СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАДИОСТАНЦИИ В СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК H04L27/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу связи в системе связи, такой как система мобильной связи, к примеру UMTS, LTE или улучшенная LTE.

В частности, изобретение относится к способу связи с использованием технологии формирования диаграммы направленности и в некоторых иллюстративных вариантах осуществления данного изобретения согласованной технологии формирования диаграммы направленности, т.е. формирования диаграммы направленности посредством использования антенн первичных станций из разных сот.

Уровень техники

В системе сотовой связи, иллюстрируемой на Фиг.1, такой как система UMTS или LTE, множество вторичных станций 110a-d, таких как пользовательское оборудование, связываются внутри соты 100a с первичной станцией 101a, осуществляющей функционирование соты. В такой системе первичная станция 101a и вторичные станции могут содержать антенную решетку, содержащую множество антенн. Эти антенны могут использоваться для связи в MIMO-режиме посредством формирования диаграммы направленности. Комплексные коэффициенты, применяемые на передающих антеннах передающей станции, в данном случае первичной станции 101a, и/или на принимающей станции, в данном случае на вторичных станциях 110a-d, позволяют создать потоки связи, каждый из которых связан с одним или более пространственными каналами.

Пространственный канал определяется комбинацией параметров передачи, таких как последовательность модуляции, временный/частотный ресурс и/или поток, сформированный посредством диаграммы направленности. Таким образом, это позволяет достичь высокой скорости передачи данных и увеличенной дальности связи.

Чтобы достичь такой связи посредством формирования диаграммы направленности, вторичные станции и первичные станции обычно должны быть синхронизированы (т.е. работать с общими временными циклами) и иметь общую опорную фазу. Опорные символы могут использоваться для обеспечения возможности синхронизации во времени и для достижения демодуляции потока связи в режиме связи с формированием диаграммы направленности. Опорный символ имеет предопределенное передаваемое значение, которое позволяет принимающей станции иметь, к примеру, опорную фазу, по существу аналогичную опорной фазе передающей станции, или оценить условия канала, чтобы подходящая схема модуляции и кодирования могла быть выбрана на передающей станции.

В случае вторичной станции, принимающей множество пространственных каналов, рекомендуется иметь по меньшей мере один опорный символ (предпочтительно набор или последовательность из нескольких опорных символов), соответствующий каждому пространственному каналу. Однако, к примеру, в случае вторичной станции 110d, которая находится на границе соты 100a, опорные символы, передаваемые от первичной станции 101b из соседней соты 100b, могут вступать в конфликт с опорными символами, связанными с пространственными каналами соты 100a. Существует, таким образом, необходимость избежать или уменьшить влияние таких конфликтов.

Эта проблема конфликта может также возникать между опорными символами одной соты, к примеру, если опорные символы передаются более чем одной вторичной станции.

Раскрытие изобретения

Цель изобретения состоит в том, чтобы предложить способ функционирования первичной станции, который смягчает вышеупомянутые проблемы.

Другая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ, позволяющий уменьшить риск конфликта между опорными символами.

В соответствии с первым аспектом изобретения предлагается способ функционирования первичной станции, содержащей средство для связи с множеством вторичных станций, причем способ содержит этап, на котором первичная станция передает вторичной станции поднабор опорных символов, выбранных из набора возможных опорных символов, причем опорные символы из поднабора связаны с пространственным каналом, причем характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предлагается способ функционирования вторичной станции, содержащей средство для связи с по меньшей мере одной первичной станцией, причем способ содержит этап, на котором вторичная станция принимает от первичной станции поднабор опорных символов, выбранных из набора возможных опорных символов, причем опорные символы из поднабора связаны с пространственным каналом, при этом характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала.

В соответствии с третьим аспектом изобретения предлагается первичная станция, содержащая средство для связи с множеством вторичных станций, причем первичная станция содержит средство для передачи вторичной станции поднабора опорных символов, выбранных из набора возможных опорных символов, причем опорные символы из поднабора связаны с пространственным каналом, при этом характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения предлагается вторичная станция, содержащая средство для связи по меньшей мере с одной первичной станцией, причем вторичная станция содержит средство для приема от первичной станции поднабора опорных символов, выбранных из набора возможных опорных символов, причем опорные символы из поднабора связаны с пространственным каналом, причем характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала.

В результате опорные символы, связанные с пространственным каналом, могут выбираться в зависимости от индекса пространственного канала, что ограничивает риск конфликтов между опорными символами различных пространственных каналов. Кроме того, имеется возможность перетасовывать назначение поднаборов опорных символов, чтобы соседние соты приоритетно использовали разные поднаборы опорных символов, как будет показано для вышеописанных вариантов осуществления. В нескольких примерах изобретения поднаборы опорных символов назначаются так, чтобы одновременно существующие опорные символы были ортогональны или существенно ортогональны друг другу. В тех случаях, когда опорные символы не ортогональны, эти эффекты могут уменьшаться, к примеру, путем избегания использования ресурсов, подверженных таким эффектам.

Эти и другие аспекты изобретения будут ясны из описанных далее вариантов осуществления и будут разъяснены со ссылками на них.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение теперь будет описано более подробно, в качестве примера, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

- Фиг.1, уже описанная, изображает структурную схему системы мобильной связи, в которой осуществляется изобретение.

