СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА КАНАЛА Российский патент 2015 года по МПК H04L25/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом имеет отношение к обработке связного сигнала и, в частности, имеет отношение к получению оценок качества канала для одного набора поднесущих в OFDM-сигнале на основании оценок качества канала, определенных для другого набора поднесущих.

Уровень техники

Синхронизация принимающего устройства и Контроль Линии Радиосвязи (RLM - Radio Link Monitoring) обеспечивают важные функции в типичной сети беспроводной связи. Например, в сетях беспроводной связи, функционирующих в соответствии со стандартами Долгосрочного Развития (LTE - Long Term Evolution), (первичный и вторичный) сигналы синхронизации, передаваемые от eNB, позволяют подвижным терминалам или другим единицам Пользовательского Оборудования (ПО) обнаруживать новые ячейки и синхронизироваться с ними для измерений качества/уровня сигнала, что дает возможность принятия решений о надежной эстафетной передаче (ЭП). Схожим образом RLM позволяет отдельным терминалам обнаруживать неисправность линии радиосвязи и другие проблемы связи и предпринимать или иным образом инициировать выполнение соответствующего действия, такого как технологический процесс повторного подключения или восстановления линии связи.

Однако по ряду причин, включающих в себя энергетическую эффективность на стороне сети и увеличение времени работы от батареи на стороне терминала, развитие стандартов беспроводной связи направлено на все более широкое использование DTX (discontinuous transmission - прерывистая передача) и/или DRX (discontinuous reception - прерывистый прием). Например, в LTE eNB могут использовать DTX для экономии энергии или по другим причинам, и точно так же ПО может использовать DRX, и то и другое усложняет оценки качества канала из-за ограниченной возможности измерения. Согласно стандарту LTE функция RLM подразумевает, что ПО регулярно контролирует качество обслуживающей ячейки и на основании оцениваемого качества выявляет "синхронное" и "асинхронное" состояния линии радиосвязи обслуживающей ячейки. Опорные сигналы используются, чтобы получать характеристику качества обслуживающей ячейки для RLM. Экономия энергии на eNB LTE может привести к ослаблению передачи опорного сигнала и, следовательно, отрицательно скажется на рабочих характеристиках RLM.

Раскрытие изобретения

Согласно одному из аспектов представленные в данном документе идеи преимущественно предусматриваются для получения оценок качества канала заданных поднесущих в OFDM-сигнале, основываясь на измерениях опорного сигнала (RS - Reference Signal), произведенных с использованием других поднесущих. По меньшей мере, в одном из вариантов осуществления, например, принимающее устройство напрямую вычисляет оценки качества канала, используя RS, принимаемые на Блоках Ресурсов (БР), соответствующих Первичному и/или Вторичному Сигналам Синхронизации, эти сигналы передаются даже тогда, когда eNB работает в режиме DTX. Затем принимающее устройство использует эти измерения качества канала, чтобы получить оценки качества канала для других БР в OFDM-сигнале, таких как используемые для Физического Выделенного Канала Данных (PDDCH - Physical Dedicated Data Channel) или для другого канала физического уровня.

В более широком смысле один из вариантов осуществления идей, описываемых в данном документе, обеспечивает способ использования в устройстве беспроводной связи оценок качества первого канала, определенных для первого набора поднесущих в OFDM-сигнале, для получения оценок качества второго канала для второго набора поднесущих в OFDM-сигнале. Способ включает в себя этапы, на которых принимают справочную информацию относительно первого набора поднесущих; генерируют оценки качества первого канала в частотной области, основываясь на принятой справочной информации; вычисляют профиль отношения мощности сигнала и времени задержки для первого набора поднесущих; и определяют оценки качества второго канала либо путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, либо как среднее значение оценок качества первого канала, в зависимости от разброса задержки в профиле отношения мощности сигнала и времени задержки.

Например, если устройство считает, что разброс задержки ("рассеяние") будет низким или высоким, что указывается в PDP, оно получает оценки качества второго канала, исходя из оценок качества первого канала, с использованием технологического процесса усреднения. С другой стороны, если устройство считает что разброс задержки будет умеренным, например, лежащим между определенными низким и высоким порогами рассеяния, оно получает оценки качества второго канала, исходя из оценок качества первого канала, с использованием технологического процесса экстраполяции.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение предоставляет устройство беспроводной связи, которое выполняется с возможностью использования оценок качества первого канала, определенных для первого набора поднесущих в OFDM-сигнале, для получения оценок качества второго канала для второго набора поднесущих в OFDM-сигнале. Устройство беспроводной связи содержит, например, подвижный терминал или другую единицу Пользовательского Оборудования (или содержит принимающее устройство на стороне сети). В любом случае устройство включает в себя: принимающее устройство, выполненное с возможностью приема справочной информации относительно первого набора поднесущих; устройство оценки качества первого канала, выполненное с возможностью генерирования оценок качества первого канала в частотной области, основываясь на принятой справочной информации; устройство расчета профиля отношения мощности сигнала и времени задержки, выполненное с возможностью вычисления профиля отношения мощности сигнала и времени задержки для первого набора поднесущих; и устройство оценки качества второго канала, выполненное с возможностью определения оценок качества второго канала либо путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, либо как среднего значения оценок качества первого канала, в зависимости от разброса задержки в профиле отношения мощности сигнала и времени задержки. Устройство также может включать в себя устройство оценки Коэффициента Ошибок в Блоках (BLER - Block Error Rate), которое оценивает BLER в отношении второго набора поднесущих, основываясь, по меньшей мере, на оценках качества второго канала - оценка BLER может использовать оценки качества и первого и второго канала.

