СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО ТЕХНОЛОГИИ MIMO И ПЕРЕДАТЧИК (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК H04W88/10 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к системам сотовой связи. Более конкретно настоящее изобретение относится к системе опорных сигналов в сети сотовой связи, которая поддерживает как устаревшие, так и современные системы мобильной связи.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Стандарты сетей сотовой связи развиваются во времени. В современных системах связи используются стандарты 3GPP и/или "3G Rel-8". Однако стандарт 3GPP развивается в стандарт 3GPP LTE (эволюция в долгосрочной перспективе), часто указываемый как "LTE-A".

[0003] Как можно видеть, внедрение следующих поколений многих технологий осуществляется путем постепенных приращений. Это происходит по разным причинам, включая, например, задержку распространения среди потребителей электронных устройств, удовлетворяющих требованиям системы следующего поколения. В частности, в период перехода между двумя технологиями, например от Rel-8 к LTE-A, некоторые пользователи могут использовать "старые" мобильные терминалы, работающие в системе Rel-8, в то время как другие пользователи (например, любители новинок) уже могли перейти на мобильные терминалы, работающие в системе LTE-A. Таким образом, на протяжении этого переходного периода провайдерам услуг сотовых сетей связи может потребоваться поддерживать как "старую", так и "новую" системы связи.

[0004] Когда провайдер сети сотовой связи поддерживает одновременно новую (например, Rel-8) и старую (например, LTE-A) системы связи, возникают различные проблемы. Одна такая проблема заключается в обеспечении эффективной работы в обеих системах одного передающего терминала, такого как базовая станция (eNB в терминологии LTE-A) или ретранслятор. Когда передающий терминал "знает", с какой системой может работать определенный мобильный терминал, то передающий терминал может осуществлять соответствующее кодирование информации, передаваемой для этого мобильного терминала. Однако на практике такую технологию трудно использовать, поскольку базовые станции и ретрансляторы должны обслуживать одновременно множество мобильных терминалов. Таким образом, поддержка обеих систем Rel-8 и LTE-A как на передающей стороне, так и в мобильном терминале, может представлять достаточно сложную проблему. Кроме того, может оказаться необходимо ввести значительный объем дополнительной служебной информации как в восходящей, так и в нисходящей линиях для обеспечения различения при передачах между старой и новой системами.

[0005] Кроме того, можно ожидать, что новая система может включать особенности, отсутствующие в старой системе, и поэтому возникает проблема поддержки этих новых особенностей и в то же время обеспечения совместимости со старой системой. В частности, в стандарте Rel-8 поддерживается схема MIMO низких порядков, в то время как в стандарте LTE-A поддерживается система MIMO высоких порядков (от 4×4 до 8×8 передающих и принимающих антенн). Для системы MIMO высокого порядка необходима определенная система опорных сигналов. Однако для MIMO в Rel-8 (схема MIMO невысоких порядков) также используются опорные сигналы. Поэтому система сотовой связи и в особенности передающий терминал, такой как базовая станция, которая совместима со старой системой Rel-8 и с новой системой LTE-A, должна поддерживать обе системы опорных сигналов.

[0006] Таким образом, существует потребность в системе опорных сигналов, которая совместима с устаревшей системой Rel-8 и с системой LTE-A следующего поколения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] В настоящем изобретении предлагается способ работы передающего устройства по схеме MIMO в сети сотовой связи, поддерживающей мобильные терминалы, работающие в соответствии с устаревшим стандартом, и мобильные терминалы, работающие в соответствии со стандартом следующего поколения. Способ включает: определение матрицы ресурсных блоков в информационном канале сети сотовой связи, причем каждый ресурсный блок соответствует зоне поднесущих временного слота передачи в определенной подполосе частот; назначение первого набора опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с устаревшим стандартом, ресурсным блокам в определенных позициях матрицы, которые должны передаваться передающим устройством MIMO, причем эти определенные позиции определяются устаревшим стандартом; и назначение второго набора опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, другим ресурсным блокам матрицы, которые должны передаваться передающим устройством MIMO.

[0008] В настоящем изобретении также предлагается передающее устройство в сети сотовой связи, способное работать в соответствии с устаревшим стандартом и со стандартом следующего поколения. Передающее устройство содержит группу антенн и процессор, обеспечивающий выполнение передающим устройством следующих стадий: передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с устаревшим стандартом, в первом временном слоте; и передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, во втором временном слоте.

[0009] В настоящем изобретении предлагается еще одно передающее устройство в сети сотовой связи, способное работать в соответствии с устаревшим стандартом и со стандартом следующего поколения. Передающее устройство содержит группу антенн и процессор, обеспечивающий выполнение передающим устройством следующих стадий: передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с устаревшим стандартом, в первой подполосе частот определенного временного слота; и передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, во второй подполосе частот определенного временного слота.

[0010] Другие особенности и признаки настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники после ознакомления с нижеприведенным описанием конкретных вариантов осуществления изобретения вместе с прилагаемыми фигурами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] На прилагаемых фигурах иллюстрируются варианты осуществления настоящего изобретения, которые являются лишь примерами.

[0012] Фигура 1 - общая схема системы сотовой связи.

[0013] Фигура 2 - блок-схема базовой станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0014] Фигура 3 - блок-схема беспроводного терминала, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0015] Фигура 4 - блок-схема ретрансляционной станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0016] Фигура 5 - логическая блок-схема OFDM-передатчика, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0017] Фигура 6 - логическая блок-схема OFDM-приемника, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0018] Фигура 7 - блок-схемы передатчика и приемника SC-FDMA для конфигурации с одним входом и одним выходом (SISO) в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0019] Фигура 8А - схема мультиплексирования для информационного канала в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0020] Фигура 8В - другая схема мультиплексирования для информационного канала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0021] Фигура 9А - схема мультиплексирования для дополнительных общих опорных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0022] Фигура 9В - схема другой системы дополнительных общих опорных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0023] Фигура 10А - схема системы целевых опорных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0024] Фигура 10В - схема другой системы целевых опорных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0025] Для указания сходных элементов на различных фигурах используются одинаковые ссылочные номера.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0026] На фигуре 1 показан контроллер (BSC) 10 базовых станций, который управляет беспроводной связью внутри сот 12, обслуживаемых соответствующими базовыми станциями (BS) 14. В некоторых конфигурациях каждая сота дополнительно разделена на секторы 13 или зоны (не показаны). В общем случае каждая базовая станция 14 обеспечивает связь, используя модуляцию OFDM, с мобильными и/или беспроводными терминалами 16, находящимися в пределах соты 12, связанной с соответствующей базовой станцией 14. Перемещения мобильных терминалов 16 относительно базовых станций 14 приводит к значительным флуктуациям состояния канала. Как показано на фигуре 1, базовые станции 14 и мобильные терминалы 16 имеют по несколько антенн, обеспечивающих пространственное разнесение для осуществления связи. В некоторых схемах могут использоваться ретрансляционные станции 15, помогающие обеспечивать связь между базовыми станциями 14 и абонентскими терминалами 16. Беспроводные терминалы 16 могут передаваться из любой соты 12, сектора 13, зоны (не показана), базовой станции 14 или ретрансляционной станции 15 в другую соту 12, сектор 13, зону (не показана), базовую станцию 14 или ретрансляционную станцию 15. В некоторых конфигурациях базовые станции 14 обмениваются информацией между собой и с другой сетью (такой как базовая сеть или сеть Интернет, не показаны) по транзитной сети 11. В некоторых конфигурациях контроллер 10 базовых станций не используется.

