СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ, АБОНЕНТ И СИСТЕМА СВЯЗИ Российский патент 2013 года по МПК H04L27/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу передачи данных в системе связи, абоненту и системе связи.

Уровень техники

Системы беспроводной связи, также известные как системы радиосвязи, хорошо известны в данной области техники. Система беспроводной связи обозначает систему связи с передающим концом и принимающим концом, в которой сигналы передаются или сообщаются из передающего конца в принимающий конец через тракт прохождения сигнала, причем часть упомянутого тракта прохождения сигнала из передающего конца в принимающий конец включает в себя передачу сигнала через беспроводной интерфейс. Упомянутый беспроводной интерфейс также известен как радиоинтерфейс. Соответственно в системах беспроводной связи данные (например, голосовые данные, данные изображения или другие цифровые данные) передаются посредством электромагнитных волн через этот беспроводной интерфейс.

В настоящем документе настоящее изобретение и связанная проблема описаны относительно подобных систем беспроводной связи, однако, следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается системами беспроводной связи, и оно также может быть применено для проводной связи, такой как широкополосная связь.

В области систем радиосвязи существует ряд проблем. С одной стороны, присутствует проблема ограниченного спектра, который используется для передачи данных, объемы которых постоянно растут. С другой стороны, сложное окружение радиопередачи и отдельные состояния линий связи имеют место быть внутри одной единой системы передачи данных. Эта система передачи данных, как правило, содержит фиксированный набор протоколов, которые - как следствие вышеупомянутых проблем - не являются гибкими.

К тому же существует постоянная потребность во внедрении интеллектуальных функций высших уровней в обработку сигнала физического уровня. Как правило, в любой системе беспроводной связи предоставляются так называемые пилот-каналы для оценки канала, идентификации ячейки, опорной фазы, информации синхронизации разных мобильных станций. Тем не менее, эти пилот-каналы могут использоваться только с фиксированным шаблоном.

В системе радиосвязи, такой как универсальная система мобильной связи (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS), в одной базовой станции применяются несколько антенн, чтобы использовать пространственное разнесение. Этим антеннам присваиваются различные весовые коэффициенты для передачи данных по выделенным каналам в отдельные мобильные станции. Эти весовые коэффициенты обычно представляют собой комплексные числа, состоящие из компонента величины и компонента фазы. Набор весовых коэффициентов, одновременно используемых для выделенного канала, также называют весовым вектором.

Согласно способу разнесения передачи с замкнутым контуром конкретная мобильная станция информирует соответствующую базовую станцию, например посредством информации обратной связи по восходящей линии связи, о порядке, согласно которому базовая станция должна специфицировать весовые факторы, чтобы обеспечить оптимальный прием в базовой станции при соответствующей мощности передачи в базовой станции. Чтобы иметь возможность предоставления этой информации обратной связи, мобильная станция должна иметь оценки затухания и фазового сдвига на отдельных каналах распространения сигнала от различных антенн базовой станции к заданной мобильной станции. В системе UMTS эти оценки обычно получают путем использования глобального пилот-сигнала, который передается из базовой станции во все мобильные станции внутри соответствующей ячейки базовой станции. Этот глобальный пилот-сигнал является наложением пилот-последовательностей битов отдельных антенн базовой станции на пилот-последовательности битов, которые индивидуальны и являются характеристикой для каждой передающей антенны. Поскольку эти пилот-последовательности битов непрерывно специфицируются и, следовательно, известны всем мобильным станциям, конкретная мобильная станция может извлечь пилот-последовательности битов из сигнала нисходящей линии связи и отделить эти пилот-последовательности битов друг от друга, чтобы оценить свойства канала, такие как затухание, фазовый сдвиг для каждой отдельной антенны, идентификация ячейки, информация синхронизации и т.п.

Этот тип оценки канала с использованием глобального пилот-сигнала хорошо известен в технике и описан, например, в документе U3 2004/0233872 A1.

Оценка канала также известна в системах связи множественного доступа с кодовым разделением (Code Division Multiple Access, CDMA), таких как система широкополосного CDMA (Wideband CDMA, WCDMA). В системе связи WCDMA существует первичный общий пилот-канал и вторичный общий пилот-канал, причем каждый из этих пилот-каналов кодируется посредством особого кода расширения.

Общей задачей для систем связи мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) является оценка центра частотного сдвига и отслеживание канала. Для канала системы с множеством входов и множеством выходов (Multi-Input Multi-Output, MIMO) важным предварительным условием является знание информации состояния канала (Channel State Information, CSI). Эта информация состояния канала может быть получена, например, путем измерения канала с использованием известных символов обучения внутри кадра передачи.

Чтобы измерить изменение фазы в течение некоторого времени, часто предоставляется второй набор специальных пилот-каналов для обеспечения второй опорной точки во времени, что дополнительно позволяет выполнять интерполяцию фазы и предсказание по всему кадру передачи при условии, что структура системных параметров с большой точностью совпадает со сценарием передачи.

