УСТРОЙСТВО И СПОСОБ НАЗНАЧЕНИЯ ПОДНЕСУЩИХ ПРИ КЛАСТЕРНОМ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИИ С ОРТОГОНАЛЬНЫМ ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ И ДИСКРЕТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ФУРЬЕ Российский патент 2013 года по МПК H04L5/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству, а в частности к устройству для предоставления услуг в системе связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Устройство связи может быть рассмотрено как устройство, оснащенное соответствующими средствами связи и управления, позволяющими осуществлять связь с другими абонентами. Процесс связи может содержать, например, передачу речи, сообщений электронной почты (email), текстовых сообщений, данных, мультимедиа и т.д. Устройство связи обычно позволяет пользователю этого устройства принимать и передавать данные сеанса связи с помощью системы связи, и, таким образом, это устройство может применяться для доступа к различным сервисным приложениям.

Система связи представляет собой средство, которое обеспечивает процесс связи между двумя или более объектами, такими как устройства связи, сетевые объекты и другие узлы. Система связи может быть реализована с помощью одной или более взаимосвязанных сетей. Для взаимного соединения с различными сетями системы могут быть использованы один или более шлюзов. Например, шлюзовый узел обычно устанавливают между сетью доступа и другими сетями связи, например, базовой сетью и/или сетью передачи данных.

Соответствующая система доступа позволяет устройству связи выполнять доступ к системе связи более широкого охвата. Доступ к системе связи более широкого охвата может быть обеспечен с помощью интерфейса фиксированной проводной связи или интерфейса беспроводной связи, или комбинации этих интерфейсов. Системы связи, предоставляющие беспроводный доступ, обычно обеспечивают для пользователей этих систем по меньшей мере некоторую мобильность. К примерам таких систем относятся системы беспроводной связи, в которых доступ обеспечивается посредством формирования сотовых сетей доступа. К другим примерам технологий беспроводного доступа относятся различные беспроводные локальные сети (WLAN, wireless local area network) и системы, основанные на спутниковой связи.

Система беспроводного доступа обычно работает в соответствии со стандартами беспроводной связи и/или набором спецификаций, которые определяют действия, разрешенные для выполнения различными элементами системы, и способы выполнения этих действий. Например, стандарт или спецификация может определять, предоставляются ли пользователю или более точно пользовательскому оборудованию каналы передачи данных с коммутацией каналов или с коммутацией пакетов или каналы обоих видов. Помимо этого обычно также определяют протоколы связи и/или параметры, подлежащие использованию для установления соединения. Например, обычно с помощью заранее заданного протокола связи определяют способ, с помощью которого должен быть реализован процесс связи между пользовательским оборудованием и элементами сетей, а также функции и обязанности этих объектов связи.

В системах сотовой связи сетевой объект, представляющий собой базовую станцию, образует узел для связи с мобильными устройствами в одной или более сот или секторов. Следует отметить, что в определенных системах базовая станция называется 'узел В' (Node В). Обычно работа устройств базовой станции и других устройств системы доступа, требуемых для связи, управляется конкретным объектом управления. Объект управления обычно взаимосвязан с другими объектами управления конкретной сети связи. Примерами таких систем сотового доступа могут служить универсальные наземные сети радиодоступа (UTRAN, Universal Terrestrial Radio Access Network) и сети радиодоступа GSM/EDGE (Global System for Mobile / Enhanced Data for GSM Evolution, глобальная система для мобильной связи/усовершенствованная передача данных для эволюции GSM), сокращенно называемые GERAN (GSM EDGE Radio Access Network).

Одним из множества других примеров архитектур доступа является концепция, известная как усовершенствованный универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA, Evolved Universal Terrestrial Radio Access). Эта концепция также известна как технология долгосрочного развития UTRA или LTE (Long Term Evolution). Усовершенствованная универсальная наземная сеть радиодоступа (E-UTRAN, Universal Terrestrial Radio Access Network) состоит из узлов В (eNB) сети E-UTRAN, которые выполнены с возможностью выполнять функции базовой станции и управления в сети радиодоступа. Узлы eNB могут выполнять в E-UTRA, например функции окончаний протокола уровня управления линией радиосвязи/управления доступом к среде передачи/физического уровня (RLC/MAC/PHY, radio link control/medium access control/physical) в плоскости пользователя и окончаний протокола управления радиоресурсами (RRC, radio resource control) в плоскости управления в направлении к мобильным устройствам.

В системах, обеспечивающих соединения с коммутацией пакетов, сети доступа через соответствующие шлюзы соединены с базовой сетью связи с коммутацией пакетов. Например, узлы eNB соединены с базовой сетью связи с коммутацией пакетов через шлюз доступа (aGW, access gateway) E-UTRAN, такие шлюзы также называются сервисными шлюзами (sGW, service gateway) или объектами управления мобильностью (ММЕ, mobility management entity).

В текущих разработках технологии долгосрочного развития (LTE), определенных в рамках проекта 3GPP, способ доступа в нисходящей линии связи (от базовой станции к пользовательскому оборудованию) реализуется с помощью мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM, orthogonal frequency division multiplexing), в то время как способ доступа в восходящей линии связи (от пользовательского оборудования к базовой станции) основан на множественном доступе с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA, single carrier frequency division multiple access).

В настоящее время проводится большой объем исследований, направленных на расширение и оптимизацию технологий радиодоступа 3GPP для решений по доступу в локальной зоне (LA, local area), с целью предоставления новых недорогих услуг, обеспечивающих высокие скорости передачи данных. В рамках этих исследований осуществляется попытка выработать оптимизированную радиосистему локальной зоны, которая также удовлетворяет требованиям стандартов международной мобильной связи (IMT, international mobile telecommunication), разработанных сектором радиосвязи международного союза электросвязи (ITU-R, international telecommunication union - radio communication sector).

Текущий стандарт (версия 8 3GPP) отличается от конкурирующих способов радиодоступа, таких как WiMAX, IEEE 802,11, IEEE 802.20, тем, что в базовой схеме передачи в восходящей линии связи согласно версии 8 стандарта технологии долгосрочного развития (LTE) используется передача с одной несущей и низким отношением пиковой мощности к средней мощности (PAPR, peak to average power ratio), такая как множественный доступ с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA, single carrier frequency division multiple access) с циклическим префиксом, что позволяет добиться в восходящем направлении ортогональности между пользователями и обеспечить эффективную коррекцию частотной области на стороне приема.

В других ранее описанных системах, таких как WiMAX, IEEE 802.11 и IEEE 802.20, используют множественный доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA, orthogonal frequency division multiple access).

Обычно схема SC-FDMA имеет преимущество по сравнению со схемой OFDMA, заключающееся в том, что она обеспечивает низкое значение PAPR и малое снижение выходной мощности (ОВО, output back-off) передатчика пользовательского оборудования. Благодаря этому преимуществу улучшается покрытие в восходящем направлении и/или снижается потребление мощности передатчиком пользовательского оборудования.

Однако способ передачи с одной несущей, такой как SC-FDMA, имеет ряд недостатков.

Во-первых, известно, что подходы с использованием одной несущей характеризуются ограничениями, связанными с гибкостью при адаптации и планировании компонентов частотной области.

Во-вторых, для передачи как со множеством входов и множеством выходов (MIMO, multiple input multiple output), так и с одним входом и множеством выходов (SIMO, single input multiple output) ограничены возможности оптимизации структуры опорного сигнала при использовании подходов с одной несущей (по сравнению с OFDMA). Другими словами, опорные сигналы, передаваемые в различных сотах и в одной из сот, обладают неоптимальными свойствами взаимной корреляции, что приводит к возникновению взаимных помех.