[0027] На фигуре 2 представлена схема одного из вариантов базовой станции 14. Базовая станция 14 в общем случае содержит систему 20 управления, процессор 22 основной полосы частот, схемы 24 радиопередающего тракта, схемы 26 радиоприемного тракта, антенны 28 и сетевой интерфейс 30. Схемы 26 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одним или несколькими удаленными передатчиками мобильных терминалов 16 (см. фигуру 3) и ретрансляционных станций 15 (см. фигуру 4). Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.

[0028] Процессор 22 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 22 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах или на специализированных интегральных схемах. Затем принятая информация передается по беспроводной сети через сетевой интерфейс 30 или передается на другой мобильный терминал 16, обслуживаемый базовой станцией 14, напрямую или через ретранслятор 15.

[0029] На передающей стороне процессор 22 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из сетевого интерфейса 30 под управлением системы 20 управления и кодирует данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 24 радиопередающего тракта, где они модулируют один или несколько несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 28 через согласующие схемы (не показаны). Процессы модуляции и обработки описываются ниже более подробно.

[0030] На фигуре 3 представлена схема одного из вариантов мобильного терминала 16. Так же, как базовая станция 14, мобильный терминал 16 содержит систему 32 управления, процессор 34 основной полосы частот, схемы 36 радиопередающего тракта, схемы 38 радиоприемного тракта, антенны 40 и схемы интерфейса 42 пользователя. Схемы 38 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и ретрансляционными станциями 15. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.

[0031] Процессор 34 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 34 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах и на специализированных интегральных схемах.

[0032] Для осуществления передачи информации процессор 34 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из системы 32 управления и кодирует эти данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 36 радиопередающего тракта, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 40 через согласующие схемы (не показаны). Специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между мобильным терминалом и базовой станцией либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию.

[0033] При использовании модуляции OFDM полоса передачи делится на множество ортогональных несущих частот. Каждая несущая частота модулируется цифровыми данными, которые должны быть переданы. Поскольку при модуляции OFDM осуществляется разбиение полосы передачи на множество несущих частот, то ширина полосы частот для каждой несущей частоты уменьшается и время модуляции для нее увеличивается. Поскольку все несущие передаются параллельно, то скорость передачи для цифровых данных или символов на некоторой заданной несущей частоте ниже, чем в случае одной несущей.

[0034] При модуляции OFDM используется обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ) информации, которая должна быть передана. При демодуляции осуществляется быстрое преобразование Фурье принятого сигнала (БПФ), обеспечивающее извлечение переданной информации. На практике ОБПФ и БПФ осуществляются с использованием цифровой обработки сигнала, при которой выполняется обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ) и дискретное преобразование Фурье (ДПФ) соответственно. Соответственно, характерной особенностью модуляции OFDM является формирование ортогональных поднесущих частот для множества полос в канале передачи. Модулированные сигналы представляют собой цифровые данные, имеющие сравнительно низкую скорость передачи и способные находиться в пределах своих соответствующих частотных полос. Отдельные несущие частоты не модулируются непосредственно цифровыми сигналами. Вместо этого все несущие частоты модулируются одновременно с ОБПФ.

[0035] Как правило, модуляция OFDM используется предпочтительно по меньшей мере для нисходящей передачи, от базовых станций 14 на мобильные терминалы 16. Каждая базовая станция 14 имеет "n" передающих антенн 28 (n≥1), и каждый мобильный терминал 16 имеет "m" приемных антенн 40 (m≥1). Причем следует иметь в виду, что в принципе и передающие, и приемные антенны могут использоваться как для приема, так и для передачи с использованием соответствующих антенных переключателей.

[0036] Когда используются ретрансляционные станции 15, для нисходящей передачи от базовых станций 14 на ретрансляторы 15 и далее на мобильные терминалы 16 предпочтительно используется OFDM.

[0037] На фигуре 4 представлена схема одного из вариантов ретрансляционной станции 15. Так же, как базовая станция 14 и мобильный терминал 16, ретрансляционная станция 15 содержит систему 132 управления, процессор 134 основной полосы частот, схемы 136 радиопередающего тракта, схемы 138 радиоприемного тракта, антенны 130 и схемы 142 модуля ретрансляции. Схемы 142 модуля ретрансляции обеспечивают ретранслятору 15 возможность осуществления связи между базовой станцией 14 и мобильными терминалами 16. Схемы 138 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и мобильными терминалами 16. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.

[0038] Процессор 134 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 134 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах и на специализированных интегральных схемах.

[0039] Для осуществления передачи информации процессор 134 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из системы 132 управления и кодирует эти данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 136 радиопередающего тракта, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 130 через согласующие схемы (не показаны). Как это уже указывалось, специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между мобильным терминалом и базовой станцией либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию.

[0040] Ниже со ссылками на фигуру 5 описывается логическая архитектура процесса передачи при использовании схемы OFDM. Сначала контроллер 10 базовых станций передает на базовую станцию 14 данные, которые должны быть переданы на мобильные терминалы 16, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию 15. Базовая станция 14 может использовать индикаторы качества канала (CQI), связанные с мобильными терминалами, для планирования данных для передачи, а также для выбора подходящих схем кодирования и модуляции для передачи запланированных данных. Индикаторы CQI могут быть получены непосредственно от мобильных терминалов 16 или могут быть определены на базовой станции 14 по получаемой от них информации. В любом случае индикатор CQI для каждого мобильного терминала 16 определяется степенью изменения амплитуды сигнала в канале в полосе частот OFDM.

[0041] Запланированные данные 44, представляющие собой поток бит, скремблируются с помощью функционального блока 46 скремблирования таким образом, чтобы снизить величину отношения пиковой и средней мощностей, связанных с данными. Для скремблированных данных определяется циклический контрольный код (CRC), который добавляется к скремблированным данным с помощью функционального блока 48 добавления кода CRC. После этого выполняется канальное кодирование с помощью функционального блока 50 канального кодирования для эффективного введения избыточности в данные, чтобы обеспечить обнаружение и исправление ошибок в мобильном терминале 16. Аналогично канальное кодирование для определенного мобильного терминала определяется индикатором CQI. В некоторых вариантах функциональный блок 50 канального кодирования использует известную схему турбокодирования. После этого закодированные данные обрабатываются с помощью функционального блока 52 согласования скорости передачи данных для компенсации увеличения объема данных, связанного с кодированием.

[0042] Для перемежения битов в закодированных данных используется функциональный блок 54 перемежения для минимизации потерь идущих подряд бит данных. Полученная последовательность бит данных упорядоченным образом отображается функциональным блоком 56 отображения в соответствующие символы, определяемые выбранной модуляцией в основной полосе частот. Предпочтительно используется квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или квадратурная фазовая модуляция (QPSK). Глубина модуляции может быть выбрана в зависимости от индикатора CQI, полученного для определенного мобильного терминала. Символы могут быть упорядоченным образом перегруппированы с помощью функционального блока 58 перемежения символов для дальнейшего повышения устойчивости передаваемого сигнала к периодическим потерям данных, вызываемым частотно-селективными замираниями (федингом).