- Фиг.2 изображает схему, иллюстрирующую пример назначения опорных символов в соответствии с первым вариантом осуществления.

- Фиг.3 изображает схему, иллюстрирующую пример назначения опорных символов в соответствии со вторым вариантом осуществления.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение относится к сети мобильной связи, такой как UMTS-сеть или LTE-сеть, где управление каждой сотой осуществляется первичной станцией, которая связывается с множеством вторичных станций. Нисходящая связь от первичной станции осуществляется по множеству каналов, причем некоторые каналы выделены для пользовательских данных, а другие каналы для управляющих данных для сигнальной передачи параметров передачи для управления связью от первичной станции к вторичной станции. Каналы могут определяться путем мультиплексирования по одному или более из: время, частота или код, аналогично с восходящими каналами.

В иллюстративном варианте осуществления на основе примера LTE используется единственная несущая 20 МГц. Управляющее сигнальное сообщение, к примеру, по физическому нисходящему управляющему каналу (PDCCH), может использоваться для сигнальной передачи назначений ресурсов передачи. В PDCCH первичная станция может сигнальным образом передавать параметры передачи, например, вектора/матрицы предварительного кодирования, которые позволяют вторичной станции (или Пользовательскому оборудованию, обозначаемому "UE") вычислить опорную фазу (опорные фазы) для демодуляции нисходящих данных из общих опорных символов. Опорные символы, которые предварительно кодируются специально для рассматриваемой вторичной станции (характерные для UE демодуляционные опорные символы или характерные для UE DRS), также поддерживаются в качестве варианта, но только для единственного пространственного канала. Пространственный канал может определяться комбинацией параметров передачи, таких как последовательность модуляции значений для последовательных опорных символов, временной/частотный ресурс и/или поток, сформированный посредством диаграммы направленности.

В улучшенных формах LTE-сетей, UE-специализированные DRS также предлагаются для обеспечения возможности приема передач нисходящих данных от первичной станции. DRS могут занимать некоторые из ресурсных элементов (RE) в каждом ресурсном блоке. Передача множества пространственных каналов к вторичной станции будет требовать набора DRS для каждого пространственного канала. Набор DRS для каждого пространственного канала предварительно кодируется тем же образом, что и символы данных для того же пространственного канала, и поскольку позиции и значения символов DRS известны вторичной станции, они могут использоваться в качестве опорной фазы и амплитуды для демодуляции данных, передаваемых по этому пространственному каналу. Эквивалентно, DRS могут использоваться для получения канальной оценки комбинированного канала, образованного предварительным кодированием и радиоканалом. Предварительное кодирование для пространственного канала может рассматриваться для создания порта антенны, и набор DRS для этого пространственного канала, таким образом, передается на соответствующий порт антенны.

Набор DRS для каждого пространственного канала может различаться одной или несколькими характеристиками, такими как:

- Последовательность модуляции, т.е. различные последовательности предопределенных значений для последовательных опорных символов;

- Частотная область (FDM), т.е. RE, используемые для отправки DRS, отличающиеся в частотной области от, например, других несущих частот;

- Временная область (TDM), т.е. RE, используемые для отправки DRS, отличающиеся во временной области;

- Кодовая область (CDM), т.е. различные последовательности распространения прилагаются к передаваемым символам, содержащим DRS. В этом случае будет целесообразно использовать один и тот же набор RE для отправки каждого набора DRS для каждого пространственного канала.

На практике DRS для заданного пространственного канала может содержать аспекты более чем одной отличительной характеристики, такой как: последовательность модуляции, FDM, TDM и CDM. Для заданной вторичной станции преимущество возникло бы при условии, что никакие данные не отправляются (по любому пространственному каналу) в любом RE, используемом для DRS, поскольку таким образом можно избежать любых конфликтов между данными и DRS, которые в противном случае уменьшали бы точность канальной оценки, получаемой вторичной станцией. Из этого бы следовало, что RE, используемые для любого DRS в любом пространственном канале, недоступны для данных. Кроме того, в соответствии с примером этого варианта осуществления наборы DRS, к примеру, для разных пространственных каналов взаимно ортогональны или по меньшей мере ортогональны для части набора, чтобы независимые канальные оценки могли быть получены в случае, когда более одного набора DRS передается одновременно. Два набора или поднабора DRS ортогональны, когда их произведение равно нулю. К примеру, в случае TDM два символа ортогональны, если они не пересекаются во времени. Для FDM два символа ортогональны, если их соответственные несущие частоты различны. Для CDM два символа ортогональны, если произведение их соответственных последовательностей расширения равно нулю.

В последующих описаниях вариантов осуществления делаются ссылки на ресурсные блоки. В общем, для вариантов осуществления на основе LTE этот термин предназначен для обозначения ресурсных блоков по определению для LTE (т.е. заданное количество ресурсных элементов во временной и частотной области). Однако в дополнительных вариациях таких вариантов осуществления термин может также пониматься как обозначающий часть ресурсного блока (RB) по определению для LTE, к примеру, RB может подразделяться на подблоки во времени и/или частоте, причем каждый подблок имеет определенную позицию в RB.