Кроме вышеперечисленных различных приложений использования глобального пилот-сигнала или соответствующих пилот-каналов в системах беспроводной связи постоянно присутствует потребность в расширении функциональных возможностей передачи данных.

Настоящее изобретение, следовательно, основано на цели, заключающейся в более эффективном использовании существующих ресурсов в системе связи, в частности в системе беспроводной связи.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению предоставлен способ с отличительными признаками по п.1 и/или абонент с отличительными признаками по п.13, и/или система связи с отличительными признаками по п.17.

Соответственно предоставлены:

Способ передачи данных через интерфейс между коммуникационной парой передающего абонента и принимающего абонента системы связи, в котором скремблированный пилот-сигнал используется как для измерения канала, так и для передачи данных.

Абонент для передачи данных через интерфейс между коммуникационной парой системы связи, способной выполнять способ согласно настоящему изобретению.

Система связи, в частности система радиосвязи, содержащая, по меньшей мере, один передающий абонент и, по меньшей мере, один принимающий абонент, способные осуществлять связь друг с другом через интерфейс, в частности радиоинтерфейс, причем, по меньшей мере, один из передающего абонента и/или принимающего абонента является абонентом согласно настоящему изобретению.

Основная идея настоящего изобретения заключается в использовании скремблированных пилот-сигналов как для общих измерений, так и для передачи информации в системе связи и, в частности, в системе беспроводной связи, такой как система OFDM. Идея, на которой основано настоящее изобретение, заключается в предположении, что пилот-символы в системе связи рассматриваются как последовательности битов, тогда как эта последовательность скремблируется, например, посредством ранее определенных различных последовательностей скремблирования. Каждая из этих ранее определенных различных последовательностей скремблирования имеет специальное значение, чтобы противоположная сторона передачи данных (то есть блок приемника) была в состоянии выполнять измерение этого пилот-сигнала и, кроме того, одновременно извлекать специальное значение этой последовательности скремблирования.

Настоящее изобретение, кроме того, основано на идее, что этот набор символов обучения, распространяемых через несколько частотных позиций, может быть дополнительно использован для предоставления дополнительной информации, добавляемой к информации состояния канала (Channel State Information, CSI), частотному сдвигу несущей (Carrier Frequency Offset, CFO), отслеживанию фазы и т.п.

В системе связи с характеристиками MIMO система связи может использовать MIMO-каналы с высокой корреляцией, чтобы передавать скремблированные сообщения (скремблированные по множеству антенн) для детектирования последовательностей скремблирования.

Кроме того, когда используется множество антенн, этот способ также может быть применен для передающей антенны, и множество приемных антенн могут быть использованы для предоставления разнесения приема, когда опорные символы располагаются ортогонально по частоте.

Алгоритм обработки сигнала может быть очень эффективно реализован во всех системах беспроводной связи.

Главным преимуществом алгоритма обработки сигнала и соответствующих абонентов согласно настоящему изобретению является то, что может быть применена очень эффективная схема передачи информации с использованием сигналов. Это может быть использовано, например, для идентификации разных абонентов (таких как единицы пользовательского оборудования) или схем модуляции и кодирования, принадлежащих частотно-временному ресурсному блоку.

Кроме того, путем использования алгоритма обработки сигнала согласно настоящему изобретению, в котором глобальные пилот-сигналы применяются как для оценки канала, так и для передачи информации, обеспечивается также очень эффективное использование, как правило, ограниченных ресурсов системы связи и, в частности, системы беспроводной связи.

Кроме того, настоящее изобретение также очень эффективно, поскольку обеспечивается возможность быстрой передачи сигнала без обмена сообщений высших уровней.

Преимущества, варианты осуществления и дальнейшее развитие настоящего изобретения можно найти в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения и следующем описании с сопутствующими чертежами.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения передача данных основана на символах, причем для приема способ содержит этапы, на которых: предоставляют, по меньшей мере, один пилот-символ, по меньшей мере, один код скремблирования и пользовательские данные/данные управления; генерируют скремблированный пилот-сигнал путем комбинирования пилот-символа и кода скремблирования; вставляют пользовательские данные/данные управления в скремблированный пилот-сигнал.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения код скремблирования выбирается на основании согласования контекста коммуникационной пары.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения этап предоставления, по меньшей мере, одного кода скремблирования содержит подэтапы, на которых: загружают кодовую таблицу, содержащую множество общих контекстов, где каждый контекст имеет свое собственное значение и содержит управляющие сообщения высшего уровня или таблицу служб; выполняют согласование о специальных значениях этого контекста между коммуникационной парой; посредством передающего абонента выбирают один конкретный контекст и обеспечивают осведомленность о специальном значении этого контекста; посредством передающего абонента выбирают код скремблирования, соответствующий выбранному контексту.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения после этапа вставки пользовательских данных/данных управления в скремблированный пилот-сигнал упомянутый скремблированный пилот-сигнал подготавливается для передачи принимающему абоненту.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения этап подготовки к передаче содержит этапы последовательно-параллельного преобразования и преобразования Фурье.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения передача данных основана на символах, причем для приема способ содержит этапы, на которых: принимают скремблированный пилот-сигнал; детектируют последовательности скремблирования в принятом скремблированном пилот-символе и идентифицируют контекст в детектированной последовательности; выполняют измерения путем использования пилот-символа в принятом скремблированном пилот-символе, извлекают состояния канала и отслеживают параметры фазы сигнала.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения последовательность скремблирования выбирается на основании согласования контекста коммуникационной пары.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения коммуникационная пара может выполнять измерение сигнала и одновременно извлекать специальное значение контекста скремблированного пилот-символа.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения пилот-сигналы задаются предварительно.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения система связи представляет собой систему радиосвязи, а упомянутый интерфейс представляет собой беспроводной интерфейс, причем каждый из передающего абонента и принимающего абонента имеет, по меньшей мере, одну антенну, и каждой антенне присваивается особая пилот-последовательность битов.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутый способ применим к системам беспроводной связи долгосрочной эволюции третьего поколения (3rd Generation Long Term Evolution, 3G LTE), системам WIMAX и/или системам четвертого поколения (4th Generation, 4G).