В-третьих, способы SC-FDMA, используемые в настоящее время, не обеспечивают для отдельного пользовательского оборудования какую-либо поддержку потенциального мультиплексирования с разделением по частоте между данными и информацией управления.

Кроме того, способы OFDMA, хотя и обеспечивают частичное решение указанных выше проблем, характеризуются, как было отмечено выше, высоким значением кубической метрики.

Помимо этого предложенные обобщенные подходы к передаче с множеством несущих обладают тем недостатком, что при их использовании отсутствует необходимая гибкость в процессе организации и планирования несущих.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на решение или по меньшей мере частичное устранение негативного воздействия указанных выше проблем.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, выполненное с возможностью принимать первый сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области; и преобразовывать первый сигнал во второй сигнал, содержащий по меньшей мере два кластера, каждый из которых содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом каждое значение первого сигнала преобразуют в один из по меньшей мере двух кластеров и каждое из по меньшей мере одного значения в частотной области первого сигнала преобразуют в значение поднесущей одного из по меньшей мере двух кластеров в зависимости от выбора кластера.

Первое число может составлять 12.

Каждый кластер может представлять группу из смежных значений поднесущих.

Первое число значений поднесущих может занимать диапазон частот, равный 180 кГц.

Второй сигнал может содержать по меньшей мере 3 кластера, при этом каждое значение первого сигнала предпочтительно преобразуют по меньшей мере в два несмежных кластера из по меньшей мере 3 кластеров.

Второй сигнал может содержать по меньшей мере 180 кластеров, при этом каждое значение первого сигнала предпочтительно преобразуют по меньшей мере два несмежных кластера из по меньшей мере 180 кластеров, при этом по меньшей мере два несмежных кластера предпочтительно представляют собой кластеры, расположенные рядом с краями спектра, охваченного всеми кластерами.

Предпочтительно устройство также выполнено с возможностью принимать сигнал назначения кластеров, и при этом выбор кластера предпочтительно зависит от сигнала назначения кластеров.

Сигнал назначения кластеров предпочтительно содержит информацию по меньшей мере об одном из следующего: общее число кластеров; размер кластера; расположение кластера; по меньшей мере один кластер, назначенный устройству.

Процесс назначения кластеров предпочтительно зависит по меньшей мере от одного из следующего: тип канала; канальное смешивание; условия радиосвязи; число устройств.

Первый сигнал предпочтительно содержит множество значений обрабатываемых символов, при этом процесс обработки предпочтительно содержит по меньшей мере одно из следующего: последовательно-параллельное преобразование; преобразование из временной области в частотную.

Устройство также может быть выполнено с возможностью преобразования второго сигнала в третий сигнал, при этом третий сигнал - это сигнал во временной области, и все кластеры (по меньшей мере два) преобразуют для формирования третьего сигнала.

Устройство может быть также выполнено с возможностью передачи третьего сигнала.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, выполненное с возможностью: преобразовывать первый сигнал во второй сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области, при этом первый сигнал содержит по меньшей мере два кластера, причем один кластер содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом значения поднесущих по меньшей одного кластера преобразуют по меньшей мере в одно значение в частотной области в зависимости от выбора кластера.

Предпочтительно первое число составляет 12.

Каждый кластер предпочтительно представляет группу из смежных значений поднесущих.

Первый сигнал предпочтительно содержит по меньшей мере 3 кластера, при этом значения поднесущих по меньшей мере двух несмежных кластеров предпочтительно преобразуют по меньшей мере в одно значение в частотной области.

Первый сигнал может содержать по меньшей мере 180 кластеров, при этом значения поднесущих по меньшей мере двух несмежных кластеров предпочтительно преобразуются по меньшей мере в одно значение в частотной области и при этом по меньшей мере два несмежных кластера предпочтительно представляют собой кластеры, расположенные рядом с краями спектра, охваченного всеми кластерами.

Предпочтительно устройство также выполнено с возможностью определять сигнал назначения кластеров, и при этом выбор кластера зависит от сигнала назначения кластеров.

Сигнал назначения кластеров предпочтительно содержит информацию по меньшей мере об одном из следующего: общее число кластеров; размер кластера; расположение кластера; по меньшей мере один кластер, назначенный первому сигналу.

Сигнал назначения кластеров предпочтительно зависит по меньшей мере от одного из следующего: тип канала; канальное смешивание и условия радиосвязи.

Устройство может быть также выполнено с возможностью обработки второго сигнала, при этом обработка предпочтительно заключается в выполнении по меньшей мере одного из следующего: последовательно-параллельное преобразование; преобразование из временной области в частотную; параллельно-последовательное преобразование и преобразование из частотной области во временную.

Устройство может быть также выполнено с возможностью принимать третий сигнал, при этом устройство предпочтительно выполнено с возможностью преобразовывать третий сигнал для генерации первого сигнала, причем третий сигнал может быть сигналом во временной области.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, выполненное с возможностью: определять сигнал назначения кластеров и передавать сигнал назначения кластеров в другое устройство.

Сигнал назначения кластеров может содержать информацию по меньшей мере об одном из следующего: общее число кластеров; размер кластера; расположение кластера; и по меньшей мере один кластер, назначенный первому сигналу.

Сигнал назначения кластеров предпочтительно зависит по меньшей мере от одного из следующего: тип канала связи, установленного от другого устройства к данному устройству; определение смеси данных, подлежащих передаче по каналу связи из другого устройства в данное устройство; и условия радиосвязи, осуществляемой по каналу связи из другого устройства в данное устройство.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предлагается способ, содержащий: прием первого сигнала, содержащего по меньшей мере одно значение в частотной области; преобразование первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере два кластера, каждый из которых содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом каждое значение первого сигнала преобразуют в один из по меньшей мере двух кластеров, и каждое из по меньшей мере одного из значений в частотной области первого сигнала преобразуют в значение поднесущей одного из по меньшей мере двух кластеров в зависимости от выбора кластера.

Предпочтительно первое число составляет 12.

Каждый кластер может представлять группу из смежных значений поднесущих.

Первое число значений поднесущих может занимать диапазон частот, равный 180 кГц.

Второй сигнал может содержать по меньшей мере 3 кластера, при этом каждое значение первого сигнала предпочтительно преобразуется по меньшей мере в два несмежных кластера из по меньшей мере 3 кластеров.

Второй сигнал может содержать по меньшей мере 180 кластеров, при этом каждое значение первого сигнала предпочтительно преобразуют по меньшей мере в два несмежных кластера из 180 кластеров и по меньшей мере два несмежных кластера предпочтительно представляют собой кластеры, расположенные рядом с краями спектра, охваченного всеми кластерами.

Способ также может включать прием сигнала назначения кластеров, и при этом выбор кластера зависит от сигнала назначения кластеров.

Сигнал назначения кластеров может содержать информацию по меньшей мере об одном из следующего: общее число кластеров; размер кластера; расположение кластера; и по меньшей мере один кластер, назначенный устройству.

Процесс назначения кластеров предпочтительно зависит по меньшей мере от одного из следующего: тип канала; канальное смешивание; условия радиосвязи и число устройств.

Первый сигнал может содержать множество значений обрабатываемых символов, при этом процесс обработки предпочтительно содержит по меньшей мере одно из следующего: последовательно-параллельное преобразование и преобразование из временной области в частотную.

Способ также может содержать преобразование второго сигнала в третий сигнал, при этом третий сигнал - это сигнал во временной области, и все кластеры из по меньшей мере двух кластеров предпочтительно преобразуют для формирования третьего сигнала.

Способ может также содержать передачу третьего сигнала.

В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предлагается способ, содержащий: преобразование первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области, при этом первый сигнал содержит по меньшей мере два кластера, причем по меньшей мере один кластер содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом значения поднесущих по меньшей мере одного кластера преобразуются по меньшей мере в одно значение в частотной области в зависимости от выбора кластера.