По существу, максимальное количество пространственных каналов, которое может поддерживаться ортогональными DRS для одного ресурсного блока, будет зависеть от порядка модуляции и общего количества RE, назначенных для DRS (т.е. максимального количества доступных ортогональных последовательностей). На практике максимумом с большой вероятностью является набор на нижнем уровне, к примеру, такой, что общее количество RE, назначенных для DRS, кратно максимальному количеству допустимых пространственных каналов, например, набор из двух DRS для каждого пространственного канала.

Тогда следующие способы находятся среди возможных способов разработки системы:

- Количество RE, назначенных для DRS, пропорционально количеству пространственных каналов, в действительности передаваемых вторичной станции UE. Это применимо к FDM и TDM. Преимущество этого состоит в минимизации издержек от DRS, когда передается меньше максимального количества пространственных каналов;

- Количество RE, назначенных для DRS, фиксировано (например, кратно максимальному количеству пространственных каналов, которые могут передаваться вторичной станции). Это будет естественным результатом использования CDM. Для FDM и TDM, равно как и для CDM, это также позволит различным пространственным каналам передаваться более чем одной вторичной станции одновременно. Это будет требовать того, чтобы UE было осведомлено о том, какой набор (или наборы) DRS ему следует использовать в качестве опорных символов для приема данных (и какой DRS соответствует какой части потока данных).

Однако, как поясняется выше и иллюстрируется на Фиг.1, вторичная станция 110d на границе соты 100a может принимать DRS одновременно из более чем одной соты, в данном случае из соты 100b. В этом случае удобно осуществлять функционирование системы так, чтобы одинаковая длительность цикла использовалась в граничащих сотах, а также так, чтобы DRS из разных сот могли различаться (например, Модуляционной последовательностью/FDM/TDM/CDM). Если вторичная станция 110d может распознать разные DRS из разных сот 100a или 100b и имеет множество принимающих антенн, то она открывает следующие возможности:

- например, вторичная станция 110d может принимать данные, передаваемые из желаемой соты, и регулировать свои веса приема, чтобы отвергать пространственные каналы от других сот;

- и наоборот, вторичная станция 110d может регулировать свои веса приема для одновременного приема данных, передаваемых из множества сот, в данном случае из 100a и 100b (например, с использованием различных пространственных каналов и различных DRS).

Таким образом, предпочтительным преимуществом для вторичной станции является возможность различить DRS из разных сот посредством различных характеристик, таких как последовательности расширения (или коды расширения), при условии, что это не увеличит количество RE, необходимых для DRS. Однако производительность этого подхода расширения снижается при часто сменяющихся каналах. В качестве примера предлагается в соответствии с вариантом осуществления изобретения, чтобы DRS из разных сот были ортогональны (или почти ортогональны).

В частном примере LTE осуществление такой системы было бы следующим:

- Максимальное количество пространственных каналов, которые могут быть переданы одному UE в одной соте, равно 8. Следует заметить, что само по себе это ограничит общее количество пространственных каналов, передаваемых в соте;

- Количество RE для DRS в одном RB может являться таким числом, как 12 или 24;

- Предполагается, что способ осуществления DRS позволит некоторую интерполяцию коэффициентов канала по одному ресурсному блоку по меньшей мере при некоторых условиях.

С учетом этих ограничений существует существенная вероятность, что DRS с одинаковыми характеристиками будут приниматься вторичной станцией из двух разных сот, что приведет к существенным ошибкам в оценке канала. Эта проблема конфликтующих DRS может сказаться на большой части полосы пропускания системы и сохраняться в течение значительных периодов времени (к примеру, если планирование одних и тех же вторичных станций осуществляется в последовательных подкадрах). Два DRS называются конфликтующими, если эти два DRS взаимодействуют друг с другом так, что принимающая станция может не иметь возможности извлечь опорную фазу или канальную оценку.

В результате в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения первичные станции конфигурируются так, чтобы назначать поднабор опорных символов, например DRS, пространственному каналу. Этот назначенный поднабор выбирается из набора возможных опорных символов, доступных для рассматриваемой соты. С целью провести различие этих DRS и DRS, которые могут быть переданы в соседних сотах, характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала. Такая характеристика передачи может выбираться по любой области, такой как последовательность модуляции, CDM, FDM, TDM, отдельно или в комбинации, к примеру по меньшей мере одна из: последовательность модуляции, последовательность расширения и элемента временного/частотного ресурса. Таким образом, вероятность конфликта DRS (т.е. вероятность того, что DRS занимают одни и те же время, частоту, последовательность расширения и последовательность модуляции) уменьшается.

С целью дополнительно уменьшить риск конфликтов опорных символов в одной вариации первого варианта осуществления выбирается такой поднабор DRS, который ортогонален другим DRS, передаваемым либо внутри той же соты, либо внутри соседней соты. Это возможно, к примеру, если выбор назначенного поднабора зависит от идентификации соты. Таким образом, это обеспечивает возможность перетасовывать поднаборы DRS между сотами. Тогда выбор DRS из одной соты для другой выполняется так, чтобы назначить другой ортогональный поднабор. Следует заметить, что также возможно, что единственная первичная станция работает для множества сот и, таким образом, осведомлена об использовании этого DRS в различных сотах. Это обеспечивает возможность выбора ортогональных DRS.

