передается. Кроме того, подобным же образом для системной полосы частот, отличной от 5 МГц (например, 10 МГц или 20 МГц), полная мощность передачи в символе OFDM, в котором передается опорный сигнал, может быть установлена почти на том же уровне, что и полная мощность передачи в символе OFDM, в котором опорный сигнал не передается.

В этом случае, поскольку количество поднесущих, которые нужно проредить, в каждом блоке ресурсов становится постоянным, можно упростить базовую станцию, выполняющую обработку передаваемых данных, и мобильную станцию, выполняющую обработку принимаемых данных.

Блок 2085 управления мощностью передачи в нисходящей линии связи определяет мощность передачи физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи и сообщает мощность передачи в блок 2081 обработки уровня 1. Мощность передачи для одной поднесущей (плотность мощности передачи на единицу полосы частот) общего физического канала нисходящей линии связи устанавливается равной заранее заданному значению вне зависимости от того, отображается ли опорный сигнал в символ OFDM, в который отображен PDSCH. Заранее заданное значение совпадает с плотностью мощности передачи, полученной в том случае, когда базовая станция выполняет передачу с использованием максимальной мощности передачи (номинальная мощность), и мощность равномерно распределена по всем поднесущим в системной полосе частот. С другой стороны, пока мощность передачи для одной поднесущей (плотность мощности передачи на единицу полосы частот) общего физического канала нисходящей линии связи остается постоянной вне зависимости от того, отображается ли опорный сигнал нисходящей линии связи, мощность передачи для одной поднесущей (плотность мощности передачи на единицу полосы частот) общего физического канала нисходящей линии связи может отличаться от плотности мощности передачи, полученной в том случае, когда базовая станция выполняет передачу с использованием максимальной мощности передачи (номинальная мощность), и мощность равномерно распределена по всем поднесущим в системной полосе частот.

Далее со ссылкой на фиг.13А описывается пользовательское устройство 100_n в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.13А, пользовательское устройство 100_n содержит приемопередающую антенну 102, блок 104 усиления, блок 106 передачи и приема, блок 108 обработки сигнала основной полосы частот, блок 110 обработки вызова и прикладной блок 112.

При обработке данных нисходящей линии связи радиочастотный сигнал, принятый приемопередающей антенной 102, усиливается блоком 104 усиления, а затем в блоке 106 передачи и приема выполняется преобразование частоты с преобразованием сигнала в сигнал основной полосы частот. Блок 108 обработки сигнала основной полосы частот выполняет с сигналом основной полосы частот быстрое преобразование Фурье, декодирование с коррекцией ошибок, приемную обработку для управления повторной передачей и т.п. После этого обработанный сигнал передается в прикладной блок 112.

С другой стороны, пакетные данные восходящей линии связи подаются в блок 108 обработки сигнала основной полосы частот из прикладного блока 112. Блок 108 обработки сигнала основной полосы частот выполняет обработку при передаче с управлением повторной передачей (HARQ), выбор формата передачи, кодирование канала, дискретное преобразование Фурье, обратное быстрое преобразование Фурье и т.п., а затем обработанный сигнал передается в блок 106 передачи и приема.

Блок 106 передачи и приема выполняет преобразование частоты с преобразованием сигнала основной полосы частот, выдаваемого из блока 108 обработки сигнала основной полосы частот, в радиочастотный сигнал. После этого обработанный сигнал усиливается блоком 104 усиления и передается приемопередающей антенной 102.

Кроме того, блок 108 обработки сигнала основной полосы частот выполняет демодуляцию и декодирование физического канала управления нисходящей линии связи, а также обработку данных для получения информации физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи. Пользовательское устройство 100_n получает заблаговременную информацию (включаю информацию о размещении запрещенных поднесущих), указывающую поднесущие, в которые отображен общий физический канал нисходящей линии связи. Процесс обработки для получения информации общего физического канала нисходящей линии связи выполняется на основании информации, указывающей поднесущие, в которые отображен общий физический канал нисходящей линии связи.

Более подробное объяснение этого приводится со ссылкой на фиг.13В, для описания таких операций, выполняемых блоком 108 обработки сигнала основной полосы частот, как демодуляция и декодирование физического канала управления нисходящей линии связи, а также получение информации физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи.