Предпочтительно первое число составляет 12.

Каждый кластер предпочтительно представляет группу из смежных значений поднесущих.

Первый сигнал может содержать по меньшей мере 3 кластера, при этом значения поднесущих по меньшей мере двух несмежных кластеров предпочтительно преобразуют по меньшей мере в одно значение в частотной области.

Первый сигнал может содержать по меньшей мере 180 кластеров, при этом значения поднесущих по меньшей мере двух несмежных кластеров предпочтительно преобразуют по меньшей мере в одно значение в частотной области и при этом по меньшей мере два несмежных кластера предпочтительно представляют собой кластеры, расположенные рядом с краями спектра, охваченного всеми кластерами.

Способ также может содержать определение сигнала назначения кластеров, и при этом выбор кластера зависит от сигнала назначения кластеров.

Сигнал назначения кластеров может содержать информацию по меньшей мере об одном из следующего: общее число кластеров; размер кластера; расположение кластера; и по меньшей мере один кластер, назначенный первому сигналу.

Сигнал назначения кластеров предпочтительно зависит по меньшей мере от одного из следующего: тип канала; канальное смешивание и условия радиосвязи.

Способ может также содержать обработку второго сигнала, при этом процесс обработки предпочтительно содержит по меньшей мере одно из следующего: последовательно-параллельное преобразование;

преобразование из временной области в частотную; параллельно-последовательное преобразование; и преобразование из частотной области во временную.

Способ может также содержать прием третьего сигнала, при этом способ может содержать преобразование третьего сигнала для генерации первого сигнала, причем третий сигнал - это сигнал во временной области.

В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предлагается способ, содержащий: определение сигнала назначения кластеров и передачу сигнала назначения кластеров в устройство.

Сигнал назначения кластеров может содержать информацию по меньшей мере об одном из следующего: общее число кластеров; размер кластера; расположение кластера; и по меньшей мере один кластер, назначенный первому сигналу.

Сигнал назначения кластеров предпочтительно зависит по меньшей мере от одного из следующего: тип канала связи, установленного от другого устройства к данному устройству; определение смеси данных, подлежащих передаче по каналу связи из другого устройства в данное устройство; условия радиосвязи, осуществляемой по каналу связи из другого устройства в данное устройство.

В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предлагается компьютерный программный продукт, сконфигурированный для выполнения способа, содержащего: прием первого сигнала, содержащего по меньшей мере одно значение в частотной области; преобразование первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере два кластера, каждый из которых содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом каждое значение первого сигнала преобразуют в один из по меньшей мере двух кластеров и каждое из по меньшей мере одного из значений в частотной области первого сигнала преобразуют в значение поднесущей одного из по меньшей мере двух кластеров в зависимости от выбора кластера.

В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предлагается компьютерный программный продукт, сконфигурированный для выполнения способа, содержащего: преобразование первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области, при этом первый сигнал содержит по меньшей мере два кластера, причем по меньшей мере один кластер содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом значения поднесущих по меньшей мере одного кластера преобразуют по меньшей мере в одно значение в частотной области в зависимости от выбора кластера.

В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения предлагается компьютерный программный продукт, сконфигурированный для выполнения способа, содержащего: определение сигнала назначения кластеров и передачу сигнала назначения кластеров в устройство.

В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, содержащее: средства для приема первого сигнала, содержащего по меньшей мере одно значение в частотной области, и средства для преобразования первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере два кластера, каждый из которых содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом каждое значение первого сигнала преобразуют в один из по меньшей мере двух кластеров, и каждое из по меньшей мере одного из значений в частотной области первого сигнала преобразуют в значение поднесущей одного из по меньшей мере двух кластеров в зависимости от выбора кластера.

В соответствии с одиннадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, содержащее: средства для преобразования первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области, при этом первый сигнал содержит по меньшей мере два кластера, причем по меньшей мере один кластер содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом значения поднесущих по меньшей мере одного кластера преобразуют по меньшей мере в одно значение в частотной области в зависимости от выбора кластера.

В соответствии с двенадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, содержащее: средства для определения сигнала назначения кластеров и средства для передачи сигнала назначения кластеров в устройство.

Указанное выше устройство может содержать пользовательское оборудование.

Указанное выше устройство может содержать по меньшей мере одно из следующего: базовую приемопередающую станцию (BTS, base transceiver station) для обеспечения доступа в сеть GSM; узел В (node В) для обеспечения доступа в сеть UTRA; и усовершенствованный узел В для обеспечения доступа в сеть EUTRA.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания сути настоящего изобретения и способа его осуществления далее, исключительно для примера, приводятся ссылки на приложенные чертежи, на которых:

на фиг.1 показано схематическое представление архитектуры связи, согласно которой может быть осуществлено настоящее изобретение;

на фиг.2 показано схематическое представление пользовательского оборудования, которое может функционировать согласно архитектуре связи, показанной на фиг.1;

на фиг.3 показано схематическое представление узла усовершенствованного узла В, который может работать в соответствии с архитектурой связи, показанной на фиг.1;

на фиг.4а показано схематическое представление разделения кластеров/поднесущих в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг.4b показано схематическое представление разделения спектра в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг.5а показано схематическое представление передатчика в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, показанными на фиг.1;

на фиг.5b показано схематическое представление приемника в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, показанными на фиг.1;

на фиг.6 показан типовой график выигрыша в кубической метрике для вариантов осуществления настоящего изобретения в сравнении с системой ортогонального частотного мультиплексирования;

на фиг.7 показан график сравнения пропускной способности варианта осуществления настоящего изобретения и системы мультиплексирования с разделением по частоте и одной несущей;

на фиг.8а показан алгоритм выполнения операций в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показанным на фиг.5а;

на фиг.8b показан алгоритм выполнения операций в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показанным на фиг.5b.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже разъясняются определенные специфические варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на такие стандарты, как глобальная система для мобильной связи фазы 2 (GSM Phase 2), множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA, Code Division Multiple Access), универсальная система мобильной связи (UMTS, Universal Mobile Telecommunication System) и технология долгосрочного развития (LTE). Стандарты могут относиться или не относиться к концепции, известной как эволюция архитектуры системы (SAE, system architecture evolution), общая архитектура которой показана на фиг.1.

Более конкретно на фиг.1 показан пример того, как сети доступа второго поколения (2G), сети доступа третьего поколения (3G) и сети доступа будущего поколения, называемые в этом описании сетями доступа технологии долгосрочного развития (LTE), подключаются к единому якорю (3GPP anchor). Якорь применяется для привязки пользовательских данных от сетей 3GPP и сетей, отличных от 3GPP. Это позволяет применить описанный здесь механизм не только для всех сетей доступа 3GPP, но также и для сетей, отличных от 3GPP.

На фиг.1 две сети 11 и 12 радиодоступа различных типов соединены с базовой сетью 10 службы пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS, general packet radio service). Сеть 11 доступа реализована с помощью системы GERAN, а сеть 12 доступа реализована с помощью системы наземного радиодоступа UMTS (UTRAN). Сеть 11 доступа UTRAN реализована с помощью ряда узлов В UTRAN, одним из которых является узел 155 В NB, показанный на чертеже. Базовая сеть 10 также соединяется с системой 20 передачи пакетных данных.

На чертеже также показано, что усовершенствованная система 13 радиодоступа соединена с системой 20 передачи пакетных данных. Система 13 доступа может, например, быть реализована на основе архитектуры, известной по стандарту E-UTRA и реализованной с использованием узлов В сети E-UTRAN (eNodeB или eNB), два из которых eNB 151 и 153 показаны на фиг.1. Первый из показанных узлов eNB 151 может осуществлять связь со вторым узлом eNB 153 через канал связи Х2.