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения абонент является передающим абонентом, который содержит первый входной терминал для предоставления пилот-символа, второй входной терминал для предоставления пользовательских данных/сигнала управления, схему выбора для предоставления кода скремблирования и средство комбинирования для комбинирования пилот-символа, кода скремблирования и пользовательских данных/сигнала управления, чтобы генерировать скремблированный пилот-сигнал, используемый как для измерения канала, так и для передачи данных.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения передающий абонент содержит последовательно-параллельный преобразователь для выполнения последовательно-параллельного преобразования скремблированного пилот-сигнала, средство преобразования Фурье для применения преобразования Фурье к последовательно-параллельно преобразованному и скремблированному пилот-сигналу, а также средство передачи для выполнения передачи скремблированного пилот-сигнала, преобразованного по методу Фурье.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения абонент является принимающим абонентом.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения и его принципов ниже приведено подробное описание в сочетании с прилагаемыми чертежами. Настоящее изобретение подробно описано с помощью примеров осуществления со ссылкой на схематические чертежи, на которых:

Фиг.1 - иллюстрация первого варианта осуществления алгоритма обработки сигнала для генерации скремблированного пилот-сигнала в блоке передатчика согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 - более подробная иллюстрация этапа предоставления кода скремблирования согласно варианту осуществления с Фиг.1;

Фиг.3 - иллюстрация второго варианта осуществления алгоритма обработки сигнала для детектирования кода скремблирования из скремблированного пилот-сигнала в блоке приемника согласно настоящему изобретению;

Фиг.4 - иллюстрация структурной схемы системы радиосвязи согласно настоящему изобретению;

Фиг.5 - иллюстрация структурной схемы блока передатчика в базовой станции для системы радиосвязи согласно Фиг.4 с использованием алгоритма обработки сигнала согласно Фиг.1 и 2;

Фиг.6 - таблица, содержащая примеры служб контекста высших уровней.

Во всех фигурах элементы, функции и сигналы, которые идентичны или которые имеют, по меньшей мере, одинаковые функциональные возможности, обозначены одинаковыми ссылочными символами, если в явной форме не указано иное.

Подробное описание

В нижеприведенном описании настоящего изобретения используется система радиосвязи (беспроводной связи), в которой применяется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM), однако настоящее изобретение не ограничивается этой технологией передачи.

Фиг.1 представляет собой иллюстрацию первого варианта осуществления алгоритма обработки сигнала для генерации скремблированного пилот-сигнала в блоке передатчика согласно настоящему изобретению. Предполагается, что блок передатчика устроен в абонентском блоке упомянутой системы связи. Этот абонентский блок может представлять собой точку доступа, такую как базовая станция системы связи. Однако абонентский блок также может представлять собой пользовательское оборудование, такое как мобильный терминал. Также предполагается, что нижеописанная система является системой беспроводной связи.

В алгоритме обработки сигнала, показанном на Фиг.1, присутствуют три начальных этапа S1, S2, S3 предоставления данных.

На этапе S1 предоставляются так называемые пилот-символы для пилот-канала, причем эти пилот-символы могут содержать подходящую информацию об идентификации ячейки, опорных фазах, информации синхронизации и т.п.

На этапе S2 согласно требуемым особым сообщениям блока передатчика предоставляются коды скремблирования со специальными значениями, представляемыми посредством символьных предложений с фиксированными шаблонами. Эти коды скремблирования могут быть основаны на согласовании контекста между блоком передатчика вместе с противоположной стороной этой передачи данных, причем упомянутая противоположная сторона может представлять собой блок приемника. Генерация упомянутых кодов скремблирования более подробно описана ниже, со ссылкой на Фиг.2.

На этапе S3 предоставляются пользовательские данные и/или данные управления для информации передачи.