Конечно, настоящее изобретение не ограничивается вышеприведенным кратким описанием признаков и преимуществ. Специалисты в данной области техники обнаружат дополнительные признаки и преимущества при прочтении последующего подробного описания, в котором освещаются несколько иллюстративных вариантов осуществления, и при изучении прилагаемых чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является структурной схемой одного из вариантов осуществления сети беспроводной связи и связанного с ней терминала беспроводной связи в качестве иллюстративного устройства.

Фиг.2 является структурной схемой одного из вариантов осуществления схем обработки данных, реализованных в терминале беспроводной связи на фиг.1.

Фиг.3 является диаграммой одного из вариантов осуществления определения низкого и высокого порогов рассеяния для использования при определении диапазонов разброса задержки, на основании которых принимаются решения относительно технологического процесса, используемого при получении оценок качества второго канала, исходя из оценок качества первого канала.

Фиг.4 и 5 демонстрируют иллюстративные таблицы порогов и длин фильтров в зависимости от полосы пропускания нисходящей линии связи ячейки и конфигурации передающей антенны в условиях синхронного и асинхронного вариантов соответственно.

Фиг.6 и 7 являются логическими блок-схемами последовательностей операций вариантов осуществления способа обработки для получения оценок качества второго канала (для второго набора поднесущих в OFDM-сигнале), исходя из оценок качества канала, определенных для первого набора поднесущих в OFDM-сигнале.

Фиг.8 является диаграммой типичного размещения отобранных Блоков Ресурсов (БР) в частотно-временной сетке OFDM-сигнала на основе LTE.

Осуществление изобретения

В качестве неограничивающего примера фиг.1 демонстрирует вариант осуществления сети 10 беспроводной связи, которая включает в себя Сеть Радиодоступа (RAN - Radio Access Network) 12, которая выполняется с возможностью коммуникативного соединения одного или более подвижных терминалов 14 с Базовой Сетью (CN - Core Network) 16, которая в свою очередь коммуникативно соединяется с одной или более (внешними) сетями 18, использующими протокол межсетевого взаимодействия (IP - Internet Protocol). В частности, RAN 12 обеспечивает обслуживание нисходящей линии связи на базе своей передачи одного или более уплотненных с ортогональным частотным разделением (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplex) сигналов на терминал(ы) 14.

Используя сетевые стандарты Долгосрочного Развития (LTE) в качестве примера, фиг.1 изображает RAN 12 в виде "Evolved UMTS Terrestrial RAN" (Усовершенствованная Сеть Наземного Радиодоступа к Универсальной Системе Подвижной Связи) или E-UTRAN, которая включает в себя "Evolved NodeB" (Усовершенствованный Узел B) или eNB 20. CN 16 представляется в виде "Evolved Packet Core" (Усовершенствованное Пакетное Ядро) или EPC, которое включает в себя "Mobility Management Entity" (Узел Управления Подвижностью) или MME 22 и "System Architecture Evolution Gateway" (Шлюз архитектуры "Эволюция Системной Архитектуры") или SAE GW 24. За дополнительной вводной информацией о LTE можно обратиться к Официальному Документу ERICSSON, озаглавленному "LTE - введение", Документ Номер 284 23-3124 Uen, Редакция B, июнь 2009.

Однако поскольку специалисты в соответствующей области техники знакомы с основными понятиями сетей LTE, в настоящем обсуждении основное внимание обращено на новую и обладающую признаками изобретения оценку качества канала, рассматриваемую в данном раскрытии. С этой целью терминал 14 выступает в качестве неограничивающего примера устройства беспроводной связи, которое выполнено с возможностью использования оценок качества первого канала, определенных для первого набора поднесущих в OFDM-сигнале, для получения оценок качества второго канала для второго набора поднесущих в OFDM-сигнале. Например, eNB 20 включает в себя одну или более передающих антенн 26 и использует их для передачи (нисходящего) OFDM-сигнала на терминал 14, который включает в себя одну или более приемных антенн 28, для приема передаваемого OFDM-сигнала.

Кроме того, терминал 14 включает в себя принимающее устройство 30, передающее устройство 32, а также одну или более связанную схему(ы) 34 обработки данных. Принимающее устройство 30 выполняется с возможностью приема справочной информации относительно первого набора поднесущих. В качестве примера принимающее устройство 30 включает в себя схемы для усиления, фильтрации, регулирования усиления, преобразования с понижением частоты и оцифровки для порождения потоков цифровых отсчетов, соответствующих OFDM-сигналу, принимаемому на антенне(ах) 28.