[0043] На этой стадии группы бит отображены в символы, представляющие точки в диаграмме амплитуд и фаз сигналов (созвездие). Когда необходимо пространственное разнесение, блоки символов обрабатываются дополнительно с помощью функционального блока 60 кодирования для получения пространственно-временных блочных кодов (STC), в результате чего передаваемые сигналы становятся более устойчивыми к помехам и при этом упрощается их декодирование в мобильном терминале 16. Функциональный блок 60 STC-кодирования будет обрабатывать входные символы для получения "n" выходных сигналов, соответствующих количеству передающих антенн 28 базовой станции 14. Система 20 управления и/или процессор 22 основной полосы частот, как это было описано со ссылками на фигуру 2, будут обеспечивать сигнал управления отображением для управления процессом STC-кодирования. На этой стадии символы для "n" выходов представляют данные, которые должны быть переданы и которые могут быть извлечены в мобильном терминале 16.

[0044] Для рассматриваемого варианта принимается, что базовая станция 14 имеет две антенны 28 (n=2) и функциональный блок 60 STC-кодирования обеспечивает два выходных потока символов. Соответственно, каждый из потоков символов, формируемых функциональным блоком 60 STC-кодирования, направляется в соответствующие процессоры 62 ОБПФ, показанные отдельно для лучшего понимания. Специалистам в данной области техники будет понятно, что для обеспечения такой цифровой обработки сигналов может использоваться один или несколько процессоров по отдельности или в сочетании с другими процессорами, рассмотренными в настоящем описании. Процессоры 62 ОБПФ предпочтительно будут обрабатывать соответствующие символы для осуществления в отношении них обратного преобразования Фурье. На выходе процессоров 62 ОБПФ обеспечиваются символы во временной области. Символы группируются во временной области в кадры, которые связываются с префиксом с помощью логической схемы 64 введения префиксов. Каждое полученное сообщение преобразуется с переносом его на более высокую промежуточную частоту и затем преобразуется в аналоговый сигнал с помощью соответствующих схем 66 повышения частоты (DUC) и цифроаналогового преобразования (D/A). Затем одновременно осуществляется модуляция полученными аналоговыми сигналами требуемой радиочастоты, усиление и передача через схемы 68 ВЧ-тракта и антенны 28. Следует отметить, что между поднесущими распределяются пилот-сигналы, известные мобильному терминалу 16, предполагаемому получателю информации. Мобильный терминал 16, который далее будет описан более подробно, будет использовать эти пилот-сигналы для оценки качества канала.

[0045] На фигуре 6 иллюстрируется прием переданных сигналов мобильным терминалом 16 либо напрямую от базовой станции 14, либо через ретранслятор 15. После получения переданных сигналов каждой из антенн 40 мобильного терминала 16 эти сигналы демодулируются и усиливаются соответствующими схемами 70 ВЧ-тракта. В интересах краткости и ясности изложения на фигуре 6 показан только один из двух приемных трактов. Схемы 72 аналого-цифрового преобразования и преобразования (понижения) частоты осуществляют оцифровку и преобразование полученного аналогового сигнала для цифровой обработки. Полученный цифровой сигнал может использоваться схемами 74 автоматической регулировки усиления для управления усилением схем 70 ВЧ-тракта в зависимости от уровня принятого сигнала.

[0046] Сначала цифровой сигнал подается на вход функционального блока 76 синхронизации, которая содержит функциональный блок 78 грубой синхронизации, обеспечивающий буферизацию нескольких символов OFDM и вычисление автокорреляционной функции двух последовательных символов OFDM. Полученный указатель времени, соответствующий максимуму вычисленной корреляции, задает временное окно для точной синхронизации, которое используется функциональным блоком 80 точной синхронизации для определения точного начального положения кадра на основе заголовков. Выходная информация функционального блока 80 точной синхронизации обеспечивает получение кадра функциональным блоком 84 выравнивания кадра. Надлежащее выравнивание кадра важно, чтобы последующая обработка с использованием БПФ обеспечивала точное преобразование из временной области в частотную область. Алгоритм точной синхронизации основан на корреляции между принятыми пилот-сигналами, содержащимися в заголовках, и локальной копией известной информации пилот-сигналов. После выравнивания кадра префикс символа OFDM удаляется функциональным блоком 86 удаления префиксов и полученные совокупности символов направляются в функциональный блок 88 коррекции смещения частоты, которая осуществляет компенсацию системного сдвига частоты, связанного с отсутствием синхронизации местных генераторов передатчика и приемника. В предпочтительных вариантах функциональный блок 76 синхронизации содержит логическую схему 82 оценки сдвигов частоты и времени, которая использует заголовки для оценки влияния этих сдвигов на переданный сигнал и передает эти оценки в функциональный блок 88 коррекции для надлежащей обработки символов OFDM.

[0047] На этой стадии символы OFDM во временной области уже готовы для преобразования в частотную область с помощью функционального блока 90, использующего БПФ. В результате преобразования получают символы в частотной области, которые подаются на вход функционального блока 92 обработки. Функциональный блок 92 обработки обеспечивает извлечение распределенного пилот-сигнала с помощью функционального блока 94 извлечения распределенного пилот-сигнала, затем на основе извлеченного пилот-сигнала с помощью функционального блока 96 осуществляет оценку канала и обеспечивает частотные характеристики канала для всех поднесущих частот с использованием функционального блока 98 реконструкции канала. Чтобы определить частотную характеристику канала для каждой поднесущей частоты, пилот-сигнал представляет собой множество пилот-символов, распределенных по символам данных, передаваемым на OFDM-поднесущих, по известной схеме как во временной, так и в частотной областях. В функциональном блоке 92 обработки осуществляется сравнение принятых пилот-символов с пилот-символами, рассчитанными для определенных поднесущих в определенных временных интервалах, для определения частотной характеристики канала для поднесущих, на которых были переданы эти пилот-символы. При этом осуществляется интерполяция для оценки частотной характеристики канала для большинства, если не для всех, из остающихся поднесущих частот, для которых не обеспечиваются пилот-символы. Действительные и интерполированные отклики канала используются для оценки общей частотной характеристики канала, которая включает отклики канала для большей части, если не для всех, поднесущих в OFDM-канале.

[0048] Символы в частотной области и информация реконструкции канала, которые получают из частотных характеристик канала для каждого тракта приема сигнала, подаются на вход STC-декодера 100, который осуществляет STC-декодирование в обоих приемных трактах для восстановления переданных символов. Реконструкция канала обеспечивает STC-декодер 100 информацией для коррекции частотной характеристики, достаточной для устранения искажений, вносимых каналом передачи, при обработке соответствующих символов в частотной области.