Согласно настоящему изобретению на следующем этапе S4 скремблированный пилот-символ генерируется путем комбинирования отдельных пилот-символов, предоставленных на этапе S1, с выбранными последовательностями скремблирования, предоставленными на этапе S2. Этот скремблированный пилот-символ может быть распределен по нескольким частотным позициям, чтобы предоставить дополнительную информацию, в добавление к информации состояния канала (Channel State Information, CSI), частотному сдвигу несущей (Carrier Frequency Off-set, CFO) и отслеживанию фазы, например, в системе OFDM(A).

На следующем этапе S5 этот скремблированный пилот-символ, сгенерированный на этапе S4, дополнительно мультиплексируется с пользовательскими данными и/или данными управления, предоставленными на этапе S3.

На следующем этапе S6 этот сигнал, содержащий упомянутый скремблированный пилот-символ и пользовательские данные/данные управления, подготавливается для передачи согласно протоколу соответствующей системы связи. На этапе S6 могут быть применены известные методы обработки сигнала, такие как последовательно/параллельная обработка, дискретное преобразование Фурье, обратное дискретное преобразование Фурье и т.п. Эти методы более подробно описаны ниже со ссылкой на вариант осуществления с Фиг.5.

Фиг.2 представляет собой более подробную иллюстрацию этапа S2 предоставления кода скремблирования согласно варианту осуществления с Фиг.1. Так, на первом подэтапе S2A общие контексты управляющих сообщений высших уровней (индекс кодовой таблицы), например таблица служб, могут быть загружены посредством программного обеспечения или заплатки в блок передатчика. Упомянутый блок передатчика может сформировать согласования относительно специальных значений этого контекста с соответствующей противоположной стороной передачи данных, такой как блок приемника передачи данных. Это показано на подэтапе S2B. Противоположная сторона, то есть блок приемника этой коммуникационной пары, получает возможность выполнить измерения сигнала и одновременно извлечь упомянутое специальное значение. На следующем подэтапе S2C блок передатчика может выбрать конкретный контекст согласно своим требованиям и обеспечить осведомленность о специальных значениях этого контекста. Соответственно на этапе S2D этот блок передатчика выбирает код скремблирования согласно соответствующему контексту.

Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается описанным выше порядком этапов. Например, этапы S1, S2, S3 могут быть выполнены одновременно и/или в порядке, который отличается от порядка с Фиг.1.

Алгоритм обработки сигнала, описанный выше со ссылкой на Фиг.1, может быть применен для всех систем беспроводной связи, таких как системы 3G LTE, WIMAX, 4G и т.п.

Кроме того, алгоритм обработки сигнала согласно настоящему изобретению также применим к системам проводной связи. В целом настоящее изобретение применимо к всем системам связи на основе канала с использованием пилот-сигнала, таким как WIMAX, CDMA, OFDM(A), UMTS и т.п.

К тому же в системе связи типа MIMO, где используется множество антенн, алгоритм обработки сигнала согласно настоящему изобретению также может быть использован по принципу применения по каждой антенне. Различные приемные антенны этой системы связи MIMO могут быть эффективно использованы для обеспечения разнесения приема.

Фиг.3 представляет собой иллюстрацию второго варианта осуществления алгоритма обработки сигнала для детектирования кода скремблирования и извлечения информации из скремблированного пилот-сигнала в блоке приемника согласно настоящему изобретению.

Так, на первом этапе V1 скремблированный пилот-сигнал, который может быть сгенерирован по способу, схожему с описанным на Фиг.1, принимают в блоке приемника системы связи. Упомянутый блок приемника, как правило, представляет собой пользовательское оборудование, такое как мобильный терминал (сотовый телефон, модем, ноутбук и т.п.), но не ограничивается перечисленным. Принятый скремблированный пилот-сигнал разделяется на два разных тракта сигнала, причем первый тракт сигнала содержит этапы V2, V3, а второй тракт сигнала содержит этапы V4, V5.

В первом тракте сигнала принятый скремблированный пилот-сигнал может быть коррелирован со всеми возможными кодами скремблирования из общих согласованных контекстов (этап V2). Этот способ формирования согласования между блоком передатчика и блоком приемника описан выше (этап S2B с Фиг.2). При наивысшей корреляции часть приемника может детектировать код скремблирования, использованный в принятом скремблированном пилот-сигнале. На этапе V3 блок приемника может идентифицировать соответствующие специальные значения контекста посредством упомянутого согласования и детектированного кода скремблирования.

Во втором тракте сигнала путем измерения всех пилот-символов принятого скремблированного пилот-сигнала на этапе V4 может быть выполнено извлечение состояния канала и отслеживание фазы без какого-либо ухудшения производительности на последующем этапе V5. Этап измерения пилот-символов и этап извлечения состояния канала и отслеживания фазы хорошо известны в технике, и, соответственно, подробное описание этих этапов в настоящем документе опущено.