Соответственно в качестве иллюстративного варианта осуществления эти одна или более схема(ы) 34 обработки данных формируются в соответствии с фиг.2, причем они содержат устройство 40 оценки качества первого канала, которое выполняется с возможностью генерирования оценок качества первого канала в частотной области, основываясь на принятой справочной информации; устройство 42 расчета профиля отношения мощности сигнала и времени задержки, которое выполняется с возможностью вычисления профиля отношения мощности сигнала и времени задержки для первого набора поднесущих; и устройство 44 оценки качества второго канала, которое выполняется с возможностью определения оценок качества второго канала либо путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, либо как среднего значения оценок качества первого канала, в зависимости от разброса задержки в профиле отношения мощности сигнала и времени задержки. Дополнительно, по меньшей мере, в одном из вариантов осуществления эти одна или более схем 34 обработки данных включают в себя устройство 46 оценки Коэффициента Ошибок в Блоках (BLER), которое будет описано ниже.

В одном из вариантов осуществления устройство 44 оценки качества второго канала выполняется с возможностью определения оценок качества второго канала как среднего значения оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки выходит за пределы определенного диапазона значений разброса задержки. Устройство 44 оценки качества второго канала выполняется с дополнительной возможностью определения оценок качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки находится в определенном диапазоне значений разброса задержки. Таким образом, устройство 44 оценки качества второго канала может восприниматься как динамически и автоматически переключающееся между режимами получения результата: первым режимом, в котором оно получает оценки качества второго канала путем усреднения оценок качества первого канала; и вторым режимом, в котором оно получает оценки качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала.

Соответственно, по меньшей мере, в одном из вариантов осуществления устройство 44 оценки качества второго канала включает в себя или оперативно связано с ним анализатор 48 разброса задержки, имеющий доступ к сохраненным значениям, определяющим одно или более значений порогов рассеяния, для анализа разброса задержки. Анализатор 48 разброса задержки выполняется с возможностью предоставления указания устройству 44 оценки качества второго канала, должно ли оно (устройство 44 оценки) определять оценки качества второго канала как среднее значение оценок качества первого канала, или путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала.

Фиг.3 демонстрирует пример такого технологического процесса, при этом видно, что разброс задержки (частотное рассеяние канала) разделяется на три диапазона или категории: (1) низкий диапазон, который или находится на уровне или ниже первого (числового) порога, представляющего собой заданную величину или степень частотного рассеяния канала; (2) высокий диапазон, который находится на уровне или выше второго (числового) порога, представляющего собой заданную величину или степень частотного рассеяния канала; и (3) умеренный или средний диапазон, который лежит между первым и вторым порогами рассеяния. Числа, определяющие эти пороги, могут быть предварительно сохранены в энергонезависимом запоминающем устройстве на принимающем устройстве, например, в рамках заводской настройки, и/или они могут определяться или пересматриваться в процессе непосредственной работы, к примеру, контролируя один или более аспектов рабочих характеристик принимающего устройства в отношении режимов получения результата в изменяющихся условиях канала.

Так или иначе логическое построение, показанное в примере на фиг.3, заключает в себе выгодный основной принцип, который устанавливается в данном раскрытии. А именно оценки качества первого канала для первого набора поднесущих в OFDM-сигнале могут приобретаться напрямую, например, путем проведения измерений на основе опорных сигналов, принимаемых на первом наборе поднесущих. Далее, предполагая, что для второго набора поднесущих нет информационного наполнения опорного или другого известного сигнала, которое обеспечило бы прямую оценку качества канала для них, раскрываемый технологический процесс на принимающем устройстве эффективно получает оценки качества канала для второго набора поднесущих, используя оценки качества первого канала. Однако принимающее устройство выполняет это получение интеллектуально, с учетом существующих условий, например оно получает оценки качества второго канала посредством технологического процесса усреднения или посредством технологического процесса экстраполяции в зависимости от того, какой подход будет определен как более подходящий для существующих условий канала распространения.

Таким образом, если канал распространения демонстрирует относительно низкое или высокое рассеяние, что может определяться с помощью фиксированных или регулируемых порогов рассеяния, получение оценок качества второго канала использует усреднение оценок качества первого канала. С другой стороны, когда канал демонстрирует промежуточные уровни рассеяния, получение оценок качества второго канала использует технологический процесс экстраполяции, который, по меньшей мере, частично учитывает разницу в частотах между первым и вторым наборами поднесущих.

Следовательно, по меньшей мере, в одном из вариантов осуществления устройство 44 оценки качества второго канала выполняется с возможностью определения оценок качества второго канала как среднего значения оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки, которое определяется из PDP, ниже первого порога рассеяния или выше более высокого, второго порога рассеяния, и определения оценок качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки находится между первым и вторым порогами рассеяния.

Что касается работы, то, по меньшей мере, в одном из вариантов осуществления понятно, что устройство 44 оценки качества второго канала выполняется с возможностью получения оценок качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, в тех случаях, когда частотное рассеяние канала находится в промежуточном диапазоне, и получения оценок качества второго канала путем усреднения оценок качества первого канала, в тех случаях, когда частотное рассеяние канала ниже или выше промежуточного диапазона. Собственно подвижный терминал 14 или другое устройство может выполняться с возможностью динамического переключения между первым режимом, в котором оценки качества второго канала определяются путем усреднения оценок качества первого канала, и вторым режимом, в котором оценки качества второго канала определяются путем экстраполяции (в частотной области), исходя из оценок качества первого канала.