То же может прилагаться к вторичной станции, принимающей одновременно множество поднаборов DRS.

В примере предыдущих вариантов осуществления, назначение ресурсов выполняется так, как иллюстрируется на Фиг.2 и 3. Фиг.2 и 3 изображают два списка DRS, содержащихся в соте. Эти списки могут быть идентичны в этом варианте осуществления. Однако в вариации этого варианта осуществления списки различаются в том смысле, что по меньшей мере не все DRS первого списка включаются во второй список DRS, содержащийся во второй соте. В другой вариации этого варианта осуществления используется два различных списка, включающих в себя одни и те же элементы, но в разном порядке.

Как изображено на Фиг.2 и 3, элементы 200 и 300 списков имеют один и тот же порядок. Когда сота, имеющая список с Фиг.2, ассоциирует DRS с пространственными каналами, она начинает от начального значения 201 списка и назначает DRS последовательно от этой начальной точки. Аналогично, другая сота, имеющая список с Фиг.3, начинает с начальной точки 301. Таким образом, DRS назначаются в приоритетном порядке, который различается для каждой соты, и это позволяет избежать конфликтов. Предпочтительно DRS в списках взаимно ортогональны.

Начальное значение DRS в списке может зависеть от идентификатора соты, чтобы две соседние соты имели различные начальные точки.

Однако эта последняя вариация является всего лишь примером, поскольку поднабор опорных символов может выбираться на основе других параметров, позволяющих перетасовывание DRS, таким образом, уменьшая риск конфликтов. В качестве примеров поднабор опорных символов может зависеть от по меньшей мере одного из следующих параметров:

- Идентификатор вторичной станции,

- Идентификатора первичной станции,

- Количество подкадров,

- Количество OFDM-символов,

- Индекс ресурсного блока,

- Позиция подблока внутри ресурсного блока,

- Индекс для группы ресурсных блоков,

- Несущая частота,

- Индекс несущей.

Кроме того, имеется возможность использовать схему скачков DRS, где DRS изменяется в зависимости от времени в соответствии с предопределенной последовательностью. Последовательности являются предопределенными и известны каждой вторичной станции в сотах. Каждая сота может иметь определенный набор из одной или нескольких последовательностей, причем этот набор отличается от наборов соседних сот.

С целью достичь преимуществ от наличия разных DRS в разных сотах в другом варианте осуществления предлагается следующее:

- DRS для различных пространственных каналов различаются по CDM, и каждый пространственный канал ассоциируется с последовательностью расширения DRS. Последовательность расширения DRS составлена из комплексных значений;

- С целью позволить интерполяцию канальных коэффициентов по ресурсному блоку, длина последовательности расширения DRS должна (предпочтительно) быть равна делителю количества RE, назначенных для DRS в одном ресурсном блоке. Другая канальная оценка может быть получена для каждого повторения последовательности расширения по ресурсному блоку. Альтернативно, интерполяция будет возможна, если оценки канальных коэффициентов могут быть получены с использованием только частей последовательности расширения;

- Различные последовательности расширения DRS ортогональны (или почти ортогональны). Тогда существует две основные возможности для назначения последовательностей DRS:

- Случай 1. Пространственные каналы в заданной соте могут ассоциироваться с любой из возможных последовательностей расширения DRS;

или

- Случай 2. Пространственные каналы в заданной соте могут ассоциироваться только с ограниченным поднабором возможных последовательностей расширения DRS.

Следует заметить, что как для случая 1, так и для случая 2 будет преимуществом иметь больше последовательностей расширения DRS, чем максимальное количество пространственных каналов, которые могут быть переданы единственной вторичной станцией. Этот больший выбор последовательностей расширения DRS потенциально позволит уменьшить вероятность конфликтов между последовательностями расширения DRS из граничащих сот.

Как в случае 1, так и в случае 2 появляется возможность позволить любую произвольную ассоциацию между пространственным каналом и последовательностью расширения DRS. Тогда eNB сигнальным образом передаст UE (например, по PDCCH) количество пространственных каналов, которые он должен принять (по PDSCH), и то, какая последовательность расширения DRS соответствует каждому пространственному каналу. Однако это потребовало бы существенных издержек сигнальной передачи в случае большого количество пространственных каналов на одну вторичную станцию. Более простой подход будет состоять в том, что последовательности расширения DRS в наборе присваиваются каждому пространственному каналу в том порядке, в котором они перечислены в наборе. В этом случае eNB сигнальным образом передаст вторичной станции количество пространственных каналов и последовательность расширения DRS, ассоциированную с первым пространственным каналом. Дальнейшие пространственные каналы для этой вторичной станции будут ассоциироваться последовательно с остальными последовательностями расширения DRS в наборе.