Фиг.4 представляет собой структуру системы радиосвязи, в которой может быть использовано настоящее изобретение, как описано выше со ссылкой на Фиг.1-3.

Система радиосвязи с Фиг.4 обозначена ссылочным символом 10. Система 10 радиосвязи может представлять собой, например, универсальную систему мобильной связи (Universal Mobile Telecommunication System, UMTS) или глобальную систему мобильной связи (Global System for Mobile communication, GSM), однако настоящее изобретение не ограничивается перечисленными системами связи. В примере с Фиг.4 система 10 радиосвязи включает в себя два передатчика 11, 12 и один приемник 13. Передатчики 11, 12 и приемник 13 могут быть присвоены как базовой станции, так и мобильной станции. Каждый из передатчиков 11, 12 содержит кодер 14, 15, модулятор 16, 17 и одну или более передающих антенн 18, 19. Приемник 13 содержит одну или более приемных антенн 20, демодулятор 21 и декодирующее устройство 22. Соответственно между двумя передатчиками 11, 12 и приемником 13 формируются два канала 23, 24 передачи.

Соответствующий кодер 14, 15, который, например, представляет собой турбокодер, принимает цифровой входной сигнал U1, U2 в форме последовательности символов данных (битов). Эти входные сигналы U1, U2 несут в себе, например, голосовое сообщение, которое требуется передать. Соответствующий кодер 14, 15 добавляет избыточность к цифровым входным сигналам U1, U2 для кодирования с защитой от ошибок. Сигналы D1, D2 данных, кодированные по схеме кодирования с защитой от ошибок, выводятся с выходов каждого из кодеров 14, 15 и затем (не показано на Фиг.4) перемежаются и разделяются на блоки предопределенной длины. Соответствующий модулятор 16, 17 модулирует сигнал данных, кодированный по схеме кодирования с защитой от ошибок, на несущем сигнале, который (не показано на Фиг.4) спектрально формируется посредством фильтра передачи и усиливается посредством усилителя передачи до выполнения его передачи в виде радиосигнала через соответствующие антенны 18, 19.

Приемная антенна 20 принимает переданный радиосигнал, искаженный из-за воздействия окружающий среды и помех других радиосигналов в каналах 23, 24 передачи и подает его на вход демодулятора 21. В самом простом случае демодулятор 21 внутри приемника включает в себя ступень радиочастоты, которая принимает радиосигнал, принятый через приемную антенну 20, и преобразует его с понижением частоты в аналоговый сигнал D' приема. Далее аналоговый сигнал D' приема оцифровывается посредством аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с достаточно высокой частотой дискретизации и, при необходимости, ограничивается по частотной полосе посредством цифрового фильтра, соединенного после АЦП. Этот демодулятор 21 выравнивает принятый радиосигнал, учитывая помехи, присутствующие в канале 23, 24 передачи, чтобы произвести на выходном терминале принятый сигнал U'.

Следует отметить, что вышеизложенное описание со ссылкой на Фиг.4 типично для подобной системы связи. Тем не менее, настоящее изобретение может быть внедрено в передатчиках 11, 12 и/или в соответствующих приемниках. Например, функциональные возможности, по меньшей мере, одного из передатчиков 11, 12 расширяются посредством алгоритма обработки сигнала, как показано со ссылкой на Фиг.1 и 2. В этом случае алгоритм обработки сигнала согласно настоящему изобретению может быть интегрирован в часть 14, 15 кодера соответствующих передатчиков 11, 12. Кроме того, функциональные особенности приемника 13 также могут быть расширены путем внедрения алгоритма обработки сигнала, например, в декодирующее устройство 22 приемника 13, как показано на Фиг.3.

Фиг.5 представляет собой иллюстрацию структурной схемы блока передатчика в базовой станции для системы радиосвязи с Фиг.4. Этот передатчик устроен так, чтобы генерировать скремблированный пилот-сигнал согласно алгоритму обработки сигнала, как показано на Фиг.1 и 2.

Передатчик содержит два входных терминала 30, 31 и выходной терминал 32. На первый входной терминал 30 подается пилот-сигнал P0. Кроме того, передатчик содержит схему 33 выбора. Схема 33 выбора предоставляет выбранные коды SC скремблирования. Схема 33 выбора и первый входной терминал 30 присоединены к первому блоку 36 мультиплексирования через соответствующие сигнальные линии 34, 35. В части 36 мультиплексора пилот-символ P0 и код SC скремблирования комбинируются друг с другом (например, путем мультиплексирования), чтобы предоставить скремблированный пилот-сигнал P1 на выходной стороне блока 36 мультиплексора. Этот скремблированный пилот-сигнал P1 комбинируется во втором блоке 37 мультиплексора с пользовательскими данными/данными D0 управления, которые предоставляются на второй входной терминал 31. На выходной стороне второго блока 37 мультиплексора предоставляется скремблированный пилот-сигнал, который содержит пользовательские данные/данные управления. Этот пилот-сигнал P2 предоставляется в расположенный ниже по потоку последовательно-параллельный преобразователь 38, который выполняет последовательно-параллельное преобразование упомянутого пилот-сигнала P2. Далее пилот-сигнал P3, сгенерированный посредством последовательно-параллельного преобразователя 38, предоставляется в устройство 39 преобразования. Упомянутое устройство 39 преобразования может выполнять дискретное преобразование Фурье и/или обратное дискретное преобразование Фурье. Устройство 39 преобразования соединено с выходным терминалом 32 для передачи и предоставляет преобразованный пилот-сигнал D4 на этот выходной терминал 32.