[0049] Функциональный блок 102 обратного перемежения, логика работы которого соответствует логике работы функционального блока 53 передатчика перемежения символов, восстанавливает порядок следования извлеченных символов. Затем функциональный блок 104 обратного отображения осуществляет демодулирование или обратное отображение полученной последовательности символов. После этого функциональный блок 106 обратного перемежения бит, логика работы которого соответствует логике работы функционального блока 54 передатчика, осуществляющего перемежение бит, восстанавливает исходный порядок следования бит. После этого полученная последовательность бит обрабатывается функциональным блоком 108 обратной коррекции скорости передачи данных и подается на вход декодера 110 канала для восстановления скремблированных данных и контрольной суммы CRC. Соответственно, функциональный блок 112 удаляет контрольную сумму CRC, обычным образом проверяет скремблированные данные и подает их на функциональный блок 114 дескремблирования, который осуществляет дешифрование с использованием известного кода дескремблирования базовой станции для получения исходных данных 116.

[0050] Параллельно с восстановлением данных 116 определяется и передается на базовую станцию 14 индикатор CQI или по меньшей мере информация, достаточная для определения на базовой станции 14 индикатора CQI. Как уже отмечалось, величина параметра CQI может определяться отношением мощности сигнала на несущей частоте к помехе (CIR), а также степенью изменения отклика канала для различных поднесущих частот в полосе частот OFDM. Во втором случае для определения степени изменения отклика канала в полосе частот OFDM будет использоваться усиление канала для каждой поднесущей частоты для передачи информации, сравниваемой для различных поднесущих частот. Хотя существуют различные способы измерения степени изменения отклика канала, однако должен использоваться способ вычисления стандартного отклонения усиления канала для каждой поднесущей частоты в полосе частот OFDM, используемой для передачи данных.

[0051] На фигуре 7 приведена схема передатчика и приемника SC-FDMA для схемы с одним входом и одним выходом (SISO) в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В конфигурации SISO мобильные станции осуществляют передачу через одну антенну и базовые станции и/или ретрансляционные станции осуществляют прием через одну антенну. На фигуре 7 иллюстрируются основные стадии обработки сигналов в передатчике и приемнике для восходящей линии LTE SC-FDMA. В некоторых вариантах используется схема SC-FDMA (многостанционный доступ с частотным разнесением с передачей на одной несущей). SC-FDMA - это схема модуляции и многостанционного доступа, введенная для реализации стандартов радиоинтерфейса четвертого поколения (4G) широкополосной беспроводной связи 3GPP LTE в каналах восходящей связи. Схема SC-FDMA может рассматриваться как схема OFDMA с предварительным кодированием ДПФ, или же она может рассматриваться как схема многостанционного доступа с одной несущей. Во всем процессе обработки при передаче и приеме сигналов SC-FDMA и OFDMA имеется несколько сходных моментов. Эти общие моменты OFDMA и SC-FDMA связаны с передающими схемами OFDMA и приемными схемами OFDMA, принципы работы которых будут понятны специалистам в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием. Схема SC-FDMA четко отличается от схемы OFDMA предварительным кодированием ДПФ модулированных символов и соответствующим преобразованием ОДПФ демодулированных символов. В связи с этим предварительным кодированием модулирование поднесущих частот SC-FDMA не будет независимым, как в случае поднесущих OFDMA. В результате отношение PAPR сигналов SC-FDMA ниже отношения PAPR сигналов OFDMA. При низких величинах PAPR существенно улучшается эффективность использования мощности передатчика мобильного терминала.

[0052] На фигурах 1-7 представлен конкретный пример системы связи, которая может использоваться для реализации в ней вариантов настоящего изобретения. Следует понимать, что варианты настоящего изобретения могут быть реализованы в системах связи, архитектура которых отличается от архитектуры этого конкретного примера, но при этом они работают в соответствии с реализацией вариантов, как это указывается в настоящем описании.

[0053] В частности, система беспроводной связи, которая иллюстрируется на фигурах 1-7, может использовать схему MIMO ("много входов - много выходов"). Как можно понять, система MIMO имеет множество каналов связи, которые используются между множеством антенн передатчика и приемника. Соответственно, передающее устройство в схеме MIMO (например, базовая станция 14 или ретранслятор 15) будут иметь N антенн, а приемное устройство (например, мобильный терминал 16) будет иметь М антенн. С другой стороны, любая антенна или любые несколько антенн мобильного терминала 16 могут использоваться для передачи и любая антенна или любые несколько антенн базовой станции 14 или ретранслятора 15 могут использоваться для приема. Схема пространственно-временного кодирования обеспечивает управление данными, которые должны передаваться каждой из N антенн. Функциональный блок пространственно-временного кодирования в передатчике обрабатывает данные, которые должны передаваться, и формирует однозначно определяемую информацию (в зависимости от функции кодирования эта информация может быть подмножеством потока данных, которые должны передаваться, или же может быть копией полного потока данных, как это описывается ниже), которая должна передаваться N антеннами. Каждая из М антенн будет принимать сигналы, переданные каждой из N антенн. Функциональный блок пространственно-временного кодирования в принимающем устройстве будет обрабатывать информацию, переданную N антеннами, для извлечения данных.

[0054] В частности, старая система Rel-8 поддерживает схемы MIMO невысоких порядков (а именно, менее чем 4 передающие антенны и 4 приемные антенны (4×4)), в то время как система LTE-A поддерживает схемы MIMO более высоких порядков (а именно, более чем 4 передающие антенны и, в частности, до 8 передающих антенн и 8 приемных антенн (8×8)). Таким образом, на заданном узле eNB (например, на базовой станции 14) может быть развернуто сравнительно большое число передающих антенн. Корреляция между антеннами на узлах eNB может быть меньше (по сравнению с антеннами на старых узлах, использующих схемы MIMO невысоких порядков), и поэтому эти узлы могут поддерживать схемы MIMO более высоких порядков (до 8×8) при передачах в нисходящей линии LTE-A. В свою очередь, это может обеспечивать более высокую спектральную эффективность.

[0055] Как можно понять, схемы MIMO не ограничиваются множеством антенн на заданном передающем узле. В системе LTE-A поддерживается согласованная многоточечная передача и прием (то есть от многих дискретных антенн). В частности, многоточечные передачи могут формироваться по следующим сценариям: от одного и того же узла eNB (например, от базовой станции 14); от разных узлов eNB; между узлами eNB и NR (например, ретранслятором 15); между разными узлами NR. Схемы многоточечной передачи обеспечивают определенные преимущества, в том числе улучшение макро-разнесения и многопользовательской передачи (например, MU-MIMO). Кроме того, схемы многоточечной передачи могут улучшить обслуживание сот на их краях за счет снижения уровня междусотовых помех и/или преобразования междусотовых помех в полезный сигнал.

[0056] Как можно понять, стандарты Rel-8 и LTE-A содержат спецификации для обеспечения передачи/приема по схемам MIMO. Такие спецификации содержат технические данные, относящиеся, например, к сообщениям, содержащим информацию управления кодированием и декодированием. Настоящее изобретение направлено, в частности на кодирование опорных сигналов.