Следуя случаю 1: "Пространственные каналы в заданной соте могут ассоциироваться с любой из возможных последовательностей расширения DRS". Поскольку велика вероятность, что не все возможные пространственные каналы (и последовательности расширения DRS) в любой соте будут использоваться, с целью обеспечения того, чтобы различные последовательности расширения DRS использовались в граничащих сотах, предлагается следующее:

- Последовательности расширения DRS присваиваются каждому пространственному каналу в соте последовательно (или предпочтительно последовательно);

- Последовательность расширения DRS, присвоенная (или предпочтительно присвоенная) первому пространственному каналу, используемому в соте, получается из ID соты так, что ID других сот обычно приводят к другим последовательностям DRS для первого пространственного канала.

Следуя случаю 2: "Пространственные каналы в заданной соте могут ассоциироваться только с ограниченным поднабором возможных последовательностей расширения DRS", предлагается следующее:

- Набор последовательностей расширения DRS, который может использоваться в заданной соте, получается из ID соты так, что ID других сот обычно приводят к другим наборам последовательностей расширения DRS;

- Последовательности расширения DRS в наборе присваиваются каждому пространственному каналу в том порядке, в котором они перечислены в наборе;

- Упорядочивание последовательностей расширения DRS в наборах выполняется так, что, когда ID сот приводят к двум наборам, полученным через разные ID сот, имеющим одни и те же количества, они обычно находятся в другом порядке;

- Упорядочивание последовательностей расширения DRS в наборах выполняется так, что, когда два ID сот приводят к двум наборам, полученным через разные ID сот, имеющим одни и те же количества, по меньшей мере первый, а предпочтительно первые несколько членов наборов обычно различаются. Это будет означать, к примеру, что для двух UE, каждому из которых назначен единственный пространственный канал в граничащих сотах, будут обычно присваиваться разные последовательности расширения DRS;

- Простой схемой было бы генерирование членов набора в виде последовательных целых чисел с начальным значением, определяемым через ID соты.

Вышеприведенное предполагает, что будет более или менее фиксированная ассоциация между пространственными каналами и последовательностями расширения DRS и что это будет выбираться для избегания нежелательных конфликтов между последовательностями DRS (например, в граничащих сотах).

Другим подходом, используемым в других вариантах осуществления, является внесение элемента случайности в эту ассоциацию. Это может быть достигнуто, если последовательность расширения DRS, ассоциированная с первым пространственным каналом, присвоенным (или предпочтительно присвоенным) в заданном ресурсном блоке, получается посредством одного или нескольких из следующих параметров:

- предопределенный сдвиг (например, сигнальным образом переданный заданному UE),

- ID соты,

- ID UE,

- количество подкадров,

- количество OFDM-символов,

- индекс ресурсного блока (например, в частотной области),

- позиция подблока внутри ресурсного блока,

- индекс для группы ресурсных блоков,

- несущая частота (в абсолютной частоте),

- индекс несущей (например, внутри набора несущих компонентов).

Таким образом, это обеспечивает "скачки DRS" в том смысле, что конфликта между неортогональными DRS из разных сот в одном подкадре/ресурсном блоке/несущей удастся с наибольшей вероятностью избежать в другом подкадре/ресурсном блоке/несущей. Во многих случаях характеристики неортогональных DRS будут известны передатчику и/или приемнику, и, следовательно, любые конфликты могут определяться заранее, и при необходимости использование ресурсов, где произошли конфликты, может избегаться, например, путем подходящего планирования передач. Другая возможность состоит в получении приемником опорной фазы или канальной оценки путем интерполяции из граничащих ресурсов частотной области, где отсутствуют конфликты. Поскольку согласно изобретению DRS из разных сот можно сделать ортогональными по меньшей мере в некоторых из временных/частотных ресурсов, то другие DRS будут предпочтительно выполняться так, чтобы частично совпадать друг с другом и не совпадать с данными, переданными от любой соты (по меньшей мере при предположении, что символы DRS передаются с мощностью, схожей с мощностью передачи символов данных). Это отличается от использования общих опорных символов (CRS), определенных в выпуске 8 LTE, где стандарт обеспечивает возможность для CRS из разных сот занимать разные позиции в частотной области. В осуществлении выпуска 8 LTE считалось преимуществом частичное совпадение CRS с данными из другой соты вместо CRS, поскольку символы CRS обычно передаются с более высокой мощностью, чем символы данных.

В другой вариации этого варианта осуществления, осуществляемой в такой системе, как LTE, вторичная станция информируется путем сигнального сообщения (или вычисления) о количестве нисходящих антенн, доступных в соте, и может, следовательно, вычислить набор последовательностей расширения DRS, которые потенциально доступны. Вторичная станция информируется путем сигнального сообщения (например, с индексом, относящимся к первому члену набора, дающему первый член поднабора) поднабора DRS, которые могут использоваться для нисходящих передач к этому UE. Это предполагает, что размер поднабора равен максимальному рангу нисходящих передач (т.е. максимальному количеству пространственных каналов). В PDCCH-сообщении UE информируется о ранге (R) передачи нисходящей передачи в PDSCH и предполагает, что первые R последовательностей расширения DRS из поднабора ассоциируются с соответственными R пространственными каналами.