Кроме того, как было отмечено, состав первого или второго набора поднесущих может зависеть от определений каналов или от связанной с ними сигнализации. В удобном примере первый набор поднесущих несет известную справочную информацию, что делает их подходящими для использования в прямой оценке качества канала, которая может затем использоваться для получения информации о качестве канала для второго набора поднесущих. По меньшей мере, в одном из вариантов осуществления канал физического уровня передается, по меньшей мере, на втором наборе поднесущих, а терминал 14 или другое устройство дополнительно содержит устройство оценки Коэффициента Ошибок в Блоках (BLER), такое как устройство 46 оценки BLER, показанное на фиг.2, которое выполняется с возможностью оценки BLER для канала физического уровня, основываясь на оценках качества первого и второго каналов. И, как будет подробно изложено ниже, устройство 46 оценки BLER может к тому же выполняться с дополнительной возможностью определения BLER в зависимости от количества антенн, используемых для осуществления передачи на терминал 14.

Для обеспечения неограничивающего примера вышеупомянутого технологического процесса можно использовать оценки канала (в качестве примера). Первый канал, оцениваемый исходя из измерений, произведенных для первого набора поднесущих, экстраполируется на второе подмножество (с помощью способов, описываемых далее). Дополнительно экстраполируются помехи. Нужно отметить, что оценки помех для второго набора поднесущих могут быть приобретены при помощи усреднения или путем экстраполяции. В любом случае можно предположить, что есть, по меньшей мере, один критерий качества канала для первого набора поднесущих, например, SIR1, и, по меньшей мере, один (полученный) критерий качества канала для второго набора поднесущих, например SIR2.

Конечно, может быть несколько оценок качества для первого набора поднесущих, которые используются для получения соответствующих нескольких оценок качества для второго набора поднесущих. Например, терминал 14 или другое принимающее устройство может оценивать качество канала для каждого блока ресурсов OFDM (соотнесенного с первым набором поднесущих) для приобретения SIR1_1, SIR1_2 и т.д. и затем использовать эти множественные значения для получения SIR2_1, SIR2_2 и т.д. Затем формируется среднее логарифмическое, например, для получения полезного SIR, то есть SIR, соответствующего каналу AWGN (аддитивный белый гауссов шум). Одним из способов вычисления полезного SIR, исходя из нескольких значений SIR, является следующий: SIR_eff=log(sum_i(exp(-SIR_i))). Таким образом, в одном или более вариантах осуществления принимающее устройство выполняется с возможностью вычисления среднего логарифмического определения SIR_eff1 для первого набора поднесущих и SIR_eff2 для второго набора поднесущих и последующего вычисления конечного SIR_eff, в том числе SIR_eff1 и SIR_eff2.

Этот конечный полезный SIR сопоставляется с BLER с помощью одной или более функций сопоставления SIR и BLER, которые учитывают различные установки полосы пропускания (BW - bandwidth) и антенны и т.д. Такая функция(ии) может быть смоделирована или иным образом определена заранее и сохранена в таблице преобразования в запоминающем устройстве принимающего устройства. В продолжение заявка на патент того же заявителя, опубликованная как US 2009/0296864 A1, включает в себя таблицы с примерами асинхронных/синхронных таблиц для различных установок BW и антенны, которые могут восприниматься как значения SIR, которые соответствуют BLER PDCCH для синхронного и асинхронного варианта. Иллюстративные таблицы из US 2009/0296864 A1 приводятся в данном документе для удобства, в виде фиг.4 и 5. В частности, Таблица 1 на фиг.4 демонстрирует иллюстративные пороги и длины фильтров для варианта OoS (out-of-sync - асинхронный) в зависимости от полосы пропускания ячейки для нисходящей линии связи и конфигурации передающей антенны. Аналогично Таблица 2 на фиг.5 демонстрирует иллюстративные пороги и длины фильтров для варианта IS (in-sync - синхронный) в зависимости от полосы пропускания ячейки для нисходящей линии связи и конфигурации передающей антенны.

В одном из вариантов осуществления терминал 14 или другое устройство выполняется с возможностью работы в сети 10 связи LTE. По меньшей мере, в одном таком варианте осуществления первый набор поднесущих соответствует Первичному или Вторичному Сигналу Синхронизации (PSS - Primary Synchronization Signal или SSS - Secondary Synchronization Signal), передаваемому со стороны eNB 20, а второй набор поднесущих находится вне пределов первого набора поднесущих. В конкретном примере этого сценария Физический Нисходящий Канал Управления (PDCCH - Physical Downlink Control Channel) передается на первом и втором наборах поднесущих, и терминал 14 выполняется с возможностью определения оценок качества первого канала, исходя из опорных сигналов, принимаемых через PSS или SSS, и экстраполирования, исходя из этих оценок качества первого канала, или нахождения их среднего значения, для приобретения оценок качества второго канала для PDCCH. Один или более вариантов осуществления терминала 14 дополнительно оценивают Коэффициент Ошибок в Блоках (BLER) для PDCCH, основываясь, по меньшей мере, на оценках качества второго канала.