Системы 11, 12 и 13 доступа могут быть соединены с объектом 21 управления мобильностью системы 20 передачи пакетных данных. Эти системы могут быть также соединены с узлом 22 якоря к сети 3GPP, который соединяет их далее с узлом 23 якоря к SAE.

На фиг.1 показаны также две системы доступа, а именно: система 14 доверенного доступа к IP-сети (Интернет-протокол), отличной от 3GPP, и система 15 доступа к сети WLAN. Они непосредственно соединены с устройством 23 якоря к SAE.

На фиг.1 поставщики услуг подключены к системе 25 сети поставщиков услуг, подключенной к системе узла якоря. Услуги могут быть предоставлены различным образом, например, на основе мультимедийной IP-подсистемы и т.д.

Различные сети доступа могут обеспечивать перекрывающуюся зону покрытия для подходящего пользовательского оборудования 1. Например, пользовательское оборудование 1, показанное на фиг.1, может осуществлять связь через первый узел 151 eNB в сети 13 EUTRA, а также через NB 155 сети 12 UTRAN.

На фиг.2 показан частичный вид в разрезе возможного пользовательского оборудования, известного также как мобильное устройство 1, которое может быть использовано для доступа к системе связи через беспроводный интерфейс, поддерживаемый через по меньшей мере одну из систем доступа, изображенных на фиг.1. Пользовательское оборудование (UE), показанное на фиг.2, может быть применено для различных задач, таких как выполнение и прием телефонных вызовов, прием данных из сети передачи данных и посылка данных в эту сеть, а также для обработки, например, мультимедийного и иного содержимого.

Соответствующее пользовательское оборудование может быть оснащено любым устройством, способным по меньшей мере передавать или принимать радиосигналы. К многочисленным примерам таких устройств относятся мобильная станция (MS, mobile station), портативный компьютер, оснащенный платой беспроводного интерфейса или другим устройством беспроводного интерфейса, персональный цифровой помощник (PDA, personal data assistant), оснащенный средствами беспроводной связи, либо комбинация этих устройств, либо другие подобные устройства. Мобильное устройство может осуществлять связь через соответствующую схему радиоинтерфейса мобильного устройства. Схема интерфейса может быть реализована, например, с помощью радиоблока 7 и связанного с ним антенного устройства. Антенное устройство может быть расположено внутри или вне мобильного устройства.

Пользовательское оборудование обычно оснащено по меньшей мере одним блоком 3 обработки данных и по меньшей мере одним блоком 4 памяти для использования в задачах, для выполнения которых этот блок сконструирован. Блоки обработки данных и памяти могут быть размещены на соответствующей плате и/или в микросхемах. Эти блоки обозначены позицией 6.

Пользователь может управлять работой пользовательского оборудования с помощью подходящего пользовательского интерфейса, такого как клавиатура 2, речевые команды, сенсорный экран или вспомогательная клавиатура, их комбинации или любое другое подобное устройство. Обычно также предоставляются дисплей 5, динамик и микрофон. Кроме того, пользовательское оборудование может содержать соответствующие соединители (либо проводные, либо беспроводные) для соединения с другими устройствами и/или для соединения с внешним вспомогательным оборудованием, например с гарнитурой.

Пользовательское оборудование 1 может быть сконфигурировано для связи с рядом узлов, например, когда оно расположено в зонах покрытия одной из станций 12 или 13 системы доступа, показанных на фиг.1.

На фиг.3 представлен пример усовершенствованного узла В (eNB) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Узел 151 eNB содержит приемопередатчик 163 радиодоступа, шлюзовой приемопередатчик 165, процессор 167 и память 169.

Несмотря на то, что далее описывается вариант осуществления настоящего изобретения с использованием устройства усовершенствованного узла В (eNB), работающего в сети EUTRAN, другие варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в любой базовой станции, узле В и усовершенствованном узле В, которые подходят для связи с пользовательским оборудованием, способным осуществлять связь в данной сети доступа, и которые также содержат средства обработки данных и хранения информации, подходящие для выполнения описанных ниже операций.

Приемопередатчик 163 радиодоступа принимает/передает данные из/в подходящего пользовательского оборудования по сети радиодоступа, охватываемой усовершенствованным узлом 151 В.

Шлюзовой приемопередатчик 165 осуществляет двунаправленную связь со шлюзом базовой пакетной сети, которым, как показано на сриг.1, может являться объект управления мобильностью (ММЕ) или объект плоскости пользователя (UPE, user plane entity).

Процессор 167 управляет приемопередатчиком 163 радиодоступа и шлюзовым приемопередатчиком 165, а также выполняет любые дополнительные задачи обработки, требуемые для eNB 151.

В памяти 169 хранятся данные, требуемые для eNB 151. Данные могут содержать как переменные значения параметров, так и программы, требуемые процессором, приемопередатчиком 163 радиодоступа и шлюзовым приемопередатчиком 165.

На фиг.4а показан частотный спектр при усовершенствованном множественном доступе с частотным разделением и одной несущей (E-SC-FDMA, enhanced SC-FDMA) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.4, при передаче используются два отдельных кластера. Под кластером понимается кластер поднесущих, а также кластер виртуальных поднесущих. Например, в OFDMA термин поднесущая относится к отдельным поднесущим, используемым для каждого ортогонального канала, в то время как термин "виртуальная поднесущая" используется в системах с множественным доступом с частотным разделением и одной несущей (SC-FDMA) для обозначения сигнала, распределенного по множеству частотных отсчетов. Отсчет обычно определяют как одно значение входной частоты IDFT (то есть в случае OFDMA, поднесущей), сгенерированное с использованием блока дискретного преобразования Фурье (DFT, discrete Fourier transform). Первым кластером является кластер 301, а вторым - кластер 303. Первый кластер 301 содержит L блоков ресурсов, и, таким образом, размер этого кластера равен L x Nrb, где Nrb - размер блока ресурсов, определяемый в поднесущих. Второй кластер 303 содержит М блоков ресурсов, и, таким образом, размер этого кластера равен М×N_rb поднесущих. Кроме того, на фиг.4 показаны отдельные блоки 307 ресурсов.

На фиг.4b показано различие между частотным спектром, используемым в рамках известного уровня техники, и частотным спектром, формируемым в вариантах осуществления настоящего изобретения. В рамках известного уровня техники каждому пользовательскому оборудованию выделяется 'фрагмент' (chunk) доступного спектра шириной 20 МГц. На фиг.4b показано 5 'фрагментов' (311, 313, 315, 317, 319) шириной 20 МГц, расположенных рядом друг с другом. В рамках настоящего изобретения каждое пользовательское оборудование выполнено с возможностью передачи данных в восходящей линии связи в базовую станцию с одновременным использованием нескольких или всех 'фрагментов'. Таким образом, отдельное пользовательское оборудование в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может быть назначено всем пяти фрагментам, другими словами 'широкополосному фрагменту' 309 с шириной полосы 100 МГц.

Например, в примере 3GPP LTE версии 8, соответствующем известному уровню техники, частотный спектр разделен на блоки ресурсов, размер каждого из которых составляет 12 виртуальных поднесущих. Один или более смежных блоков ресурсов может быть назначен одному пользовательскому оборудованию в соответствии со стандартом LTE версии 8.

Пользовательское оборудование в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может, таким образом, быть назначено тому же фрагменту 20 МГц, которому назначено пользовательское оборудование, определенное согласно стандарту LTE версии 8, потому что размер кластера пользовательского оборудования в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения равен числу, кратному размеру блока ресурсов, определенного стандартом LTE версии 8.