[0057] Как будет понятно специалистам в данной области техники, опорные сигналы (пилот-сигналы) представляют собой сигналы, вводимые в информацию, передаваемую по нисходящему каналу (например, от базовой станции 14 (eNB)), которые могут распознаваться планируемым получателем (например, планируемым мобильным терминалом 16). Опорный сигнал может обеспечивать указание для обеспечения оценки канала для измерения и демодуляции принятого сообщения в приемнике. В нисходящей линии могут обеспечиваться опорные сигналы, предназначенные для определенной соты; они доступны для всех мобильных терминалов в этой соте. Кроме того, в информационные сообщения могут вводиться опорные сигналы, предназначенные для определенного мобильного терминала; они могут передаваться для конкретного мобильного терминала. В восходящей линии могут обеспечиваться опорные сигналы для демодуляции и измерений, используемые для оценки канала в целях демодуляции и измерения канала соответственно. Дополнительную информацию об опорных сигналах, включая опорные сигналы, которые не рассматриваются в настоящем описании, можно найти в стандарте LTE и в других справочных материалах по LTE (например, на странице http://www.wiley.com//legacy/wileychi/sesia theumts/supp/LTE-A Pocket Dictionary of Acronyms.pdf).

[0058] Опорные сигналы используются как в устаревшей системе Rel-8, так и в системах LTE-A. Поэтому в настоящее время и в период перехода на новые системы желательно поддерживать обе структуры опорных сигналов, так чтобы могли поддерживаться мобильные терминалы, работающие в соответствии с LTE-A, и обеспечивалась обратная совместимость с мобильными терминалами, работающими в соответствии с Rel-8.

[0059] В этом случае в любой схеме кодирования общих опорных сигналов Rel-8/LTE-A должны учитываться ограничения, определяемые способом использования опорных сигналов. Ниже рассматриваются некоторые такие ограничения.

[0060] В частности, в системе LTE-A опорные сигналы, используемые для поддержки MIMO высоких порядков в нисходящей линии, должны обеспечивать хорошие измерения/оценки канала для улучшения характеристик работы системы (например, пропускной способности для схем MIMO высоких порядков). Кроме того, потери пропускной способности в связи с различными опорными сигналами должны быть минимизированы, так чтобы можно было получить максимальные величины других параметров, таких как скорость передачи данных. Поскольку вводятся более высокие порядки разнесения передачи, необходимо учитывать информацию канала управления (например, физического нисходящего канала управления ("PDCCH")), влияющую на оптимальное соотношение между приростом характеристик и накладными расходами, связанными со служебной информацией. В отношении согласованной многоточечной передачи и приема (которые поддерживаются в LTE-A, как это уже указывалось) применим следующий перечень ограничений (перечень не является исчерпывающим): Опорные сигналы при многоточечной передаче должны быть ортогональными друг другу; должна обеспечиваться возможность совместного использования данных и информации канала при многоточечных передачах; должна обеспечиваться возможность передачи информации канала обратно от мобильных терминалов и должна допускаться согласованная многоточечная передача между узлами NR (например, между ретрансляторами 15) и между узлами NR и eNB (например, базовыми станциями 14).

[0061] В связи с вышеизложенным в настоящем изобретении предлагается система опорных сигналов, которая поддерживает опорные сигналы, используемые как в системе Rel-8, так и в системе LTE-A. В частности, система опорных сигналов по настоящему изобретению может одновременно поддерживать мобильные терминалы, которые работают в системах Rel-8 и LTE-A. В частности, как этот описывается ниже, в системе опорных сигналов по настоящему изобретению осуществляется мультиплексирование опорных сигналов в нисходящей линии для мобильных терминалов, работающих в системах Rel-8 и LTE-A.

[0062] В первом варианте осуществления изобретения в системе LTE-A числом передающих антенн, превышающим 4, на конкретном узле (например, на базовой станции 14, работающей по стандарту LTE-A) управляющие сигнал физического нисходящего канала управления (PDCCH) могут передаваться с использованием схемы разнесения для передачи четырьмя передатчиками. Было замечено, что выигрыш при использовании схемы разнесения с более чем четырьмя передатчиками незначителен, поскольку объем дополнительных опорных сигналов в зоне управления сообщения получается большим. В рассматриваемом варианте для мобильных терминалов, работающих в системах LTE-A и Rel-8, может использоваться схема разнесения с общей передачей. В частности, может использоваться схема разнесения с передачей четырьмя передатчиками. Канал PDCCH может без проблем работать с мобильными терминалами, совместимыми с LTE-A, и с мобильными терминалами, совместимыми с Rel-8, без каких-либо модификаций. Кроме того, нет необходимости в передаче дополнительных общих опорных сигналов в зоне управления канала PDCCH кроме тех, которые определены в стандарте Rel-8. Как можно понять, в этом случае минимизируется объем служебной информации в зоне управления канала PDCCH.

[0063] В системе LTE-A может использоваться отображение виртуальных антенн с более чем четырьмя передающими антеннами на узле eNB (например, на базовой станции 14). Опорные сигналы определяются для некоторых таких схем отображения виртуальных антенн. В этой связи во втором варианте осуществления изобретения может поддерживаться минимальное число портов общих опорных сигналов (например, 4) для декодирования сообщений канала PDCCH как для мобильных терминалов LTE-A, так и для мобильных терминалов Rel-8. Для декодирования сообщений канала PDSCH (общего физического нисходящего канала) для мобильных терминалов Rel-8 может поддерживаться минимальное количество портов общих опорных сигналов (например, 4). Карты виртуальных антенн могут быть сконфигурированы узлом eNB в статичном или в полустатичном состоянии в зависимости от варианта применения. Дополнительные антенные порты (например, больше 4) могут быть сконфигурированы узлом eNB адаптивно для разных мобильных терминалов LTE-A для поддержания передач на различных уровнях. Кодирование виртуальных антенн может быть выполнено с использованием фиксированного предварительного кодирования, разнесения циклической задержки или переключения радиочастотного тракта.

[0064] В другом варианте, поскольку канал PDSCH используется для передачи данных для всех пользователей, а также для широковещательной передачи информации, то ресурсы канала PDSCH для устройств Rel-8 и LTE-A могут мультиплексироваться. В частности, в третьем варианте осуществления изобретения в системе LTE-A с более чем четырьмя передающими антеннами на узле eNB (например, на базовой станции 14) опорные сигналы, закодированные в канале PDSCH, могут быть уплотнены с использованием технологии мультиплексирования с временным разделением (TDM) или технологии мультиплексирования с частотным разделением (FDM). Для схемы TDM (фигура 8А) каждый подкадр может быть назначен для передачи на мобильный терминал Rel-8 или на мобильный терминал LTE-A. Для схемы FDM (фигура 8 В) внутри того же подкадра разные ресурсные блоки (RB) могут быть назначены одновременно для мобильных терминалов Rel-8 и LTE-A. Дополнительные опорные сигналы (например, для схемы, содержащей более 4 передатчиков), необходимые для поддержки MIMO высоких порядков, могут быть ограничены передачей внутри ресурсов, выделенных мобильному терминалу LTE-A. На выбор технологии TDM или FDM могут влиять различные соображения. Однако мультиплексирование FDM может быть предпочтительным по сравнению с мультиплексированием TDM, поскольку в этом случае влияние на мобильные терминалы Rel-8 может быть меньшим, так как вводятся дополнительные опорные сигналы (например, для схемы, содержащей более 4 передатчиков) для поддержки MIMO высоких порядков; это связано с тем, что любые новые опорные сигналы влияют только на ресурсы, выделенные мобильным терминалам LTE-A (те самые терминалы, которые могут поддерживать MIMO высоких порядков). Кроме того, поскольку опорные сигналы как для мобильных терминалов Rel-8, так и для мобильных терминалов LTE-A могут передаваться одновременно с использованием мультиплексирования FDM, то эта технология обеспечивает одновременную поддержку обоих типов мобильных терминалов с малым временем запаздывания.