Блок 108 обработки сигнала основной полосы частот содержит аналого-цифровой (A/D, analog digital) преобразователь 10802, блок 10804 удаления СР, блок 10806 быстрого преобразования Фурье (FFT, fast Fourier transform), блок 10808 демультиплексирования (DeMUX, demultiplexor), блок 10810 умножителя, блок 10812 умножителя, блок 10814 оценки канала, блок 10816 демодуляции и блок 10818 управления информацией об отображении в поднесущую.

Блок 10802 аналого-цифрового (A/D) преобразования преобразует принятый аналоговый сигнал основной полосы частот в цифровой сигнал.

Блок 10804 удаления СР для получения эффективной части символа удаляет СР из принятого сигнала.

Блок 10806 быстрого преобразования Фурье (FFT) осуществляет быстрое преобразование Фурье входного сигнала для выполнения демодуляции согласно схеме OFDM.

Блок 10808 демультиплексирования (DeMUX) демультиплексирует из принятого сигнала опорный сигнал, сигнал данных (пользовательские данные или управляющие данные). Блок 10808 демультиплексирования (DeMUX) принимает из блока 10818 управления информацией об отображении в поднесущую информацию отображения опорного сигнала, физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи. То есть блок 10808 демультиплексирования (DeMUX) принимает информацию, указывающую поднесущую, в которую отображен опорный сигнал в подкадре, и поднесущие, в которые отображен физический канал управления нисходящей линии связи (управляющие данные) и общий физический канал нисходящей линии связи (пользовательские данные). Затем в соответствии с полученной информацией блок 10808 демультиплексирования (DeMUX) демультиплексирует из принятого сигнала опорный сигнал и сигнал данных (пользовательские данные или управляющие данные).

Блоки 10810, 10812 умножителя перемножают опорный сигнал со случайной кодовой последовательностью, которая представляет собой первую последовательность, и с ортогональной кодовой последовательностью, которая представляет собой вторую последовательность.

Блок 10814 оценки канала выполняет оценку канала на основании опорного сигнала и определяет, каким образом должна применяться компенсация канала к принятому сигналу данных.

Блок 10816 демодуляции на основании результатов оценки канала осуществляет компенсацию для сигнала данных и восстанавливает сигнал данных, переданный из базовой станции 200, то есть восстанавливает пользовательские или управляющие данные.

Блок 10818 управления информацией об отображении в поднесущую сохраняет информацию отображения опорного сигнала, физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи, то есть блок 10818 управления информацией об отображении в поднесущую сохраняет информацию, указывающую поднесущую, в которую отображен опорный сигнал в подкадре, и поднесущую, в которую отображен физический канал управления нисходящей линии связи (управляющие данные) и общий физический канал нисходящей линии связи (пользовательские данные). Блок 10818 управления информацией об отображении в поднесущую сообщает информацию отображения в блок 10808 демультиплексирования (DeMUX). Информация отображения может представлять собой либо специфичную для системы информацию, либо широковещательную информацию, либо информацию, сообщаемую базовой станцией 200 с помощью отдельного сигнала, например, с помощью сообщения RRC.

Информация о поднесущей DTX включается в информацию отображения для опорного сигнала, физического канала управления нисходящей линии связи и общего физического канала нисходящей линии связи, сохраняемую в блоке 10818 управления информацией об отображении в поднесущую. То есть блок 10808 демультиплексирования (DeMUX) выполняет обработку данных для демультиплексирования опорного сигнала и сигнала данных (пользовательских или управляющих данных) с учетом того, что в поднесущую DTX сигнал не отображен.

Информация, указывающая поднесущую, в которую отображен общий физический канал нисходящей линии связи (включая информацию о позиции запрещенной поднесущей), соответствует номеру прореживающей поднесущей, способ вычисления которого объяснялся, например, со ссылками на фиг.9А, 9В, 9С, 10, 11, 12А и 12В при описании базовой станции 200. Другими словами, пользовательское устройство 100_n выполняет демодуляцию и декодирование общего физического канала нисходящей линии связи с учетом прореживающей поднесущей, которая описывалась со ссылками на фиг.9А, 9В, 9С, 10, 11, 12А и 12В при описании базовой станции 200. Иначе говоря, пользовательское устройство 100_n выполняет демодуляцию и декодирование общего физического канала нисходящей линии связи с учетом того, что общий физический канал нисходящей линии связи не передается с помощью прореживающей поднесущей, которая описывалась со ссылками на фиг.9А, 9В, 9С, 10, 11, 12А и 12В в процессе объяснения базовой станции 200. В ходе выполнения демодуляции и декодирования, осуществляемых блоком 108 обработки сигнала основной полосы частот, выполняется быстрое преобразование Фурье, декодирование с коррекцией ошибок, приемный обработка для управления повторной передачей и т.п.