На фиг.5а и 8а более подробно показан вариант осуществления настоящего изобретения, касающийся передатчика в восходящем беспроводном канале связи. Другими словами, на фиг.5а и 8а показаны операции и устройство пользовательского оборудования для реализации настоящего изобретения. На фиг.6b и 8b более подробно показан вариант осуществления настоящего изобретения, касающийся приемника в восходящем беспроводном канале связи. Другими словами, на фиг.5b и 8b показаны операции и устройство базовой станции, например, усовершенствованного узла В для реализации настоящего изобретения.

В частности, на фиг.5а схематично показан ряд функциональных блоков, используемых в вариантах осуществления настоящего изобретения. Описываемые ниже функциональные блоки могут быть реализованы, например, в процессоре 3 данных пользовательского оборудования 1, такого как пользовательское оборудование, показанное на фиг.2. Следует иметь в виду, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения функциональные блоки могут быть реализованы как дискретные функциональные блоки, расположенные в пользовательском оборудовании или в усовершенствованном узле В.

Кодер 501 символов, который может также называться преобразователем модуляции, принимает входные данные, которые могут представлять собой последовательность скремблированных значений битов, подлежащих передаче, и кодирует последовательность данных в множество символов, которые могут представлять собой символы с комплексными значениями, в зависимости от применяемой схемы модуляции. Например, в качестве схемы модуляции может быть использована схема модуляции, основанная на фазовой манипуляции (PSK, phase shift keying), такая как квадратурная фазовая манипуляция (QPSK, quadrature phase shift keying). В других вариантах осуществления настоящего изобретения может быть использована схема амплитудной модуляции, такая как 16-QAM или 64-QAM. Процесс кодирования символа показан на шаге 701, изображенном на фиг.8а.

Кодер 501 символов передает закодированные символы в блок 503 дискретного преобразования Фурье.

Блок 503 дискретного преобразования Фурье (DFT, discrete Fourier transformer) принимает закодированные символы из кодера символов и преобразует представление символов во временной области в представление в частотной области. Другими словами, блок 503 дискретного преобразования Фурье выводит последовательность значений, представляющих мощность символов для ряда частотных интервалов. Дискретное преобразования Фурье может быть выполнено с помощью любой подходящей операции преобразования, например, реализуемой блоком быстрого преобразования Фурье. Преобразование закодированных символов из временной области в частотную показано на шаге 703, изображенном на сриг.8.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения вместо дискретного преобразования Фурье, показанного на фиг.5а и фиг.8а, может быть использован любой подходящий процесс преобразования из временной области в частотную.

Несмотря на то, что на фиг.5а и 8а описывается реализация изобретения, относящаяся к восходящему каналу связи, в котором используется множественный доступ с частотным разделением и одной несущей (SC-FDMA), в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения также может быть применена схема OFDMA. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения устройство преобразования из временной области в частотную, такое как блок 503 дискретного преобразования Фурье, может быть заменено последовательно-параллельным преобразователем.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения один преобразователь из временной области в частотную может быть заменен последовательно-параллельным преобразователем, за которым следуют по меньшей мере два отдельных преобразователя из временной области в частотную. В этих вариантах осуществления настоящего изобретения выходные данные каждого блока DFT преобразуют в отдельные кластеры или фрагменты.

Затем значения в частотной области с выхода блока 503 DFT подают в преобразователь 505 поднесущих.

Преобразователь 505 поднесущих также выполнен с возможностью принимать от узла eNB или определять информацию о назначении ресурсов для UE, которая определяет описанный ниже процесс преобразования поднесущих. Информация о назначении ресурсов содержит информацию о числе кластеров, а также о начальной позиции и ширине кластеров, выраженной в терминах гранулярности блоков ресурсов. Эта информация в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения может быть сообщена в составе грантов планирования ресурсов, передаваемых по физическому каналу управления DL, или сообщена с помощью сигнализации более высокого уровня. Информация о назначении кластеров в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения может быть связана с сигнализацией управления в UL и/или сигнализацией соответствующей информации о назначении кластеров.

Процесс приема или определения информации о ресурсах и/или назначения ресурсов при преобразовании для пользовательского оборудования показан на фиг.8а шагом 704.

Преобразователь 505 поднесущих принимает значения в частотной области и преобразует эти значения в выходные поднесущие согласно процессу назначения поднесущих. Назначенные поднесущие могут быть расположены в одном или множестве кластеров, при этом кластер охватывает один или множество блоков ресурсов. Кластеры поднесущих разделены одним или множеством блоков ресурсов, которые не назначены для конкретного экземпляра UE. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения способ преобразования задается предварительно или выбирается планировщиком узла eNB на основе входных параметров, предварительно принятых пользовательским оборудованием. Эти входные параметры могут содержать информацию о качестве восходящего канала и размере буфера пользовательского оборудования.

Информация о назначении ресурсов при преобразовании передается в пользовательское оборудование по нисходящей линии связи, в форме грантов планирования ресурсов или назначений постоянных ресурсов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ряд данных о назначении ресурсов при преобразовании может быть определен неявно и явно не передаваться пользовательскому оборудованию. Например, при сигнализации управления в восходящей линии связи, относящейся к нисходящей линии связи, может быть создана собственная информация о назначении кластеров.

Таким образом, устройство в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выполнено с возможностью принимать сигнал назначения кластеров, и при этом выбор кластера, как описано ниже, выполняют в зависимости от сигнала назначения кластеров.

В вариантах осуществления настоящего изобретения сигнал выбора кластеров содержит по меньшей мере одно из следующего: общее число доступных кластеров, размер кластера, размещение кластера, заданное в виде начальной, конечной позиции или точки в пределах кластера, которая определяет частоту кластера, и по меньшей мере один кластер, назначенный устройству, другими словами, информация о том, в какой кластер может быть выполнено преобразование преобразователем поднесущих.

Процесс назначения кластеров в вариантах осуществления настоящего изобретения зависит по меньшей мере от одного из следующего: тип канала; канальное смешивание; условия радиосвязи и число устройств.

Гранулярность назначения ресурсов при преобразовании определяется блоками ресурсов, доступными для связи. Таким образом, концептуальное различие между настоящим изобретением и устройствами известного уровня техники, соответствующими стандарту 3GPP версии и 8, заключается в том, что одному экземпляру UE может быть выделено множество кластеров поднесущих в одном временном интервале передачи (TTI, transmission time interval) (который в LTE совпадает с подкадром).

В вариантах осуществления настоящего изобретения значения частот DFT в соотношении "1 к 1" преобразуются в выходные поднесущие (или в значения частот IFFT). Значения частот DFT могут быть преобразованы в множество кластеров поднесущих на входе IFFT.

В вариантах осуществления настоящего изобретения назначение поднесущих выполняется таким образом, чтобы могло существовать множество (отдельных) кластеров, назначенных одному UE в пределах одного ТТI.

Например, если размер блока ресурсов определен равным 12 под несущим, то размер IFFT составляет 2048 поднесущих (другими словами, как описано ниже, имеется 2048 возможных входных значений для IFFT), a размер DFT составляет 240 (другими словами, в процессе DFT формируется 240 выходных значений). Если процесс назначения поднесущих выполняется таким образом, чтобы преобразователь поднесущих на выходе выдавал значения DFT в двух кластерах, значения частот DFT в диапазоне 0…95 могут быть преобразованы в значения частот IFFT в диапазоне 425…520, а значения частот DFT в диапазоне 96…239 могут быть преобразованы в значения, находящиеся в диапазоне 1001…1144.

Таким образом, преобразователю 505 поднесущих требуется иметь информацию о числе доступных кластеров, начальной позиции кластеров (выраженной в блоках ресурсов) и ширине кластеров (выраженной в блоках ресурсов).