[0065] На фигуре 8А приведена схема мультиплексирования TDM для общих ресурсов канала PDCCH, ресурсов канала PDSCH в системе Rel-8 и ресурсов канала PDSCH в системе LTE-A. Как показано, каждые х мс ресурсам канала PDCCH выделяется временной блок, и эти блоки чередуются с временными блоками, назначенными для ресурсов канала PDSCH в системе Rel-8, и с временными блоками, назначенными для канала PDSCH в системе LTE-A.

[0066] На фигуре 8В приведена схема мультиплексирования FDM. Как и в случае мультиплексирования TDM, общим ресурсам канала PDCCH каждые х мс выделяется временной блок. Однако в данном случае ресурсам канала PDSCH для Rel-8 и ресурсам канала PDSCH для LTE-A могут быть выделены разные ресурсные блоки (опорные сигналы) (то есть блоки передачи, состоящие из некоторого числа поднесущих (возможно, в заданной подполосе частот) в частотной области и временного слота во временной области). Как показано на фигуре 8В, опорному сигналу 90 выделен ресурс канала PDSCH для LTE-A, в то время как опорному сигналу 92 выделен ресурс канала PDSCH для Rel-8.

[0067] Как можно понять, опорные сигналы могут быть также использованы для измерений канала, ранжирования и обратной связи как для Rel-8, так и для LTE-A. Соответственно, в четвертом варианте осуществления изобретения предлагаемая система опорных сигналов может поддерживать такие опорные сигналы обеих систем.

[0068] В частности, в системах LTE-A, в которых используется более 4 передающих антенн на узле eNB (например, на базовой станции 14), общие опорные сигналы (CRS) для системы Rel-8 для 2 или 4 портов передатчиков могут использоваться для индикатора качества канала (CQI), для индекса матрицы предварительного кодирования (PMI) и для измерений оценок 4 портов виртуальных передатчиков.

[0069] Кроме того, в системе LTE-A, в которой используется более 4 передающих антенн на узле eNB (например, на базовой станции 14), изменения CQI и ранжирования могут быть меньше по сравнению с системами, в которых используются 2-4 порта антенн. Соответственно, для измерения CQI и ранжирования может быть необходима меньшая плотность общих опорных сигналов для портов антенн, количество которых превышает 4. Таким образом, опорные сигналы могут не охватывать всю полосу частот системы и каждый подкадр. В этой связи опорные сигналы можно передавать периодически для всех портов антенн или для портов, количество которых превышает 4. Периодичность таких передач может задаваться, как это будет необходимо. Например, опорные сигналы могут передаваться в тех же подкадрах, что и каналы PSCH/SSCH (каналы основной/вспомогательной синхронизации) для обеспечения периода измерений, равного 5 мс. В других вариантах опорные сигналы могут передаваться на определенных резервных ресурсах, таких как неиспользуемый канал графика, или же запасные тональные сигналы в кадре OFDM.

[0070] Система опорных сигналов, обеспечивающая поддержку MIMO высоких порядков, может быть реализована с использованием предварительного кодирования. Например, для систем FDD информация аналоговых каналов может быть измерена целевым мобильным терминалом (например, мобильным терминалом 16) и передана в составе информации обратной связи на обслуживающий узел eNB. Измерения могут выполняться на основе общего опорного сообщения или сочетания общих опорных сигналов и индивидуального опорного сообщения. Для систем TDD информация канала может измеряться на узле eNB (например, на базовой станции 14) по информации, передаваемой в восходящем канале. Узел eNB может применять к данным предварительное кодирование и может передавать дополнительные общие опорные сигналы или индивидуальные опорные сигналы для декодирования данных в мобильном терминале. В рассматриваемом варианте узел eNB обеспечивает выбор оценок и матрицы предварительного кодирования по информации канала, полученной из каналов обратной связи или канала измерения мобильного терминала (для FDD) и посредством измерения восходящего канала (для TDD). Поэтому нет необходимости в выборе и передаче мобильным терминалом оценок и индексов матрицы предварительного кодирования.

[0071] На принимающей стороне (а именно, в мобильном терминале 16) опорные сигналы могут использоваться для обеспечения демодуляции данных. В частности, индивидуальный опорный сигнал, предназначенный для конкретного мобильного терминала, или сочетание индивидуального опорного сообщения и общего опорного сообщения системы Rel-8 может использоваться для обеспечения декодирования данных принимающим мобильным терминалом. В системе опорных сигналов, предлагаемой в настоящем изобретении, для передач от 1 до 4 потоков информации могут использоваться 1, 2 или 4 общих опорных сигналов системы Rel-8. В других вариантах могут использоваться 1, 2 или 4 общих опорных сигналов устаревшей системы и один (или более) индивидуальный опорный сигнал, предназначенный для конкретного мобильного терминала. При выборе между указанными вариантами может учитываться оптимальное соотношение выигрыша в основных характеристиках функционирования системы и потерь, связанных с передачей дополнительной служебной информации. Для передачи 5 и более потоков информации может использоваться 1, 2 или 4 общих опорных сигналов системы Rel-8 и дополнительный индивидуальный опорный сигнал, предназначенный для конкретного мобильного терминала. В других вариантах может использоваться сочетание 4 общих опорных сигналов системы Rel-8 и 4 дополнительных общих опорных сигналов (суммарно 8 общих опорных сигналов). Однако в этом случае необходимо использовать мультиплексирование. Такое мультиплексирование может включать передачу 4 дополнительных общих опорных сигналов на поднесущих, отличающихся от поднесущих, на которых передаются общие опорные сигналы системы Rel-8, или мультиплексирование двух типов общих опорных сигналов с использованием технологии CDM (мультиплексирование с кодовым разделением).

[0072] Технологии вышеописанных вариантов могут объединяться для обеспечения более надежной системы опорных сигналов для LTE-A с числом передающих антенн, превышающим 4, и более надежной системы опорных сигналов для согласованной схемы MIMO, как это описано ниже.

[0073] Один из вариантов системы опорных сигналов для LTE-A с числом передающих антенн, превышающим 4, может включать поддержание портов общих опорных сигналов, предназначенных для конкретной соты, для системы Rel-8 (2 или 4 порта) для зон канала PDCCH или канала PDSCH, в которых поддерживаются мобильные терминалы Rel-8. Для зон канала PDSCH, в которых поддерживаются мобильные терминалы LTE-A, могут поддерживаться порты общих опорных сигналов, предназначенные для конкретной соты, для системы Rel-8. В зонах канала PDSCH, выделенных для мобильных терминалов LTE-A, может быть сконфигурировано до 4 дополнительных портов общих опорных сигналов, предназначенных для конкретной соты. В других вариантах в зонах канала PDSCH, выделенных для мобильных терминалов LTE-A, могут быть сконфигурированы дополнительные порты индивидуальных опорных сигналов, предназначенных для конкретных мобильных терминалов. Число таких дополнительных портов индивидуальных опорных сигналов, предназначенных для конкретных мобильных терминалов, может быть задано узлом eNB (например, базовой станцией 14) на индивидуальной основе. Может быть предпочтительно, чтобы эти дополнительные общие опорные сигналы или порты индивидуальных опорных сигналов имели схемы их расположения такие же, как и общие опорные сигналы системы Rel-8, для улучшенной совместимости с предыдущей системой. Плотность дополнительных индивидуальных опорных сигналов может быть меньше, чем плотность общих опорных сигналов системы Rel-8 в связи с меньшими изменениями каналов в системе MIMO высоких порядков. Схемы, иллюстрирующие различные режимы мультиплексирования опорных сигналов для Rel-8 и LTE-A, приведены на фигурах 9 и 10.