В другой вариации предыдущих вариантов осуществления схема назначения DRS подобна первому варианту осуществления, за исключением того, что первый член поднабора последовательностей расширения DRS определяется через ID соты. В вариациях этого варианта осуществления поднабор последовательностей DRS может определяться через один или несколько из следующих параметров:

- количество подкадров,

- индекс ресурсного блока (например, в частотной области),

- позиция подблока внутри ресурсного блока,

- количество OFDM-символов,

- несущая частота (в абсолютной частоте),

- индекс несущей (например, внутри набора несущих компонентов).

В качестве вариации DRS, разделяемые последовательностью расширения, могут дополнительно различаться наличием различных модуляционных последовательностей и/или различных позиций символов во временной и/или частотной области. Одна или несколько из этих характеристик могут быть фиксированными (например, определяемыми через другие неизменные параметры системы, такие как количество антенных портов), конфигурируемыми полунеизменным образом (например, через сигнальные сообщения верхнего уровня) или динамически конфигурируемыми (например, через сигнальные сообщения физического уровня).

В дополнительном варианте осуществления на основе LTE DRS для различных пространственных каналов выполняются так, чтобы быть ортогональными частично по FDM (т.е. посредством назначения разных ресурсных элементов в частотной области) и частично по CDM (т.е. посредством разных кодов расширения). Для DRS, разделяемых CDM, заданный RE, назначенный для DRS, будет использоваться для передачи сигнала, который представляет из себя сумму DRS для более чем одного пространственного канала. В случае, когда расширение прилагается к временной области, это может приводить к неравноценным уровням общей мощности передачи на OFDM-символ. Для получения более равного мощностного баланса распространяемый код для каждого DRS изменяется в зависимости от позиции RE в частотной области. Эта позиция может определяться по меньшей мере частично в отношении подблоков внутри одного RB. В характерной вариации этого варианта осуществления набором кодов расширения является набор последовательностей Адамара, и последовательности расширения для различных позиций в частотной области получаются путем циклического сдвига этих последовательностей. В одной версии этого варианта осуществления для четырех пространственных каналов соответствующими несдвинутыми последовательностями расширения (занимающими 4 RE) являются:

(1,1,1,1)

(1,-1,1,-1)

(1,1,-1,-1)

(1,-1,-1,1)

С циклическим сдвигом на 1 последовательности становятся:

(1,1,1,1)

(-1,1,-1,1)

(-1,1,1,-1)

(1,1,-1,-1)

С циклическим сдвигом на 2 последовательности становятся:

(1,1,1,1)

(1,-1,1,-1)

(-1,-1,1,1)

(-1,1,1,-1)

и т.д.

Используемый циклический сдвиг зависит от позиции в частотной области. В качестве примера для последовательных позиций в частотной области циклический сдвиг возрастает на 1. DRS для последующих пространственных каналов дополнительно различаются по FDM и также имеют циклический сдвиг, примененный к их последовательностям расширения. Для улучшенного локального мощностного баланса между антеннами (например, при небольшом количестве RB) преимуществом является различность циклического сдвига для этих DRS, к примеру, для последовательных позиций в частотной области циклический сдвиг уменьшается на 1 (или, что в данном случае эквивалентно, увеличивается на 3). Таким образом, применяемый циклический сдвиг может зависеть от пространственного канала, соответствующего DRS. В смежном варианте осуществления, направленном на повышение однородности уровня мощности по времени на заданной частоте, циклический сдвиг зависит от позиции во временной области. Эти два варианта осуществления могут комбинироваться, чтобы циклический сдвиг зависел как от временной, так и от частотной позиции.

В другом варианте осуществления на основе LTE существует 12 RE, зарезервированных для DRS для пространственных каналов с количеством до четырех. DRS для двух пространственных каналов различаются по CDM. Последовательности расширения CDM определяются по минимуму из двух пар RE, разделенных в частотной области, следующим образом:

  Пространственный
канал 1 Пространственный
канал 2 Поднесущая 1 (1,1) (1,-1) Поднесущая 2 (1,1) (1,-1)

Дополнительные DRS могут различаться по различным неортогональным скремблирующим последовательностям. Такие скремблирующие последовательности DRS могут определяться следующим образом:

Начальная установка генератора псевдослучайных последовательностей c(i) будет производиться следующим образом: c _нач=(n _s/2+1)·(2N _ID ^сота+1)·2¹⁶+n _SCID - в начале каждого подкадра, где n _SCID может принимать значения 0 или 1 и может сигнальным образом передаваться, к примеру, динамически по PDCCH.

Пространственные каналы 1 и 2 поддерживаются значением n _SCID=0, а пространственные каналы 3 и 4 поддерживаются значением n _SCID=1. Эта методика может иметь недостаток в том, что DRS для пространственных каналов 3 и 4 не будут ортогональными DRS для пространственных каналов 1 и 2. В дополнение, требования такого осуществления непригодны для подавления конфликтов между последовательностями.