Следовательно, устройство можно рассматривать как средство, выполненное с возможностью приема первого сигнала, содержащего по меньшей мере одно значение в частотной области; и преобразования первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере два кластера, каждый из которых содержит число значении поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом каждое значение первого сигнала преобразуется в один из по меньшей мере двух кластеров и каждое из упомянутого по меньшей мере одного значения первого сигнала в частотной области преобразуется в значение поднесущей упомянутого одного из по меньшей мере двух кластеров в зависимости от выбора кластера. Кроме того, первое число поднесущих равно 12. Другими словами, 12 поднесущих составляет кластер.

Каждый кластер представляет собой группу из смежных значений поднесущих. Другими словами, выделение кластера организуют посредством группирования блоков поднесущих таким образом, чтобы поднесущие определяли область частот спектра.

Первое число значений поднесущих может занимать диапазон частот, равный 180 кГц. Другими словами, кластерное преобразование выполняется таким образом, что оно может быть использовано для формирования системы, совместимой в обратном направлении с системой, которая в настоящий момент применяется в рамках стандартов 3GPP версии 8, в соответствии с которыми каждый блок ресурсов определен как поднесущие, занимающие полосу частот 180 кГц.

Второй сигнал в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения может рассматриваться как сигнал, содержащий по меньшей мере 3 кластера, при этом каждое значение первого сигнала преобразуется по меньшей мере в два несмежных кластера из по меньшей мере 3 кластеров. Таким образом, преобразование выполняется так, чтобы преобразование осуществлялось в несмежные кластеры значений поднесущих. Это позволяет более оптимально преобразовывать различные кластеры для одного пользователя в том, что касается устранения кластеров с высоким уровнем шума или помех для конкретного пользователя.

Второй сигнал в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения содержит 180 кластеров, при этом каждое значение первого сигнала преобразуется по меньшей мере в два несмежных кластера из по меньшей мере 3 кластеров, при этом по меньшей мере два несмежных кластера представляют собой кластеры, расположенные рядом с краями спектра, охваченного всеми кластерами. Как описано выше, это позволяет более оптимально преобразовывать поднесущие, а также обеспечивает определенную обратную совместимость со стандартом 3GPP версии 8, который определяет 180 блоков ресурсов в назначенном доступном спектре.

При преобразовании символов DFT в частотной области в поднесущие принимается во внимание число, размер и позиция назначенных кластеров поднесущих, как показано на шаге 705, изображенном на фиг.8а.

Преобразованные поднесущие затем передаются в блок 507 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT, inverse fast Fourier transformer).

Блок 507 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) принимает элементы преобразованных поднесущих, а также принимает по меньшей мере одно из значений заполнителя (padding) и преобразует входные значения частотных компонентов (как поступающие из преобразователя 505 поднесущих, так и значения заполнителя или нулевые значения) обратно в значение во временной области. В вариантах осуществления настоящего изобретения операция DFT выполняется преобразователем поднесущих DFT, а блок IFFT выполняет операцию FDMA для связи в восходящем направлении от UE к eNB. Таким образом, для конкретного назначения ресурсов, выполняемого преобразователем поднесущих, при передаче из UE осуществляется преобразование в корректную частоту (поднесущие), а нулевые значения позволяют другим экземплярам UE использовать соответствующие частоты, которые были выделены другим экземплярам UE для передачи.

Обратное быстрое преобразование Фурье преобразованных поднесущих показано на шаге 707, изображенном на фиг.8а.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) может быть заменено любым подходящим преобразованием из частотной области во временную, выполняемым с помощью операции обратного дискретного преобразования Фурье.

Затем выходной сигнал из блока 507 обратного быстрого преобразования Фурье подают в блок 509 вставки циклического префикса.

Блок вставки циклического префикса при приеме сигнала, расположенного во временной области, добавляет к этому сигналу циклический префикс. Используемый процесс вставки циклического префикса может представлять собой любой подходящий для этой цели процесс.

Процесс вставки циклического префикса показан на шаге 709, изображенном на фиг.8а.

Затем пользовательское оборудование может посредством радиочастотной схемы 7 выполнить цифроаналоговое преобразование выходного сигнала блока 509 вставки циклического префикса. Кроме того, перед передачей сигнала радиочастотная схема пользовательского оборудования может выполнить преобразование сигнала основной полосы частот в радиочастотный сигнал.

Операции цифроаналогового преобразования и преобразования сигнала основной полосы частот в радиочастотный сигнал показаны на шаге 711, изображенном на фиг.8а.

На фиг.5b схематично показан ряд функциональных блоков, используемых в вариантах осуществления настоящего изобретения, касающихся реализации приемника восходящей линии связи согласно настоящему изобретению. Описываемые ниже функциональные блоки могут быть реализованы в объекте 167 обработки усовершенствованного узла 151 В, показанного, например, на фиг.3. Следует иметь в виду, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения функциональные блоки, описываемые ниже, могут быть реализованы как дискретные функциональные блоки, расположенные в усовершенствованном узле 151 В. Операции, выполняемые усовершенствованным узлом 151 В в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показаны на фиг.8b.

Приемопередатчик 163 радиодоступа усовершенствованного узла 151 В может содержать преобразователь радиочастотного сигнала в сигнал основной полосы частот и аналого-цифровой преобразователь 163. Преобразователь радиочастотного сигнала в сигнал основной полосы частот и аналого-цифровой преобразователь выполняют операции, обратные тем, которые выполняет радиочастотная схема 7 пользовательского оборудования, которая преобразует принятые аналоговые радиосигналы для получения выходного цифрового сигнала основной полосы частот.

Выходной цифровой сигнал основной полосы частот может затем быть передан в процессор 167 узла eNB и в блок 551 удаления циклического префикса.

Прием аналогового радиочастотного сигнала показан на шаге 751, изображенном на фиг.8b.

Операции аналого-цифрового преобразования и преобразования радиочастотного сигнала в сигнал основной полосы частот показаны на шаге 753, изображенном на фиг.8b.

Блок удаления циклического префикса выполняет операцию, обратную той, что выполняет в пользовательском оборудовании блок 509 вставки циклического префикса.

Выходной сигнал блока удаления циклического префикса передается в блок 553 дискретного преобразования Фурье.

Процесс удаления циклического префикса показан на шаге 755, изображенном на фиг.8b.

Дискретный преобразователь Фурье преобразует выходной сигнал блока удаления циклического префикса из временной области в частотную область. Используемый преобразователь выполняет обратное преобразование по отношению к преобразованию, выполняемому блоком 507 обратного быстрого преобразования Фурье.

Выходной сигнал блока 553 дискретного преобразования Фурье передается в блок 555 обратного преобразования поднесущих.

Процесс дискретного преобразования Фурье выходного сигнала блока 551 удаления циклического префикса показан на шаге 757, изображенном на фиг.8b.

Блок 555 обратного преобразования поднесущих выполнен с возможностью определять или извлекать из памяти 169 информацию о назначение ресурсов для экземпляра UE, от которого был принят сигнал. Информация о назначении ресурсов может содержать явные значения для преобразования поднесущих, либо блок обратного преобразования может также определять значения для преобразования поднесущих с использованием заранее заданных алгоритмов или с помощью информации из памяти 169.

Таким образом, в вариантах осуществления настоящего изобретения используются устройства, выполненные с возможностью определять сигнал назначения кластеров и передавать этот сигнал назначения кластеров в другое устройство.

Сигнал назначения кластеров в вариантах осуществления настоящего изобретения содержит по меньшей мере одно из следующего: общее число кластеров, размер кластера, расположение кластера и по меньшей мере один кластер, назначенный первому сигналу.