[0074] На фигурах 9А и 9В приведены схемы двух систем опорных сигналов (ОС), каждая из которых поддерживает систему LTE-A с числом передающих антенн, превышающим 4, и систему Rel-8, и содержит дополнительные общие опорные сигналы (ООС). Как показано на фигурах 9А, 9В, опорные сигналы Rel-8 для конкретных сот назначены портам 0-3 общих опорных сигналов, а опорные сигналы LTE-A для конкретных сот назначены портам 4-7 общих опорных сигналов. Можно считать, что каждый из этих портов может соответствовать физической антенне или виртуальной антенне. Каждый блок (или "ресурсный блок") в сетке (или в матрице) время-частота представляет поднесущую на определенном временном интервале (например, во временном слоте передачи) в заданной подполосе частот. Опорным сообщениям Rel-8 и LTE-A назначаются определенные поднесущие в определенных временных интервалах. Как показано на фигуре 9А, опорным сообщениям Rel-8 назначено 24 поднесущих, в то время как опорным сообщениям LTE-A назначено 16 поднесущих. Таким образом, следует отметить, что плотность опорных сигналов не удвоилась, хотя система опорных сигналов включает опорные сигналы как для системы Rel-8, таки и для системы LTE-A. Вышесказанное справедливо для системы опорных сигналов, схема которой приведена на фигуре 9 В. Также можно отметить, что схема расположения поднесущих опорных сигналов Rel-8 относительно ресурсных блоков опорных сигналов LTE-A, приведенная на фигуре 9 В, отличается от схемы фигуры 9А. Оптимальное размещение различных опорных сигналов по определенным поднесущим матрицы время-частота может зависеть от таких факторов, как характеристики канала, и может быть определено путем экспериментов, расчетов или моделирования. Опорные сигналы Rel-8 могут быть помещены в позициях поднесущих, которые известны мобильным терминалам, совместимым с Rel-8; в этом случае влияние на эти мобильные терминалы может быть уменьшено за счет добавления новых опорных сигналов.

[0075] На фигурах 10А и 10В приведены схемы двух систем опорных сигналов, каждая из которых поддерживает систему LTE-A с числом передающих антенн, превышающим 4, и систему Rel-8, и содержит дополнительные индивидуальные опорные сигналы. Как показано на фигурах 10А, 10В, опорные сигналы Rel-8 для конкретных сот назначены портам 0-3 общих опорных сигналов, а опорные сигналы LTE-A для конкретных мобильных терминалов назначены портам 0-1 индивидуальных опорных сигналов. Как и в предыдущем случае, эти антенные порты могут соответствовать физическим антеннам или виртуальным антеннам. В варианте, который иллюстрируется на фигуре 10А, опорным сообщениям Rel-8 для конкретных сот назначено 24 поднесущих, в то время как опорным сообщениям LTE-A для конкретных терминалов назначено 4 поднесущих. На фигуре 10В представлена модификация варианта системы, схема которой приведена на фигуре 10А. Как и в случае распределения дополнительных общих опорных сигналов (фигуры 9А и 9В), оптимальное расположение различных опорных сигналов по определенным поднесущим матрицы время-частота может зависеть от таких факторов, как характеристики канала, и может быть определено путем экспериментов, расчетов или моделирования.

[0076] Как можно понять, могут существовать три типа согласованных схем MIMO: схема MIMO, согласованная между узлами eNB (например, базовые станции 14); схема MIMO, согласованная между узлами eNB и NR (например, ретранслятором 15); и схема MIMO, согласованная между узлами NR. Таким образом, система опорных сигналов для согласованной схемы MIMO может поддерживать все три указанных типа. В одном из вариантов системы опорных сигналов схема MIMO, согласованная между узлами eNB, может использовать ортогональные опорные сигналы и опорные сигналы со сдвигом времени или частоты от разных узлов eNB, как это необходимо для правильного приема целевым мобильным терминалом. Для схемы MIMO, согласованной между узлами eNB и NR, узел NR может использовать опорные сигналы со сдвигом времени или частоты узла eNB, или же узлу NR должна быть назначена новая схема опорных сигналов, которая ортогональна опорным сигналам узла eNB. Кроме того, узел NR может использовать индивидуальные опорные сигналы для декодирования данных, и один или несколько ресурсов физического канала индикатора гибридной запроса ARQ может быть зарезервирован для передачи опорных сигналов для измерения канала. Опорные сигналы от разных узлов NR могут мультиплексироваться с использованием схемы CDM или FDM на зарезервированном ресурсе канала PHICH. Для схемы MIMO, согласованной между узлами NR, эти узлы могут использовать опорные сигналы, которые мультиплексируются с использованием, например, схемы CDM. Узлу NR может быть назначена новая схема опорных сигналов, которые ортогональны опорным сигналам узла eNB. Как и в случае схемы MIMO, согласованной между узлами eNB и NR, для передачи опорного сигнала для измерения канала узла NR может быть зарезервирован один или несколько ресурсов канала PHICH. Опорные сигналы от разных узлов NR могут мультиплексироваться с использованием схемы CDM или FDM на зарезервированном ресурсе канала PHICH.

[0077] Таким образом, вышеописанный вариант системы опорных сигналов может поддерживать как мобильные терминалы Rel-8, так и мобильные терминалы LTE-A. Более конкретно, раскрытая в настоящем описании система опорных сигналов может поддерживать систему LTE-A с более чем четырьмя передающими антеннами на базовой станции (eNB). Сигналы управления в нисходящей линии могут передаваться с использованием разнесения передачи, обеспечиваемой передатчиками, число которых может достигать 4. При этом нет необходимости в передаче в зоне управления дополнительных общих опорных сигналов, кроме тех, что определены в стандарте Rel-8. Таким образом, для декодирования сообщений канала PDCCH может поддерживаться минимальное количество портов общих опорных сигналов или индивидуальных опорных сигналов для отдельных сот как для мобильных терминалов LTE-A, так и для мобильных терминалов Rel-8 и для декодирования сообщений канала PDSCH для терминалов Rel-8, например, путем отображения виртуальных антенн. Дополнительные порты опорных сигналов могут конфигурироваться для передачи в индивидуальном порядке для сот или для мобильных терминалов. Если используются порты опорных сигналов для отдельных мобильных терминалов, они могут быть адаптивно назначены/сформированы узлом eNB для каждого мобильного терминала для поддержки передач MIMO высоких порядков. Отображения виртуальных антенн могут быть сконфигурированы узлом eNB в статичном или в полустатичном состоянии в зависимости от варианта применения, характеристик канала или возможностей мобильных терминалов. Технология виртуальных антенн может быть реализована с использованием фиксированного предварительного кодирования, разнесения циклической задержки или переключения радиочастотного тракта. Для обеспечения передач MIMO высоких или низких порядков могут поддерживаться схемы мультиплексирования FDM или TDM опорных сигналов Rel-8 и LTE-A. В этой связи опорные сигналы для дополнительных антенн или для всех антенных портов могут быть сконфигурированы для периодической передачи на резервных ресурсах для измерений нисходящих каналов. Узел eNB может определять ранжирование и матрицу предварительного кодирования на основе информации канала, полученной в контуре обратной связи от мобильного терминала, или каналов измерения (для FDD) и на основе измерений восходящих каналов (для TDD). Мобильный терминал может декодировать данные, передаваемые с использованием схемы MIMO высоких порядков, с использованием общих опорных сигналов или опорных сигналов, предназначенных для конкретных сот, или же сочетания общих опорных сигналов и опорных сигналов для конкретных терминалов.