Фиг.6 и 7 демонстрируют варианты осуществления способа обработки, связанного с вышеупомянутыми особенностями, который может быть реализован терминалом 14 или другим устройством беспроводной связи. В качестве примера схемы 34 обработки данных терминала 14 включают в себя один или более микропроцессоров, устройств цифровой обработки сигналов или схем цифровой обработки данных другого типа, которые настраиваются, по меньшей мере, частично посредством исполнения ими сохраненных инструкций компьютерной программы, для осуществления продемонстрированного технологического процесса. Энергонезависимое запоминающее устройство или другой считываемый с помощью компьютера носитель, хранящий такие инструкции компьютерной программы, таким образом, может быть включен в состав схем 34 обработки данных или может быть иным образом доступен для них.

Способ 100 обработки, продемонстрированный на фиг.6, представляет собой способ, в котором устройство беспроводной связи использует оценки качества первого канала, определенные для первого набора поднесущих в OFDM-сигнале, для получения оценок качества второго канала для второго набора поднесущих в OFDM-сигнале. Согласно продемонстрированному варианту осуществления способ 100 включает в себя этапы, на которых: принимают справочную информацию относительно первого набора поднесущих (Этап 102); генерируют оценки качества первого канала в частотной области, основываясь на принятой справочной информации (Этап 104); вычисляют профиль отношения мощности сигнала и времени задержки для первого набора поднесущих (Этап 106); и определяют оценки качества второго канала либо путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, либо как среднее значение оценок качества первого канала, в зависимости от разброса задержки в профиле отношения мощности сигнала и времени задержки (Этап 108). Способ в одном или более вариантах осуществления дополнительно включает в себя этап, на котором определяют BLER для второго набора поднесущих, основываясь, по меньшей мере, на оценках качества второго канала (Этап 110).

Фиг.7 демонстрирует отдельные детали для Этапа 108 способа 100 после вычисления PDP (Этап 106). При этом Этап 108 содержит этап, на котором анализируют разброс задержки, которая указана в PDP (Этап 120). Если разброс задержки "низкий" ("Да" в результате Этапа 122), технологический процесс переходит к этапу, на котором вычисляют оценки качества второго канала как среднее значение оценок качества первого канала (Этап 124). Однако если разброс задержки не является низким ("Нет" в результате Этапа 122), технологический процесс переходит к этапу, на котором определяют, является ли разброс задержки высоким (Этап 126). Если это так, технологический процесс переходит к Этапу 124. Если это не так, то есть разброс задержки не является ни высоким, ни низким, то технологический процесс переходит к Этапу 128, на котором вычисляют оценки качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала.

Таким образом, технологический процесс на фиг.7 может восприниматься как определение оценок качества второго канала как среднего значения оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки выходит за пределы определенного диапазона значений разброса задержки; и как определение оценок качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки находится в определенном диапазоне значений разброса задержки. Как показано на фиг.3, высокий, низкий и умеренный диапазоны разброса задержки могут быть определены с помощью предварительно заданных или динамически регулируемых числовых значений, которые определяют высокий и низкий пороги рассеяния.

Если взять рабочий пример ранее описанного терминала 14 в контексте вышеописанных способов обработки, терминал 14 принимает OFDM-символы, содержащие сигналы синхронизации (PSS или SSS или оба), от обслуживающей ячейки в сети 10. Терминал 14 при помощи БПФ (Быстрое Преобразование Фурье) обрабатывает сигнал для представления в частотной области, в соответствии с принципами, хорошо известными в данной области техники. Затем терминал оценивает качество канала для подмножества Блоков Ресурсов (БР) в частотно-временной сетке OFDM, которые содержат сигналы синхронизации. Эти оценки качества первого канала могут, например, принимать форму оценок канала, отношения сигнал-помеха (SIR - signal-to-interference ratio) и/или оценок мощности сигнала.

Терминал 14 дополнительно вычисляет профиль отношения мощности сигнала и времени задержки (PDP - power delay profile), например, находя соответствие представления во временной области PSS/SSS, принадлежащих обслуживающей ячейке, с принятым сигналом во временной области, к примеру с помощью согласованного фильтра, который является известным техническим средством в данной области техники. Затем в зависимости от PDP терминал 14 вычисляет оценки качества второго канала для второго подмножества БР, не содержащего PSS/SSS. Это второе подмножество БР может для примера представлять собой все БР в сфере интересов терминала, кроме БР, содержащих PSS/SSS. См. пример на фиг.8.

Один из способов для экстраполяции в частотном направлении информации, передаваемой по каналам, состоит в построении лучевой модели канала вида:

.