Следовательно, в этом варианте осуществления дополнительные DRS различаются посредством ортогональной скремблирующей последовательности. Предыдущий подход модифицируется так, чтобы скремблирующие последовательности DRS для дополнительных пространственных каналов были ортогональны. Это выполняется путем модификации одной последовательности для генерирования второй ортогональной последовательности. В этом варианте осуществления, поскольку первая последовательность составлена из QPSK-символов, это выполняется путем обращения каждого второго символа, комплексно сопряженного для первой последовательности посредством умножения на чередующуюся обращающую последовательность (1, -1, 1, -1, 1, -1, …). В более общем смысле это может выполняться путем обращения каждой второй группы из N комплексно сопряженных символов. Существует большое количество других потенциальных обращающих схем. Предлагаемая последовательность для этого варианта осуществления имеет преимущество в том, что она обеспечивает ортогональность DRS по минимальному количеству RE. В качестве конкретного примера первая последовательность DRS может определяться следующим образом:

А вторая последовательность DRS генерируется следующим образом:

Первый член этого уравнения предназначен для генерирования чередующейся обращающей последовательности. Оператор ( )* означает комплексно сопряженное.

Начальная установка генератора псевдослучайных последовательностей c(i) будет производиться следующим образом: c _нач=(n _s/2+1)·(2N _ID ^сота+1)·2¹⁶ - в начале каждого подкадра. Параметр n _SCID теперь используется отличным образом от предыдущего способа 1 (т.е. для позволения или запрещения использования второй последовательности), но все равно может аналогично динамически передаваться сигнальным образом.

Это уравнение имеет недостаток в том, что последовательности не обязательно являются полностью ортогональными внутри одного RB. Эта проблема может решаться, к примеру, следующей модификацией:

Это предназначено для обеспечения регулировки начального значения обращающей последовательности для применения к URS, проявляющихся в различных символах OFDM, так, чтобы последовательными обращающими последовательностями были (1, -1, 1, -1, 1, -1, …) и (-1, 1, -1, 1, -1, 1, …).

Результатом будет схема, подобная следующей для 12 RE для URS в одном RB, что даст в результате ортогональность по любой группе из 4 RE.

1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1

В смежном варианте осуществления дополнительные DRS имеют тот же скремблирующий код, но различаются дополнительными ортогональными кодами расширения следующим образом:

  Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 Уровень 4 Поднесущая 1 (1,1) (1,-1) (1,1) (1,-1) Поднесущая 2 (1,1) (-1,1) (-1,-1) (1,-1)

Таким образом, эти коды обеспечивают ортогональность между всеми четырьмя DRS.

В еще одном варианте осуществления на основе LTE DRS для различных пространственных каналов осуществляются так, чтобы быть ортогональными частично по FDM (т.е. посредством назначения различных ресурсных элементов в частотной области) и частично по CDM (т.е. посредством различных кодов расширения). Граничащие соты синхронизируются, и по меньшей мере два из пространственных каналов внутри одной соты или по меньшей мере двух разных сот разделяются по FDM. Для того чтобы DRS для различных пространственных каналов не подвергались помехам от передачи данных, ресурсные элементы (RE), используемые для DRS для одного пространственного канала, резервируются и не используются для передачи данных по другим пространственным каналам, и наоборот. По меньшей мере два разных пространственных канала из одной соты или по меньшей мере двух разных сот могут использоваться для передачи данных к одной вторичной станции или разным вторичным станциям. Вторичная станция, принимающая заданный пространственный канал, уведомляется о том, были ли какие-либо ресурсные элементы, которые могут использоваться для этой передачи данных, зарезервированы согласно фиксированным параметрам системы, полунеизменной конфигурации или динамической конфигурации.

В одной вариации этого варианта осуществления мощностный уровень DRS используется вторичной станцией для установления опорной амплитуды для приема передаваемых данных по соответствующему пространственному каналу. Если по меньшей мере два пространственных канала передаются разным вторичным станциям и вторичная станция уведомляется о любых ресурсных элементах, зарезервированных для других пространственных каналов, то вторичная станция должна предположить дополнительный мощностный сдвиг между принятой мощностью DRS (например, в отношении энергии на ресурсный элемент) и мощностью символа данных. В случае, когда вторичная станция принимает заданное количество пространственных каналов и количество зарезервированных ресурсных элементов соответствует тому же количеству пространственных каналов, мощностный сдвиг полагается равным -3 дБ. Другие предположения могут делаться в вариациях этого варианта осуществления. К примеру, вторичная станция может предполагать фиксированный мощностный сдвиг (например, -3 дБ), если какой-либо набор ресурсных элементов зарезервирован.

В дополнительном варианте осуществления на основе LTE DRS для пространственных каналов из двух разных сот могут разделяться путем применения частотного сдвига относительно опорной позиции (например, сдвиг на целое число ресурсных элементов). Сдвиг может определяться следующим образом:

- Фиксированный или конфигурированный полунеизменным образом частотный сдвиг;

- Динамически конфигурируемый частотный сдвиг: Может быть фиксированный или конфигурированный полунеизменным образом частотный сдвиг;

- Характерный для соты частотный сдвиг по умолчанию с необязательным полунеизменным или динамически конфигурируемым частотным сдвигом:

- Частотный сдвиг может конфигурироваться для всех DRS, направленных одной вторичной станции, или конфигурироваться для каждой группы CDM, или конфигурироваться для каждого порта антенны.