То есть, как было отмечено выше, в том случае, если задается номер прореживающей поднесущей в предположении, что имеется опорный сигнал, передаваемый второй передающей антенной (см. фиг.9В), то даже, когда базовая станция оснащена только одной передающей антенной, блок 108 обработки сигнала основной полосы частот выполняет демодуляцию и декодирование общего физического канала нисходящей линии связи в предположении того, что имеется опорный сигнал, передаваемый второй передающей антенной, как показано на фиг.9В, хотя фактически имеется только одна передающая антенна, иначе говоря, с учетом того факта, что поднесущая, в которую отображается опорный сигнал, переданный второй передающей антенной, является прореживающей поднесущей.

Блок 110 обработки вызова выполняет управление связью с базовой станцией 200, а прикладной блок 112 выполняет обработку на верхнем уровне, более высоком, чем физический уровень и уровень MAC.

В приведенном выше примере прореживающая поднесущая задана в том символе OFDM, в котором передается общий физический канал нисходящей линии связи (PDSCH), и эта прореживающая поднесущая определяется в соответствии с позицией поднесущей опорного сигнала нисходящей линии связи. В качестве альтернативного варианта прореживающая поднесущая может быть задана в том символе OFDM, в котором передается физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH), и прореживающая поднесущая может определяться в соответствии с позицией поднесущей опорного сигнала нисходящей линии связи. В качестве другого альтернативного варианта прореживающая поднесущая может быть задана в том символе OFDM, в котором передается канал PCFICH или канал PHICH, и прореживающая поднесущая может определяться в соответствии с позицией поднесущей опорного сигнала нисходящей линии связи.

Поскольку, как показано на фиг.9А и 9В, номер прореживающей поднесущей взаимно однозначно связан с номером поднесущей, в которую отображается опорный сигнал нисходящей линии связи, базовая станция, пользовательское устройство и способ в соответствии с осуществлением настоящего изобретения могут применяться для любой последовательности f_hop(j), описываемой в существующем уровне техники. То есть базовая станция, пользовательское устройство и способ в соответствии с осуществлением настоящего изобретения могут использоваться и в том случае, если для описанных вариантов осуществления настоящего изобретения к опорному сигналу применяется перестройка и даже фиксированный сдвиг частоты.

Хотя в приведенных примерах вариантов осуществления настоящего изобретения описывается система, в которой применяются технологии Evolved UTRA и UTRAN (другое название: Long Term Evolution или Super 3G), базовая станция, пользовательское устройство и способ в соответствии с настоящим изобретением применимы к любой системе, функционирующей по схеме OFDM в нисходящей линии связи.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения путем предварительной установки отношения соответствия между номером, местоположением, значением смещения и т.п. опорного сигнала и запрещенной поднесущей можно гибким образом выполнять перестройку и изменять значение смещения опорного сигнала, при этом поддерживая на постоянном уровне по времени плотность мощности сигнала, отличного от опорного (обычно, сигнала данных).

Как сказано выше, несмотря на то что настоящее изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления, эти варианты осуществления приведены только для примера, поэтому специалист в данной области может осуществить изменения, модификации, предлагать альтернативные варианты и варианты замены. Несмотря на то что для облегчения понимания настоящего изобретения используются примеры с конкретными цифровыми значениями, такие цифровые значения приводятся только для примера, поэтому, если специально не указано иное, могут использоваться любые подходящие значения. Разбиение на несколько вариантов осуществления не имеет существенного значения для настоящего изобретения, поэтому при необходимости могут использоваться два или большее количество вариантов осуществления. Для простоты объяснения, несмотря на то что устройство в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения объясняется с использованием функциональных блок-схем, такое описанное выше устройство может быть реализовано с помощью аппаратных средств, программных средств или комбинации этих средств. Настоящее изобретение не ограничено описанными выше вариантами осуществления. В настоящее изобретение могут быть внесены вариации, изменения, модификации и замены без отхода от духа настоящего изобретения.

По данной заявке испрашивается приоритет по заявке Японии 2007-50837, поданной 28 февраля 2007 года, содержание которой целиком включено в состав настоящей заявки посредством ссылки.

По данной заявке также испрашивается приоритет по заявке Японии 2007-71589, поданной 19 марта 2007 года, содержание которой целиком включено в состав настоящей заявки посредством ссылки.