[0078] Для поддержки согласованной схемы MIMO вышеописанная система опорных сигналов содержит ортогональные опорные сигналы от разных узлов eNB. Для передачи опорных сигналов для измерения канала узла NR может резервироваться один или несколько ресурсов канала PHICH. Опорные сигналы от разных узлов NR могут мультиплексироваться с использованием схемы CDM или FDM на одном и том же ресурсе канала PHICH.

[0079] Безусловно, вышеописанные варианты предназначены лишь для иллюстрации изобретения и никоим образом не ограничивают его объем. Рассмотренные варианты осуществления изобретения могут подвергаться различным модификациям формы реализации, расположения частей, элементов и порядка действий. Однако все такие модификации охватываются объемом изобретения, определяемым нижеприведенной формулой

Изобретение относится к сотовой связи. Описана сеть сотовой связи, поддерживающая мобильные терминалы, работающие в соответствии с устаревшим стандартом, и мобильные терминалы, работающие в соответствии со стандартом следующего поколения, в которой поддерживаются опорные сигналы устаревшего стандарта и опорные сигналы стандарта следующего поколения. Способ работы передающего устройства по схеме MIMO в соответствии с обоими стандартами включает: определение матрицы ресурсных блоков в информационном канале сети сотовой связи, причем каждый ресурсный блок соответствует зоне поднесущих временного слота передачи в определенной подполосе частот; назначение первого набора опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с устаревшим стандартом, ресурсным блокам в определенных позициях матрицы, которые должны передаваться передающим устройством MIMO, причем эти определенные позиции определяются устаревшим стандартом; и назначение второго набора опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, другим ресурсным блокам матрицы, которые должны передаваться передающим устройством MIMO. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Способ передачи данных по технологии "много входов-много выходов" (MIMO) в сети сотовой связи, поддерживающей по меньшей мере два типа мобильных терминалов, включая мобильные терминалы, работающие в соответствии с действующим стандартом, и мобильные терминалы, работающие в соответствии со стандартом следующего поколения, причем способ включает:
определение матрицы ресурсных блоков в информационном канале сети сотовой связи, причем каждый ресурсный блок соответствует зоне поднесущих временного слота передачи в определенной подполосе частот;
назначение первого набора опорных сигналов для мобильного терминала, работающего в соответствии с действующим стандартом, ресурсным блокам в определенных позициях матрицы, которые должны передаваться передающим устройством MIMO, причем эти определенные позиции определяются действующим стандартом; и
назначение второго набора опорных сигналов для мобильного терминала, работающего в соответствии со стандартом следующего поколения, другим ресурсным блокам матрицы, которые должны передаваться передающим устройством MIMO.

2. Способ по п.1, в котором назначение второго набора опорных сигналов включает назначение опорных сигналов второго набора ресурсным блокам, находящимся по времени рядом с ресурсными блоками, назначенными опорным сигналам первого набора опорных сигналов.

3. Способ по п.1, в котором назначение второго набора опорных сигналов включает назначение опорных сигналов второго набора ресурсным блокам, находящимся в подполосе частот рядом с ресурсными блоками, назначенными опорным сигналам первого набора опорных сигналов.

4. Способ по п.2, включающий также передачу некоторых опорных сигналов второго набора опорных сигналов во временном слоте, отличающемся от временного слота передачи опорных сигналов первого набора.

5. Способ по п.3, включающий также передачу некоторых опорных сигналов второго набора опорных сигналов в подполосе частот определенного временного слота, отличающейся от подполосы частот передачи опорных сигналов первого набора.

6. Способ по п.1, в котором опорные сигналы первого набора распознаются мобильным терминалом, работающим в соответствии со стандартом следующего поколения.

7. Способ по п.1, в котором второй набор опорных сигналов содержит дополнительные общие опорные сигналы, указанные в стандарте следующего поколения.

8. Способ по п.1, в котором второй набор опорных сигналов содержит дополнительные индивидуальные опорные сигналы, указанные в стандарте следующего поколения.

9. Способ по п.1, в котором первый набор опорных сигналов передается подгруппой антенн передающего устройства MIMO, а второй набор опорных сигналов передается другой подгруппой антенн передающего устройства MIMO.

10. Способ по п.9, в котором подгруппа антенн содержит 4 антенны и другая подгруппа антенн содержит по меньшей мере 4 другие антенны.

11. Способ по п.1, в котором действующим стандартом является стандарт LTE Rel-8.

12. Способ по п.1, в котором стандартом следующего поколения является стандарт LTE-A.

13. Способ по п.1, в котором информационным каналом является физический нисходящий канал управления (PDCCH), указанный в стандартах LTE-Rel-8 и LTE-A.

14. Способ по п.14, в котором передача включает передачу в соответствии с технологией разнесенной передачи.

15. Передатчик в сети сотовой связи, способный работать в соответствии с действующим стандартом и со стандартом следующего поколения, содержащий:
группу антенн; и
процессор, обеспечивающий выполнение передатчиком следующих стадий: передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с действующим стандартом, в первом временном слоте; и передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, во втором временном слоте.

16. Передатчик по п.15, который представляет собой базовую станцию или ретранслятор.

17. Передатчик по п.15, содержащий, по меньшей мере, 5 физических антенн, в котором опорные сигналы для мобильных терминалов, работающих в соответствии с действующим стандартом, передаются с использованием первой, второй, третьей и четвертой антенн, а опорные сигналы для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, передаются с использованием остальных антенн.

18. Передатчик в сети сотовой связи, способный работать в соответствии с действующим стандартом и со стандартом следующего поколения, содержащий:
группу антенн; и
процессор, обеспечивающий выполнение передающим устройством следующих стадий:
передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с действующим стандартом, в первой подполосе частот определенного временного слота; и
передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, во второй подполосе частот определенного временного слота.

19. Передатчик по п.18, который представляет собой базовую станцию и ретранслятор.

20. Передатчик по п.18, содержащий по меньшей мере 5 физических антенн, в котором опорные сигналы для мобильных терминалов, работающих в соответствии с действующим стандартом, передаются с использованием первой, второй, третьей и четвертой антенн, а опорные сигналы для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, передаются с использованием остальных антенн.