Первый блок 36 мультиплексора может выполнять скремблирование между пилот-сигналами P0 и кодом SC скремблирования, чтобы предоставить на выходе скремблированный пилот-сигнал P1. Далее этот скремблированный пилот-сигнал P1 может быть передан во второй блок 37 мультиплексора. Эта операция сравнима с этапом S4 с Фиг.1.

Во втором блоке 37 мультиплексора скремблированный пилот-сигнал P1 может быть мультиплексирован с пользовательскими данными/данными D0 управления, вставляемыми из второго входного терминала 31. Этот этап вставки пользовательских данных/данных управления сравним с этапом 55 с Фиг.1.

Далее второй блок 37 мультиплексора предоставляет выходной сигнал P3, который передается в расположенный дальше по потоку последовательно/параллельный преобразователь 38 через сигнальную линию. Этот последовательно/параллельный преобразователь 38 может предоставить сигнал, применяемый для схемы 39 преобразования. Путем использования этой схемы 39 преобразования сигнал P4 для передачи предоставляется на выходной терминал 32 блока 11 передатчика.

Относительно системы OFDM(A) часть модуляции представлена здесь посредством последовательно/параллельного преобразователя 16 и схемы 39 преобразования. Упомянутая схема 39 преобразования может выполнять обратное дискретное преобразование Фурье и/или дискретное преобразование Фурье.

Структурная схема с Фиг.5 также может быть применена к другим системам связи, например, путем модифицирования последовательно-параллельного преобразователя 38 и/или устройства 39 преобразования.

Таблицы служб или, более обобщенно, контексты управляющих сообщений (так называемые индексы кодовых таблиц), такие как запросы, могут быть переданы в блок 11, 12 передатчика посредством схемы 33 выбора, например, в форме загрузки программного обеспечения/заплатки. Пример содержимого подобной таблицы служб показан на Фиг.6.

Кодовая таблица 40 содержит 4 столбца, причем в первом столбце 41 предоставлена информация об индексе кодовой таблицы. Второй столбец 42 описывает различные индексы. Третий столбец 43 содержит различные скремблированные последовательности битов, а в четвертом столбце 44 заданы различные контексты.

В таблице 40, показанной на Фиг.6, всего представлены 4 различные службы.

Первая служба 45 содержит только одну строку. Эта первая служба описывает конфигурацию по умолчанию посредством последовательности скремблирования +1, +1, +1, +1.

Вторая служба 46 описывает схему модуляции и кодирования. В таблице 40 задано множество схем модуляции и кодирования (Modulation and Coding Scheme, MCS), которые определяют разные уровни. Например, последовательность скремблирования для уровня 1 (MCS) имеет содержимое скремблирования +1, +1, -1, -1, тогда как последовательность скремблирования уровня 2 (MCS) имеет вид +1, -1, +1, -1. Само собой разумеется, что кроме этих двух уровней MCS может присутствовать только один уровень MCS или более двух уровней MCS, которые хранятся, например, в схеме 33 выбора. В таблице 40 разные уровни MCS обозначены ссылочным символом 46.

Еще одна служба, обозначенная ссылочным символом 47, относится к структуре кадра передачи данных. Структура кадра указывает, что передача данных осуществляется для восходящей линии связи, для нисходящей линии связи или как для восходящей линии связи, так и для нисходящей линии связи. В таблице 40 с Фиг.6 заданы две разные структуры кадра, кодированные посредством двух разных последовательностей скремблирования +1, +1, -1, -1 и +1, -1, +1, -1.

Кроме того, на Фиг.6 четвертая служба обозначена ссылочным символом 48. Эта служба относится к уровню службы и указывает, например, что передача данных выполняется в фоновом режиме или в приоритетном режиме. Например, уровень "1" службы обозначает передачу в фоновом режиме, а уровень "2" обозначает передачу в приоритетном режиме. Уровень "2" службы, например, более важен, чем уровень "1" службы. Например, если на уровне "2" службы передаются голосовые данные или другие важные данные, то на уровне "1" службы передается, например, только информация статуса передачи. Эта информация статуса является менее срочной, и также может быть передана позже.

В целом использование скремблированного пилот-сигнала может принять гибкую форму непосредственно после соглашения между передатчиком и приемником индекса кодовой таблицы, как показано на Фиг.6.

Например, в системе связи с характеристиками MIMO, по меньшей мере, две антенны передатчика могут использовать одинаковый или разный код скремблирования. Если они используют разные коды скремблирования, то, например, первый канал может быть использован для отслеживания фазы, а второй канал может функционировать в канальном режиме.