Здесь временная зависимость параметров может предполагаться более медленной, чем быстрое замирание, и, следовательно, может оцениваться в более медленном масштабе времени. Один из способов оценки параметров для вышеприведенного уравнения описан в совместно рассматриваемой опубликованной заявке на патент того же заявителя US 2007/0092012 A1 "Способ и устройство для оценки каналов связи", Вильхельмссон (Wilhelmsson) и другие. Канал, как правило, может экстраполироваться на уровне полос корреляции 1-2 каналов. Следовательно, лучшая экстраполяция будет приобретена для каналов с разбросом задержки от малого до умеренного, таких как обычный канал A в соответствии с рекомендациями Сектора радиосвязи МСЭ (Международный союз электросвязи). Кроме того, точность прогнозирования повышается на более низких скоростях.

Иллюстративные детали из публикации Вильхельмссона US 2007/0092012 A1 предоставляются для удобства. В частности, для лучшего, более детального понимания прогнозирования частотной характеристики иллюстративного канала полезно заметить, что в случае многолучевого приема принимаемый комплексный модулирующий сигнал может быть представлен как:

, Ур.(1)

где нижний индекс n соответствует сигнальному тракту n, и N представляет собой общее количество трактов, то есть копий многолучевого сигнала. Из Ур.(1) следует, что основополосный канал может быть смоделирован как линейный изменяющийся во времени фильтр с эквивалентной импульсной характеристикой основной полосы частот, заданной в виде

, Ур.(2)

в момент времени t-τ, где t представляет собой реальное время, а τ представляет собой время в пределах импульсной характеристики.

Изменяющаяся во времени частотная характеристика канала приобретается путем преобразования Фурье применительно к τ, задается в виде:

, Ур.(3)

где α_n(t) представляют собой (многолучевые) затухания, представляет собой доплеровские сдвиги частоты, и представляют собой избыточные задержки (в результате многолучевого распространения).

Ур.(3) может восприниматься как представление суммы N функций cos() и sin() в диапазоне частот. Для примера, если несущая частота f _c=2 ГГц и скорость транспортного средства (устройства) v=110 км/час, то максимальная доплеровская частота f _Dmax=200 Гц. В любом случае уравнение иллюстрирует двойственность временной и частотной зависимостей, то есть изменений частотной характеристики, если f _Dn(t)≠0 или τ _n(t)≠0, так как в уравнении появляются произведения f _Dn(t)t и τ _n(t)f. Кроме того, можно увидеть, что это выражение является суммой cos(·) и sin(·) с разным доплеровским сдвигом и разностей избыточных задержек, f _Dn(t)-f _Dm(t)τ _n(t)-τ _m(t), а также фаз θ _n-θ _m.

Предположим, что наблюдается канал в ограниченном временном окне, например, в заданный момент времени, но в диапазоне частот, при условии, что изменения канала по частотам зависят от различных задержек. Также отметим, что если комплексные амплитуды и задержки могут быть полностью оценены для всех N трактов, то передаточная функция канала будет полностью известна для всех частот. То есть при использовании выражения для частотной характеристики основополосного канала, заданного в Ур. (3), нужно только подставить значение f в уравнении для данной представляющей интерес частоты, чтобы спрогнозировать частотную характеристику канала на этой частоте.

При C [m, k], представляющем C (t, f), отобранные в зависимости от символьной скорости и разноса поднесущих (пилотного сигнала), передаточная функция может быть представлена в виде:R[m,k]=C[m,k]S[m,k]+N[m,k], Ур.(4)

где R [m,k] представляет собой принимаемый символ, C [m,k] представляет собой частотную характеристику канала, S [m,k] представляет собой передаваемый символ и N [m,k] представляет собой шум плюс помехи. При пилотной частоте выборки, то есть на интервале частот поднесущей пилотного сигнала, и, полагая пилотные сигналы равными единице, и что параметры канала неизменяемы во времени на сравнительно малом временном интервале, можно получить авторегрессионную (АР) модель, исходя из R[n], где n=1, …, L и индекс времени были скрыты для удобства записи. Это означает, что измерения частотной характеристики канала для L принятых пилотных сигналов или другие принятые опорные значения могут использоваться для определения АР-модели, тем самым, обеспечивая основу для прогнозирования частотной характеристики канала для одной или более поднесущих на других частотах.

Если предположить, что есть единичный пилотный сигнал и что поднесущие такого пилотного сигнала принимаются на частотах {N, N-1, …, N+1-p}, частотная характеристика канала, , для следующей соседней (но не принятой) частоты поднесущей пилотного сигнала может быть спрогнозирована с помощью АР-модели порядка p в виде:

, Ур.(5)

где {a[1], a[2], …, a[p]} являются коэффициентами АР-модели. Для приобретения дополнительных прогнозируемых частотных характеристик канала в интервале частот поднесущей пилотного сигнала можно повторно применить АР-модель, используя результаты, приобретенные в предыдущей итерации, следующим образом:

, Ур.(6)

Таким образом, принимая во внимание Ур.(5) и Ур.(6), видно, что принимаемые сигнальные отсчеты могут использоваться, чтобы вычислять частотные характеристики канала для частот принимаемого сигнала, и эти измеренные характеристики могут использоваться, чтобы определять коэффициенты АР-модели для АР-модели p-го порядка. С коэффициентами модели, таким образом определенными с помощью частотных характеристик канала для первого набора поднесущих на заданных частотах принимаемого сигнала, АР-модель может затем использоваться, чтобы прогнозировать частотные характеристики канала для второго подмножества поднесущих на заданных частотах другого сигнала.