В вариации любого варианта осуществления, где частотный сдвиг DRS является конфигурируемым, позиция любых RE, зарезервированных для других пространственных каналов, также является отдельным образом конфигурируемой. Это обеспечит возможность подавления помех между сотами. К примеру, DRS могут выполняться ортогональным образом между (синхронизированными во времени) сотами путем конфигурирования зарезервированных RE в тех позициях, где другие соты отправляют DRS.

Следует заметить, что не является обязательным условие, чтобы станции имели возможность связываться в соответствии с режимом передачи с формированием диаграммы направленности.

Это изобретение применимо к сетям мобильной связи, таким как сети UMTS или UMTS LTE.

В настоящем техническом описании и формуле изобретения упоминание элемента в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. Кроме того, слово "содержит" не исключает наличия других элементов или этапов, помимо перечисленных.

Включение позиционных обозначений в скобках в формуле предназначено для облегчения понимания и не предназначено для ограничения.

По прочтении настоящего раскрытия другие модификации будут очевидны специалистам в данной области техники. Такие модификации могут включать в себя другие признаки, которые уже известны в данной области техники радиосвязи.

Изобретение относится к системе мобильной связи, в частности к согласованной технологии формирования диаграммы направленности посредством использования антенн первичных станций из разных сот, и позволяет уменьшить риск конфликта между опорными символами. Изобретение раскрывает способ и устройство функционирования первичной станции для связи с множеством вторичных станций, которая передает первый поднабор опорных символов, связанных с пространственным каналом, причем характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ функционирования первичной станции, содержащей средство для связи с множеством вторичных станций, причем способ содержит этап, на котором первичная станция передает вторичной станции первый поднабор опорных символов, выбранных из набора возможных опорных символов, причем опорные символы из первого поднабора связаны с пространственным каналом, при этом характеристика передачи первого поднабора опорных символов зависит от пространственного канала.

2. Способ по п.1, в котором характеристика передачи набора опорных символов содержит по меньшей мере одно из: последовательности модуляции, последовательности расширения, циклического сдвига последовательности расширения, скремблирующей последовательности и множества временных/частотных ресурсных элементов.

3. Способ по п.1, в котором первый поднабор опорных символов вторичной станции взаимно ортогонален по меньшей мере с одним другим поднабором опорных символов, переданным этой вторичной станции.

4. Способ по п.1, в котором первый поднабор опорных символов, переданный вторичной станции, взаимно ортогонален по меньшей мере с одним другим поднабором опорных символов, переданным дополнительной вторичной станции.

5. Способ по п.3 или 4, в котором упомянутый по меньшей мере один другой поднабор опорных символов получается путем умножения символа, комплексно сопряженного с каждым символом из первого поднабора опорных символов, на последовательность, содержащую по существу равные количества символов со значением x и символов со значением -x.

6. Способ по п.5, в котором последовательность, содержащая по существу равные количества символов со значением x и символов со значением -x, является последовательностью символов с последовательным чередованием между значением 1 и значением -1.

7. Способ по п.1, в котором часть первого поднабора опорных символов располагается как во временной, так и в частотной областях и взаимно ортогональна соответствующей части по меньшей мере одного другого поднабора опорных символов, идентичным образом расположенной как во временной, так и в частотной областях.

8. Способ по п.1, в котором первичная станция функционирует для соты и в котором набор возможных опорных символов зависит от идентификатора соты первичной станции.

9. Способ по п.1, в котором набор возможных опорных символов является упорядоченным списком, в котором каждый поднабор опорных символов присоединен последовательно и в котором начальное значение поднабора для пространственного канала зависит от индекса соответствующего пространственного канала.

10. Способ по п.9, в котором первичная станция функционирует для соты и в котором начальное значение определяется из идентификатора соты первичной станции.

11. Способ по п.1, в котором поднабор опорных символов дополнительно зависит по меньшей мере от одного из следующих параметров:
- идентификатора вторичной станции,
- идентификатора первичной станции,
- количества подкадров,
- количества OFDM-символов,
- индекса ресурсного блока,
- подблока в пределах ресурсного блока,
- индекса для группы ресурсных блоков,
- несущей частоты,
- индекса несущей.

12. Способ по п.1, в котором поднабор опорных символов дополнительно изменяется в зависимости от времени.

13. Способ по п.1, в котором пространственный канал связан с антенной или портом антенны.

14. Способ функционирования вторичной станции, содержащей средство для связи по меньшей мере с одной первичной станцией, причем способ содержит этапы, на которых вторичная станция принимает от первичной станции поднабор опорных символов, выбранных из набора возможных опорных символов, причем опорные символы из поднабора связаны с пространственным каналом, при этом характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала.

15. Первичная станция, содержащая средство для связи с множеством вторичных станций, причем первичная станция содержит средство для передачи вторичной станции поднабора опорных символов, выбранных из набора возможных опорных символов, причем опорные символы из поднабора связаны с пространственным каналом, при этом характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала.

16. Вторичная станция, содержащая средство для связи по меньшей мере с одной первичной станцией, причем вторичная станция содержит средство для приема от первичной станции поднабора опорных символов, выбранных из набора возможных опорных символов, причем опорные символы из поднабора связаны с пространственным каналом, при этом характеристика передачи поднабора опорных символов зависит от пространственного канала.