Несмотря на то что выше были описаны конкретные варианты осуществления и применения настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет очевидно, что в рамках описанной изобретательской концепции можно реализовать гораздо больше модификаций (чем описано в данном документе). Настоящее изобретение, следовательно, ограничивается только прилагаемой формулой изобретения.

Соответственно вышеизложенное подробное описание следует рассматривать как иллюстративное, а не ограничивающее, и следует понимать, что объем и сущность настоящего изобретения определяются следующей формулой изобретения, включая все описанные в ней эквиваленты. Кроме того, ничто из вышеизложенного описания не следует рассматривать как отрицание объема настоящего изобретения, как определено в формуле изобретения или ее эквивалентах.

Следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления и примеры должны рассматриваться только в качестве примеров. Это означает, что в базовой станции (или точке доступа) и/или в одном или более единицах пользовательского оборудования (или мобильных терминалах) могут быть реализованы дополнительные системные структуры и функциональные блоки.

Кроме того, настоящее изобретение не ограничивается беспроводной связью, и оно может быть использовано в сети проводной связи, которая, например, основана на символах и/или ориентирована на приемник.

Пользовательское оборудование представляет собой, например, мобильный терминал и, в частности, мобильный телефон или мобильное либо стационарное устройство для передачи данных изображения и/или звуковых данных, для служб факса, для службы коротких сообщений (Short Message Services, SMS), для службы передачи мультимедийных сообщений (Multimedia Messaging Service, MMS) и/или передачи электронной почты, и/или для доступа в сеть Интернет.

Базовая станция представляет собой расположенную на стороне сети станцию, которая устроена так, чтобы принимать пользовательские данные и/или данные сигнализации из, по меньшей мере, одной единицы пользовательского оборудования и/или чтобы передавать пользовательские данные и/или данные сигнализации в соответствующее пользовательское оборудование. Базовая станция, как правило, соединена через устройства стороны сети с базовой сетью, посредством чего формируются соединения с другими системами радиосвязи в других сетях.

В настоящей спецификации базовая станция описана как передающая станция, а пользовательское оборудование описано как принимающая станция, однако настоящее изобретение не ограничивается этой структурой. Пользовательское оборудование также может быть использовано как передающая станция, а базовая станция может быть использована как принимающая станция, например.

Передача данных между базовой станцией и пользовательским оборудованием может быть как двунаправленной, так и однонаправленной, то есть в направлении от базовой станции к пользовательскому оборудованию либо наоборот.

Кроме того, настоящее изобретение не ограничивается беспроводной связью, и оно также может быть использовано в сети проводной связи, которая, например, основана на символах.

Системы радиосвязи в основном являют собой системы мобильной радиосвязи, например, согласно общеизвестным стандартам GSM или UMTS. Согласно настоящему изобретению будущие системы мобильной радиосвязи, например, так называемые системы четвертого поколения, а также сети Ad-hoc также рассматриваются как системы радиосвязи. Системами радиосвязи также являются, например, беспроводные локальные сети (Wireless Local Area Network, WLAN), а также сети Bluetooth и широкополосные сети.

Список обозначений

U1, U2 - входной сигнал

U' - выходной сигнал

D0 - информационный сигнал пользовательских данных/данных управления

D1, D2, D' - сигналы данных

P1 - P4 - пилот-сигналы

SC - код скремблирования

S1-S6 - этапы алгоритма обработки сигнала согласно первому варианту осуществления

S2A - S2D - подэтапы этапа S2

V1-V5 - этапы алгоритма обработки сигнала согласно второму варианту осуществления

10 - система радиосвязи

11, 12 - передатчики

13 - приемник

14, 15 - кодеры

16, 17 - модуляторы

18, 19 - передающие антенны

20 - приемная антенна

21 - демодулятор

22 - декодирующее устройство

23, 24 - каналы передачи

30, 31 - входные терминалы

32 - выходной терминал

33 - схема выбора

34, 35 - сигнальные линии

36, 37 - блок мультиплексора, комбинирующее средство

33 - последовательно-параллельный преобразователь

39 - устройство преобразования

40 - кодовая таблица

41-44 - столбцы кодовой таблицы

45-48 - различные контексты служб/уровней

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи данных через интерфейс. Технический результат состоит в повышении эффективности использования существующих ресурсов в системе связи. Для этого передачу данных через интерфейс осуществляют между коммуникационной парой передающего абонента и принимающего абонента системы связи, в котором скремблированный пилот-сигнал используется как для измерения канала, так и для передачи данных. Кроме того, настоящее изобретение относится к абоненту для передачи данных и к системе связи. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ передачи данных через интерфейс (23, 24) между коммуникационной парой (11, 12; 13) передающего абонента (11, 12) и принимающего абонента (13) системы (10) связи, в котором передача данных основана на символах, и скремблированный пилот-сигнал (Р2) используют как для измерения канала, так и для передачи данных, предоставляют (S1-S3), по меньшей мере, один пилот-символ (РО), по меньшей мере, один код (SC) скремблирования и пользовательские данные/данные (DO) управления; генерируют (S4) скремблированный пилот-сигнал (Р1) путем мультиплексирования пилот-символа (РО) и кода (SC) скремблирования и вставляют (S5) упомянутые пользовательские данные/данные (DO) управления в упомянутый скремблированный пилот-сигнал (Р1), отличающийся тем, что код (SC) скремблирования выбирают на основании согласования контекста между коммуникационной парой (11, 12; 13), при этом упомянутый контекст соответствует значению (44) конкретной скремблированной последовательности битов (43), используемой в коде (SC) скремблирования.