Итак, в одном или более вариантах осуществления терминал 14 использует известную справочную информацию, принятую на первом наборе поднесущих, создает АР-модель и использует эту АР-модель для прогнозирования характеристики канала на других представляющих интерес частотах поднесущих (по меньшей мере, когда условия канала способствуют экстраполяции такого рода). Более того, терминал 14 в одном или более вариантах осуществления вычисляет предположительный BLER, основываясь, по меньшей мере, на оценках качества второго канала. Например, можно сделать предположение относительно BLER для второго подмножества БР, основываясь на оценках качества первого и второго каналов. Это вычисление может также учитывать количество передающих антенн, используемых для осуществления передачи на терминал. Таким образом, как одно из преимуществ настоящего изобретения, предлагаемого в данном документе, предполагаемый BLER PDCCH для LTE-терминала может быть получен в результате измерений и вычислений, сделанных с использованием сигналов синхронизации (PSS/SSS). Этот способ может использоваться для любой используемой в настоящее время полосы пропускания LTE-канала, которая может варьироваться, например, от 7 БР до 110 БР.

Способ(ы), предложенный в данном документе, также обеспечивает возможность надежного Контроля Линии Радиосвязи (RLM) даже в случае, когда большое число подциклов повреждено или передано с использованием прерывистой передачи вследствие таких особенностей, как экономия энергии на eNode B или подавление подцикла, необходимое на автоматических ретрансляционных станциях. Например, ПО может использовать сигналы синхронизации (PSS/SSS) для измерения качества обслуживающей ячейки на 7 БР и использовать настоящее изобретение для его экстраполяции на оценочное значение, соответствующее большей полосе пропускания ячейки (например, 50 БР), фактически используемой в обслуживающей ячейке. Затем оценочное значение может использоваться для контроля линии радиосвязи. В случае нескольких передающих антенн, используемых на eNB, ПО также может экстраполировать измеренное значение, основанное на PSS/SSS, на оценочное значение, соответствующее большей полосе пропускания ячейки (например, 50 БР) и количеству передающих антенн, фактически используемых на eNB. Следовательно, идеи, описанные в данном документе, также обеспечивает преимущества энергосбережения, имеющие отношение к технической характеристике "Экономия Энергии" базовой станции, введенной в стандарте 3GPP для LTE (Версия 10).

Конечно, вышеизложенная идентификация преимуществ не является ограничивающей; специалистам в данной области будут понятны дополнительные преимущества настоящего изобретения. Кроме того, настоящее изобретение само по себе не ограничивается предшествующим обсуждением или сопроводительными иллюстрациями. Фактически настоящее изобретение ограничивается исключительно представленной формулой изобретения и ее правомерными эквивалентами.

Изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в том, что получают оценки качества канала для заданных поднесущих в OFDM-сигнале, основываясь на измерениях опорного сигнала (RS) или другого известного сигнала, произведенных для другого набора поднесущих. По меньшей мере, в одном из вариантов осуществления устройство беспроводной связи реализует способ, в силу чего оно выполняется с возможностью приема справочной информации относительно первого набора поднесущих; генерирования оценок качества первого канала в частотной области, основываясь на принятой справочной информации; вычисления профиля отношения мощности сигнала и времени задержки для первого набора поднесущих; и определения оценок качества второго канала либо путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, либо как среднего значения оценок качества первого канала, в зависимости от разброса задержки в профиле отношения мощности сигнала и времени задержки. 2 н.. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ использования в устройстве беспроводной связи оценок качества первого канала, определенных для первого набора поднесущих в OFDM-сигнале, для получения оценок качества второго канала для второго набора поднесущих в OFDM-сигнале, способ содержит этапы, на которых:
принимают справочную информацию относительно первого набора поднесущих;
генерируют оценки качества первого канала в частотной области, основываясь на принятой справочной информации;
вычисляют профиль отношения мощности сигнала и времени задержки для первого набора поднесущих; и
определяют оценки качества второго канала либо путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки профиля отношения мощности сигнала и времени задержки находится в определенном диапазоне значений разброса задержки, либо как среднее значение оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки профиля отношения мощности сигнала и времени задержки выходит за пределы определенного диапазона значений разброса задержки.

2. Способ по п. 1, в котором этап определения оценок качества второго канала содержит этап, на котором определяют оценки качества второго канала как среднее значение оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки ниже первого порога рассеяния или выше более высокого второго порога рассеяния, и определяют оценки качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки находится между первым и вторым порогами рассеяния.

3. Способ по п. 1, в котором канал физического уровня передается, по меньшей мере, на втором наборе поднесущих и который содержит также этап, на котором определяют Коэффициент Ошибок в Блоках (BLER) для этого канала физического уровня, основываясь на оценках качества первого и второго каналов.