Сигнал назначения кластеров может также рассматриваться как сигнал, зависящий по меньшей мере от одного из следующего: тип канала связи, установленного от другого устройства к данному устройству; определение смеси данных, подлежащих передаче по каналу связи из другого устройства в данное устройство; и условия радиосвязи, осуществляемой по каналу связи из другого устройства в данное устройство.

Информация о назначении ресурсов может содержать информацию о числе кластеров, а также о начальной позиции и ширине кластеров, выраженной в терминах гранулярности блоков ресурсов, назначенных пользовательскому оборудованию, из которого был принят сигнал. Информация в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения может храниться в памяти 169 в форме грантов планирования ресурсов.

Блок 555 обратного преобразования поднесущих принимает значения поднесущих в частотной области и преобразует эти значения поднесущих в выходные значения в частотной области согласно процессу преобразования, обратному тому, который выполняет преобразователь 505 поднесущих пользовательского оборудования 1.

Таким образом, в этой ситуации устройство выполнено с возможностью преобразования первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области, при этом первый сигнал содержит по меньшей мере два кластера, причем по меньшей мере один кластер содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом по меньшей мере одно из значений поднесущих кластера преобразуется по меньшей мере в одно из значений в частотной области в зависимости от выбора кластера.

В примере, представленном выше, в котором размер блока ресурсов определен равным 12 поднесущим, размер DFT составляет 2048 поднесущих (другими словами, имеется 2048 возможных выходных значений из блока DFT), а размер IFFT составляет 240 (другими словами, на входе блока IFFT, на который подается выходной сигнал из блока 555 обратного преобразования поднесущих, формируется 240 выходных значений). Если процесс назначения поднесущих выполняется таким образом, чтобы преобразователь поднесущих на выходе выдавал значения DFT в двух кластерах, значения частот DFT в диапазоне 425…520 могут быть преобразованы обратно в значения частот IFFT в диапазоне 0…95, а значения частот DFT в диапазоне 1001…1144 могут быть преобразованы обратно в значения, находящиеся в диапазоне 96…239.

Таким образом, блоку 555 обратного преобразования поднесущих также требуется иметь информацию о числе доступных кластеров, начальной позиции кластеров (выраженной в блоках ресурсов) и ширине кластеров (выраженной в блоках ресурсов).

При преобразовании значений поднесущих DFT в частотной области в значения принятых символов в частотной области принимается во внимание число, размер и позиция назначенных кластеров поднесущих, что показано на шаге 759, изображенном на фиг.8а.

С выхода блока 555 обратного преобразования поднесущих преобразованные значения принятых символов в частотной области передаются в блок 557 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT). Блок 557 IFFT выполняет преобразование из частотной области во временную, которое представляет собой операцию, обратную той, что выполняется блоком 503 дискретного преобразования Фурье пользовательского оборудования 1.

Значения принятых символов временной области затем передаются в детектор 559.

Процесс обратного быстрого преобразования Фурье показан на шаге 761, изображенном на фиг.8b.

Затем детектор 559 выполняет обнаружение символов, при этом значение символа во временной области используется для определения оценки исходного закодированного символа, и, кроме того, этот блок выводит последовательность значений битов в зависимости от выполненной оценки значения символа.

Обнаружение принятого символа показано на шаге 763, изображенном на фиг.8b.

В других эквивалентных вариантах осуществления настоящего изобретения преобразователи DFT и IFFT могут заменять процесс DFT последовательно-параллельным преобразованием, а процесс IFFT - обратным параллельно-последовательным преобразованием.

На фиг.6 и 7 показаны преимущества, которых можно достичь в результате реализации вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 показаны сравнительные кубические метрики для способа с частотным разделением и одной несущей (SC-FDMA), усовершенствованного способа с частотным разделением и одной несущей (E-SC-FDMA) и стандартных способов с частотным разделением и множеством несущих (OFDMA). Способ с одной несущей представлен путем ограничения способа E-SC-FDMA одним кластером.

Кроме того, сравнение кубических метрик для разных технологий доступа показано путем моделирования с использованием схем QPSK, 16-QAM и 64-QAM.

На фиг.6 ясно показано, что наименьшее значение кубической метрики для каждой из трех схем модуляции соответствует процессу SC-FDMA (другими словами, процессу E-SC-FDMA с использованием только одного кластера), а наибольшее значение кубической метрики для каждой схемы модуляции соответствует процессу OFDMA. На чертеже показано, что усовершенствованный процесс модуляции с одной несущей (E-SC-FDMA) для 2, 4, 8 и 16 кластеров демонстрирует увеличение кубической метрики с увеличением числа кластеров.

Таким образом, видно, что при использовании двух кластеров возможно добиться уменьшения снижения выходной мощности (ОВО, output back off) в усилителе мощности порядка 1,0-1,7 дБ по сравнению с эквивалентным подходом OFDM. При использовании четырех кластеров возможно уменьшить снижение выходной мощности (ОВО) примерно на 0,8-1,0 дБ по сравнению с OFDM. При использовании восьми кластеров возможно уменьшить снижение выходной мощности (ОВО) на 0,4-0,8 дБ по сравнению OFDM. При использовании шестнадцати кластеров возможно уменьшить снижение выходной мощности (ОВО) примерно на 0,3-0,4 дБ по сравнению с OFDM.

На фиг.7 показано предполагаемое улучшение пропускной способности при использовании схем OFDMA и E-SC-FDMA по сравнению со схемой SC-FDMA. Улучшение пропускной способности показано на графике для различного числа экземпляров пользовательского оборудования при трех значениях отношения сигнал/шум в канале линии без прямой видимости (NIoS, поп line of sight). Результаты на фиг.7 показывают, что процесс E-SC-FDMA позволяет с использованием только двух кластеров обеспечить значительное улучшение по сравнению с OFDMA. При увеличении числа экземпляров пользовательского оборудования сравнительные показатели усовершенствованного способа мультиплексирования с множественным доступом с частотным разделением и одной несущей (E-SC-FDMA) и способа мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDMA) сближаются.

Таким образом, приведенные выше примеры показывают, что способы E-SC-FDMA могут обеспечить пропускную способность, близкую к той, что реализуется в рамках стандартных способов OFDMA, позволяя при этом достичь гораздо более низких значений кубической метрики. Кроме того, путем гибкого использования диапазона кластеров можно обеспечить гибкий режим работы в соответствии с условиями окружающей среды - числом доступных кластеров, уровнем шумов в канале и помех, а также в соответствии с требованиями к передаче данных.

Следует отметить, что хотя варианты осуществления настоящего изобретения были описаны в отношении мобильных устройств, таких как мобильные терминалы, эти варианты применимы к устройствам любого другого типа, способным осуществлять связь через системы доступа. Мобильное устройство может быть сконфигурировано для предоставления возможности использования различных технологий доступа, например, на основе соответствующих реализации, содержащих множество радиосхем.

Следует также отметить, что хотя определенные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше с помощью примеров со ссылками на типовые архитектуры определенных мобильных сетей и беспроводных локальных сетей, эти варианты могут применяться к любым другим типам сетей связи, отличных от тех, что проиллюстрированы и рассмотрены в данном описании. Кроме того, следует отметить, что термин "система доступа" следует понимать как относящийся к любой системе доступа, сконфигурированной с целью предоставления беспроводной связи для применений пользовательского доступа.

Для выполнения описанных выше операций может потребоваться обработка данных в различных объектах. Обработка данных может быть реализована с помощью одного или более процессоров данных. Таким же образом, различные объекты, описанные выше в примерах осуществления настоящего изобретения, могут быть реализованы в одном или множестве объектов обработки данных и/или в процессорах данных. Для реализации вариантов осуществления настоящего изобретения может использоваться соответствующим образом адаптированный компьютерный программный код, загружаемый в память компьютера. Программный код для выполнения операций может храниться и поставляться с помощью носителя информации, такого как диск, карта или лента. Существует возможность загрузки программного кода по сети передачи данных. Этот процесс может быть реализован с помощью соответствующего программного обеспечения в сервере.