2. Способ по п.1, в котором этап предоставления, по меньшей мере, одного кода скремблирования содержит подэтапы, на которых: загружают (S2A) кодовую таблицу, содержащую множество общих контекстов, причем каждый контекст имеет свое собственное значение и содержит управляющие сообщения высшего уровня и/или таблицу служб; выполняют (S2B) согласование относительно специальных значений контекста между коммуникационной парой (11, 12; 13); выбирают (S2C) один конкретный контекст путем передачи контекста абоненту (11, 12) и обеспечения его осведомленности о специальном значении этого контекста и выбирают (S2D) код (SC) скремблирования, соответствующий выбранному контексту, посредством передающего абонента (11).

3. Способ по п.1 или 2, в котором после этапа вставки (S5) пользовательских данных/данных управления в скремблированный пилот-сигнал (Р1) скремблированный пилот-сигнал (Р2) подготавливается для передачи (S6) принимающему абоненту (13).

4. Способ по п.3, в котором этап (S6) подготовки к передаче содержит подэтап последовательно-параллельного преобразования и/или преобразования Фурье.

5. Способ по п.1, в котором передача данных основана на символах, причем для приема данных упомянутый способ содержит этапы, на которых: принимают (V1) скремблированный пилот-символ; детектируют (V2, V3) последовательность скремблирования в принятом скремблированном пилот-символе и идентифицируют контекст в детектированной последовательности; выполняют измерения (V4, V5) путем использования пилот-символа в принятом скремблированном пилот-символе и извлекают состояния канала и параметры отслеживания фазы сигнала.

6. Способ по п.5, в котором последовательность скремблирования кода (SC) скремблирования основана на согласовании контекста коммуникационной пары (11, 12; 13).

7. Способ по п.5 или 6, в котором коммуникационная пара (11, 12; 13) может выполнить измерение сигнала и одновременно извлечь значение контекста скремблированного пилот-символа (Р2).

8. Способ по п.1, в котором пилот-сигналы (РО) определяются предварительно.

9. Способ по п.1, в котором система (10) связи представляет собой систему радиосвязи, а интерфейс (23, 24) представляет собой беспроводной интерфейс (23, 24), причем каждый из передающего абонента (11, 12) и принимающего абонента (12) имеет, по меньшей мере, одну антенну (18-20), каждой из которых назначается особая пилот-последовательность битов.

10. Способ по п.1, который применим к системам связи 3G LTE, WIMAX и/или 4G.

11. Абонент (11, 12; 13) для передачи данных через интерфейс (23, 24) между коммуникационной парой (11, 12; 13) системы (10) связи, имеющий средства, сконфигурированные для выполнения способа по любому из пп.1-10.

12. Абонент по п.11, который является передающим абонентом (11, 12), который содержит первый входной терминал (30) для предоставления пилот-символа (РО), второй входной терминал (31) для предоставления пользовательских данных/сигнала (DO) управления, схему (33) выбора для предоставления кода (SC) скремблирования и средство (36, 37) комбинирования для комбинирования пилот-символа (РО), кода (SC) скремблирования и пользовательских данных/сигнала (DO) управления, чтобы генерировать скремблированный пилот-сигнал (Р2), используемый как для измерения сигнала, так и для передачи данных.

13. Абонент по п.11 или 12, в котором передающий абонент (11, 12) содержит последовательно-параллельный преобразователь (38) для выполнения последовательно-параллельного преобразования скремблированного пилот-сигнала (Р2), средство (39) преобразования Фурье для применения преобразования Фурье к последовательно-параллельно преобразованному и скремблированному пилот-сигналу (Р3), а также средство (18, 19) передачи для выполнения передачи скремблированного пилот-сигнала (Р4), преобразованного по методу Фурье.

14. Абонент по п.11, который является принимающим абонентом (13).

15. Система (10) связи, в частности система (10) радиосвязи, содержащая, по меньшей мере, один передающий абонент (11, 12) и, по меньшей мере, один принимающий абонент (13), способные осуществлять связь друг с другом через интерфейс (23, 24), в частности через радиоинтерфейс (23, 24), причем, по меньшей мере, один из передающего абонента (11, 12) и/или принимающего абонента (13) представляет собой абонента (11, 12; 13) по любому из пп.11-14.