Изобретение относится к мобильной станции и способу управления связью. Техническим результатом является упрощение системы за счет обеспечения базовой станцией обработку передаваемых данных от двух антенн. Базовая станция используется в системе мобильной связи, в которой в нисходящей линии связи применяется ортогональное мультиплексирование с разделением по частоте (OFDM). Базовая станция содержит блок генерации, выполненный с возможностью осуществления обратного преобразования Фурье сигнала, в котором первый и второй сигналы отображены в поднесущие с различной плотностью мощности передачи, и генерации передаваемого сигнала; и блок передачи, выполненный с возможностью передачи передаваемого сигнала в пользовательское устройство. Запрещенная поднесущая определяется на основании поднесущей, в которую отображен первый сигнал. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Базовая станция, осуществляющая связь с пользовательским устройством с использованием ортогонального мультиплексирования с разделением по частоте (OFDM) в нисходящей линии связи, содержащая
блок генерации, выполненный с возможностью осуществления обратного преобразования Фурье сигнала, в который отображены первый сигнал и второй сигнал, тем самым генерируя передаваемый сигнал; и
блок передачи, выполненный с возможностью передачи передаваемого сигнала в пользовательское устройство,
причем, если количество передающих антенн базовой станции равно двум, то отображение второго сигнала в поднесущую, в которую отображен первый сигнал в первой передающей антенне, во второй передающей антенне запрещено,
при этом даже в том случае, если у базовой станции одна передающая антенна, определение конкретной поднесущей, в которую запрещено выполнять отображение второго сигнала, происходит в предположении, что количество антенн базовой станции равно двум, таким образом, что конкретная поднесущая становится той же самой поднесущей, в которую запрещено отображение второго сигнала во второй передающей антенне, которая используется в том случае, если количество передающих антенн базовой станции равно двум.

2. Базовая станция по п.1, отличающаяся тем, что первый сигнал представляет собой опорный сигнал нисходящей линии связи, а второй сигнал является сигналом общего физического канала нисходящей линии связи или физического канала управления нисходящей линии связи.

3. Базовая станция по п.2, отличающаяся тем, что в случае, если у базовой станции одна передающая антенна, базовая станция осуществляет прореживание поднесущей опорного сигнала нисходящей линии связи, подлежащего передаче со второй передающей антенны, в предположении, что опорный сигнал нисходящей линии связи, подлежащий передаче со второй передающей антенны, существует.

4. Способ, используемый в базовой станции, осуществляющей связь с пользовательским устройством с использованием ортогонального мультиплексирования с разделением по частоте (OFDM) в нисходящей линии связи, включающий следующие шаги:
осуществление обратного преобразования Фурье сигнала, в который отображены первый сигнал и второй сигнал, тем самым генерируя передаваемый сигнал; и
передача передаваемого сигнала в пользовательское устройство,
причем, если количество передающих антенн базовой станции равно двум, то отображение второго сигнала в поднесущую, в которую отображают первый сигнал в первой передающей антенне, во второй передающей антенне запрещено,
при этом даже в том случае, если у базовой станции одна передающая антенна, конкретную поднесущую, в которую запрещено выполнять отображение второго сигнала, определяют в предположении, что количество антенн базовой станции равно двум, таким образом, что конкретная поднесущая становится той же самой поднесущей, в которую запрещено отображение второго сигнала во второй передающей антенне, которая используется в том случае, если количество передающих антенн базовой станции равно двум.

5. Система мобильной связи, включающая пользовательское устройство и базовую станцию, осуществляющую связь с пользовательским устройством с использованием ортогонального мультиплексирования с разделением по частоте (OFDM) в нисходящей линии связи, при этом базовая станция содержит
блок генерации, выполненный с возможностью осуществления обратного преобразования Фурье сигнала, в который отображены первый сигнал и второй сигнал, тем самым генерируя передаваемый сигнал; и
блок передачи, выполненный с возможностью передачи передаваемого сигнала в пользовательское устройство,
причем, если количество передающих антенн базовой станции равно двум, то отображение второго сигнала в поднесущую, в которую отображен первый сигнал в первой передающей антенне, во второй передающей антенне запрещено,
при этом даже в том случае, если у базовой станции одна передающая антенна, определение конкретной поднесущей, в которую запрещено выполнять отображение второго сигнала, происходит в предположении, что количество антенн базовой станции равно двум, таким образом, что конкретная поднесущая становится той же самой поднесущей, в которую запрещено отображение второго сигнала во второй передающей антенне, которая используется в том случае, если количество передающих антенн базовой станции равно двум.