Например, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в виде микросхемы, другими словами, в виде ряда интегральных схем, взаимодействующих друг с другом. В состав микросхемы могут входить микропроцессоры, сконфигурированные для выполнения кода, специализированные интегральные схемы (ASIC, application specific integrated circuits) или программируемые цифровые сигнальные процессоры, предназначенные для выполнения описанных выше операций.

Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть выполнены в виде различных компонентов, таких как модули интегральных схем. В целом, конструирование интегральных схем является в высшей степени автоматизированным процессом. Имеются комплексные и эффективные программные средства для преобразования схем логического уровня в полупроводниковые схемы, подготовленные для травления и формирования полупроводниковой основы.

Программы, производимые, например, компанией Synopsys, Inc., расположенной в Маунтин Вью, Калифорния, и Cadence Design, расположенной в Сан Хосе, Калифорния, автоматически разводят проводники и размещают компоненты на полупроводниковом кристалле с использованием четко установленных правил конструирования, а также библиотек, в которых хранятся заранее записанные конструктивные модули. По окончании разработки полупроводниковой схемы полученная в результате схема в стандартизованном электронном формате (например, Opus, GDSII и т.п.) может быть передана в средство производства полупроводникового устройства или производственный модуль ("fab") для изготовления.

Кроме того, необходимо отметить, несмотря на то, что выше описаны типовые примеры вариантов осуществления настоящего изобретения, в решения, раскрытые в данном описании, могут быть внесены различные изменения и модификации без нарушения объема и сущности настоящего изобретения.

Изобретение относится к области мобильной связи и предназначено для обеспечения гибкости в процессе организации и планирования несущих. Устройство выполнено с возможностью принимать первый сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области; преобразовывать первый сигнал во второй сигнал, содержащий по меньшей мере два кластера, каждый из которых содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом каждое значение первого сигнала преобразуют в один из по меньшей мере двух кластеров и каждое из значений первого сигнала в частотной области преобразуют в значение поднесущей одного из по меньшей мере двух кластеров в зависимости от выбора кластера. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для назначения поднесущих, содержащее:
средство для приема первого сигнала, содержащего по меньшей мере одно значение в частотной области; и
средство для преобразования первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере два кластера, каждый из которых содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом каждое значение первого сигнала преобразуют в один из упомянутых по меньшей мере двух кластеров, и каждое из упомянутого по меньшей мере одного значения первого сигнала преобразуют в значение поднесущей одного из по меньшей мере двух кластеров в зависимости от выбора кластера.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первое число составляет 12.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что каждый кластер представляет группу из смежных значений поднесущих.

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что первое число значений поднесущих занимает диапазон частот, равный 180 кГц.

5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что второй сигнал содержит одно из следующего:
по меньшей мере 3 кластера, при этом каждое значение первого сигнала преобразуется по меньшей мере в два несмежных кластера из по меньшей мере 3 кластеров,
180 кластеров, при этом каждое значение первого сигнала преобразуется по меньшей мере в два несмежных кластера из 180 кластеров, причем по меньшей мере два несмежных кластера представляют собой кластеры, расположенные рядом с краями спектра, охваченного всеми кластерами.

6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно также содержит средство для приема сигнала назначения кластеров, при этом выбор кластера зависит от сигнала назначения кластеров.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что сигнал назначения кластеров содержит по меньшей мере одно из следующего:
общее число кластеров, размер кластера;
расположение кластера;
по меньшей мере один кластер, назначенный устройству.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что назначение кластеров зависит по меньшей мере от одного из следующего:
тип канала;
канальное смешивание;
условия радиосвязи;
число устройств.

9. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что первый сигнал содержит множество значений обрабатываемых символов, при этом процесс обработки содержит по меньшей мере одно из следующего:
последовательно-параллельное преобразование;
преобразование из временной области в частотную.

10. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно также содержит средство для преобразования второго сигнала в третий сигнал, при этом третий сигнал представляет собой сигнал во временной области, и все кластеры из упомянутых по меньшей мере двух кластеров преобразуются для формирования третьего сигнала.

11. Устройство по п.10, также содержащее средство для передачи третьего сигнала.

12. Устройство по п.1 или 2, содержащее пользовательское оборудование.

13. Устройство для назначения поднесущих, содержащее:
средство для преобразования первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области, при этом первый сигнал содержит по меньшей мере два кластера, причем по меньшей мере один кластер содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом значения поднесущих по меньшей мере одного кластера преобразуются в упомянутое по меньшей мере одно значение в частотной области в зависимости от выбора кластера.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что первое число составляет 12.

15. Устройство по п.13 или 14, отличающееся тем, что каждый кластер представляет группу из смежных значений поднесущих.

16. Устройство по п.13 или 14, отличающееся тем, что первый сигнал содержит одно из следующего:
по меньшей мере 3 кластера, при этом значения поднесущих по меньшей мере двух несмежных кластеров преобразуются в значения по меньшей мере одной частотной области,
180 кластеров, при этом значения поднесущих по меньшей мере двух несмежных кластеров преобразуются по меньшей мере в одно значение в частотной области, причем по меньшей мере два несмежных кластера представляют собой кластеры, расположенные рядом с краями спектра, охваченного всеми кластерами.

17. Устройство по п.13 или 14, отличающееся тем, что оно выполнено также с возможностью определять сигнал назначения кластеров, при этом выбор кластера зависит от сигнала назначения кластеров.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что сигнал назначения кластеров содержит по меньшей мере одно из следующего:
общее число кластеров, размер кластера;
расположение кластера;
по меньшей мере один кластер, назначенный первому сигналу.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что сигнал назначения кластеров зависит по меньшей мере от одного из следующего:
тип канала;
канальное смешивание;
условия радиосвязи.

20. Устройство по п.13 или 14, выполненное с возможностью обработки второго сигнала, при этом процесс обработки сконфигурирован для выполнения по меньшей мере одного из следующего:
последовательно-параллельное преобразование;
преобразование из временной области в частотную;
параллельно-последовательное преобразование и преобразование из частотной области во временную.

21. Устройство по п.13 или 14, выполненное также с возможностью принимать третий сигнал, при этом устройство выполнено с
возможностью преобразовывать третий сигнал для генерации первого сигнала, причем третий сигнал представляет собой сигнал во временной области.

22. Устройство по п.13 или 14, содержащее по меньшей мере одно из следующего:
базовую приемопередающую станцию (BTS) для обеспечения доступа в сеть GSM;
узел В для обеспечения доступа в сеть UTRA; и усовершенствованный узел В для обеспечения доступа в сеть EUTRA.

23. Способ для назначения поднесущих, содержащий:
прием первого сигнала, содержащего по меньшей мере одно значение в частотной области;
преобразование первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере два кластера, каждый из которых содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом каждое значение первого сигнала преобразуют в один из по меньшей мере двух кластеров и каждое из упомянутого по меньшей мере одного значения первого сигнала в частотной области преобразуют в значение поднесущей одного из по меньшей мере двух кластеров в зависимости от выбора кластера.

24. Способ для назначения поднесущих, содержащий:
преобразование первого сигнала во второй сигнал, содержащий по меньшей мере одно значение в частотной области, при этом первый сигнал содержит по меньшей мере два кластера, причем по меньшей мере один кластер содержит число значений поднесущих, кратное первому числу значений поднесущих, при этом значения поднесущих по меньшей мере одного кластера преобразуют по меньшей мере в одно значение в частотной области в зависимости от выбора кластера.