4. Способ по п. 3, содержащий также этап, на котором дополнительно определяют BLER в зависимости от количества антенн, используемых для осуществления передачи на устройство беспроводной связи.

5. Способ по п. 1, в котором первый набор поднесущих соответствует Первичному или Вторичному Сигналу Синхронизации (PSS или SSS), передаваемому со стороны eNodeB в сети стандарта Долгосрочного Развития (LTE), и при этом второй набор поднесущих находится вне пределов первого набора поднесущих.

6. Способ по п. 5, в котором Физический Нисходящий Канал Управления (PDCCH) передается, по меньшей мере, на втором наборе поднесущих, и при этом способ содержит этап, на котором определяют оценки качества первого канала, исходя из опорных сигналов, принимаемых через PSS или SSS, и экстраполируют, исходя из этих оценок качества первого канала, или находят их среднее значение для приобретения оценок качества второго канала для PDCCH, и при этом способ также содержит этап, на котором оценивают Коэффициент Ошибок в Блоках (BLER) для PDCCH, основываясь, по меньшей мере, на оценках качества второго канала.

7. Способ по п. 1, в котором этап определения оценок качества второго канала содержит этап, на котором получают оценки качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, в тех случаях, когда частотное рассеяние канала находится в промежуточном диапазоне, и получают оценки качества второго канала путем усреднения оценок качества первого канала, в тех случаях, когда частотное рассеяние канала ниже или выше промежуточного диапазона.

8. Устройство беспроводной связи, сконфигурированное с возможностью использования оценок качества первого канала, определенных для первого набора поднесущих в OFDM-сигнале, для получения оценок качества второго канала для второго набора поднесущих в OFDM-сигнале, устройство беспроводной связи содержит:
принимающее устройство, сконфигурированное с возможностью приема справочной информации относительно первого набора поднесущих;
устройство оценки качества первого канала, сконфигурированное с возможностью генерирования оценок качества первого канала в частотной области, основываясь на принятой справочной информации;
устройство расчета профиля отношения мощности сигнала и времени задержки, сконфигурированное с возможностью вычисления профиля отношения мощности сигнала и времени задержки для первого набора поднесущих; и
устройство оценки качества второго канала, сконфигурированное с возможностью определения оценок качества второго канала либо путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки профиля отношения мощности сигнала и времени задержки находится в определенном диапазоне значений разброса задержки, либо как среднее значение оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки профиля отношения мощности сигнала и времени задержки выходит за пределы определенного диапазона значений разброса задержки.

9. Устройство по п. 8, в котором устройство оценки качества второго канала включает в себя или оперативно связано с анализатором разброса задержки, имеющим доступ к сохраненным значениям, определяющим одно или более значений порогов рассеяния, для анализа разброса задержки, и при этом анализатор разброса задержки сконфигурирован с возможностью предоставления указания устройству оценки качества второго канала, должно ли оно определять оценки качества второго канала как среднее значение оценок качества первого канала или путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала.

10. Устройство по п. 8, в котором устройство оценки качества второго канала сконфигурировано с возможностью определения оценок качества второго канала как среднего значения оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки ниже первого порога рассеяния или выше более высокого, второго порога рассеяния, и определения оценок качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, когда значение разброса задержки находится между первым и вторым порогами рассеяния.

11. Устройство по п. 8, в котором канал физического уровня передается, по меньшей мере, на втором наборе поднесущих, и при этом устройство также содержит устройство оценки Коэффициента Ошибок в Блоках (BLER), которое выполняется с возможностью оценки BLER для канала физического уровня, основываясь на оценках качества первого и второго каналов.

12. Устройство по п. 11, в котором устройство оценки BLER сконфигурировано с дополнительной возможностью определения BLER в зависимости от количества антенн, используемых для осуществления передачи на устройство беспроводной связи.

13. Устройство по п. 8, которое сконфигурировано с возможностью работы в сети связи стандарта Долгосрочного Развития (LTE) и в котором первый набор поднесущих соответствует Первичному или Вторичному Сигналу Синхронизации (PSS или SSS), передаваемому со стороны eNodeB в сети LTE, и при этом второй набор поднесущих находится вне пределов первого набора поднесущих.

14. Устройство по п. 13, в котором Физический Нисходящий Канал Управления (PDCCH) передается, по меньшей мере, на втором наборе поднесущих, и при этом устройство сконфигурировано с возможностью определения оценок качества первого канала, исходя из опорных сигналов, принимаемых через PSS или SSS, и экстраполяции, исходя из этих оценок качества первого канала, или нахождения их среднего значения, для приобретения оценок качества второго канала для PDCCH, а также оценки Коэффициента Ошибок в Блоках (BLER) для PDCCH, основываясь, по меньшей мере, на оценках качества второго канала.

15. Устройство по п. 8, в котором устройство оценки качества второго канала сконфигурировано с возможностью получения оценок качества второго канала путем экстраполяции, исходя из оценок качества первого канала, в тех случаях, когда разброс задержки находится в промежуточном диапазоне, и получения оценок качества второго канала путем усреднения оценок качества первого канала, в тех случаях, когда разброс задержки ниже или выше промежуточного диапазона.