Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способам, системам и аппаратуре для назначения ресурсов связи и передачи данных в мобильных телекоммуникационных системах.
Уровень техники
Мобильные телекоммуникационные системы третьего и четвертого поколения, такие как системы на основе разработанных группой 3GPP архитектур UMTS и LTE («Долгосрочное развитие» (Long Term Evolution)), способны поддерживать более сложные виды связи, чем простые службы голосовой связи и передачи сообщений, предлагаемые мобильными телекоммуникационными системами предшествующих поколений.
Например, благодаря усовершенствованному радиоинтерфейсу и повышенным скоростям передачи данных, обеспечиваемым системами стандарта LTE, пользователь может наслаждаться приложениями, требующими высоких скоростей передачи данных, такими как мобильное потоковое видео и мобильные видеоконференции, что раньше было бы доступно только при использовании стационарных соединений для передачи данных. Таким образом, потребность в развертывании сетей третьего и четвертого поколений очень велика, и можно ожидать, что зона обслуживания этих сетей, т.е. географические области, где возможен доступ к таким сетям, будет быстро расширяться.
Ожидаемое широкое развертывание сетей третьего и четвертого поколений привело к параллельной разработке устройств и приложений, которые, вместо того чтобы использовать преимущества доступных высоких скоростей передачи данных, делают упор на использовании выгод от более устойчивого и надежного радиоинтерфейса и увеличения зоны обслуживания до уровня, когда такое обслуживание станет повсеместным. Примеры включают приложения так называемой «связи машинного (компьютерного) типа» (machine type communication (MTC)), реализуемые обычно посредством полуавтономных или автономных устройств радиосвязи (т.е. устройств MTC), передающих небольшие объемы данных сравнительно редко. Примеры включают так называемые интеллектуальные счетчики, которые, например, расположены у потребителя дома и периодически передают информацию центральному серверу системы MTC, чтобы сообщить данные о потреблении коммунальных услуг, таких как газ, вода, электроэнергия и т.п.
Хотя для терминала, такого как терминал MTC, может быть удобно использовать преимущества большой зоны обслуживания, предоставляемые мобильной телекоммуникационной сетью третьего или четвертого поколения, на сегодня здесь есть ряд недостатков. В отличие от обычного мобильного терминала третьего или четвертого поколения, такого как смартфон, терминал типа МТС предпочтительно является относительно простым и недорогим. Характер функций, выполняемых терминалом MTC-типа (например, сбор и передача данных) не требует для выполнения какой-либо особо сложной обработки данных. Однако мобильные телекоммуникационные сети третьего и четвертого поколения обычно используют самые передовые способы модуляции данных в своих радиоинтерфейсах, что может потребовать более сложных и дорогостоящих радиоприемопередатчиков для реализации. Обычно оправдано применение таких сложных приемопередатчиков в смартфонах, поскольку типовой смартфон нуждается в мощном процессоре для осуществления характерных функций, присущих смартфонам. Однако, как указано выше, сегодня есть желание применять относительно недорогие и менее сложные устройства для связи с использованием сетей типа LTE.
Сущность изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена базовая станция для передачи данных к мобильным терминалам и от мобильных терминалов на нескольких поднесущих системах на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (далее - OFDM-поднесущих) в зоне обслуживания этой базовой станции. Базовая станция назначает ресурсы связи, предоставляемые первой группой из нескольких OFDM-поднесущих в первом диапазоне частот, мобильным терминалам первого типа и назначает ресурсы связи, предоставляемые второй группой из нескольких OFDM-поднесущих во втором диапазоне частот, мобильным терминалам второго типа, вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот. Базовая станция передает также информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа, в первой полосе, соответствующей объединенным первой и второй группам OFDM-поднесущих, и передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа, во второй полосе, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих.
В обычных мобильных телекоммуникационных сетях на основе технологии OFDM, данные управления, как правило, передают из сети мобильным терминалам по каналу управления, охватывающему по существу всю ширину полосы сигнала, передаваемого базовой станцией. В нормальных условиях мобильный терминал не может работать в сети, пока не будут приняты и декодированы данные управления, что препятствует использованию мобильных терминалов, работающих в полосе, которая уже полной полосы частот базовой станции.
Однако согласно этому аспекту настоящего изобретения определено подмножество OFDM-поднесущих, распределенных в полосе уменьшенной ширины. Данные для мобильных терминалов с уменьшенными функциональными возможностями, включая данные управления, могут быть переданы отдельно на этом подмножестве OFDM-поднесущих.
Это подмножество OFDM-поднесущих образует «виртуальную несущую» в составе обычной несущей нисходящей линии OFDM-типа (т.е. «главной несущей»). В отличие от данных, передаваемых на обычной несущей нисходящей линии OFDM-типа, данные, передаваемые на виртуальной несущей, могут быть приняты и декодированы без необходимости обрабатывать всю полосу главной OFDM-несущей нисходящей линии. Соответственно, данные передаваемые на виртуальной несущей могут быть приняты и декодированы с использованием приемопередающего модуля уменьшенной сложности.
Устройства, оснащенные приемопередающими модулями пониженной сложности, (в дальнейшем именуемые «терминалы с виртуальной несущей») могут быть сделаны менее сложными и менее дорогими, чем обычные устройства стандарта LTE (в дальнейшем именуемые, в общем случае, LTE-терминалы). Соответственно, развертывание таких устройств для работы с приложениями типа МТС в сети связи типа LTE, которое ранее было практически нецелесообразным из-за запретительной, с точки зрения таких приложений, высокой стоимости обычных LTE-терминалов, теперь становится более практически оправданным вследствие того, что применение виртуальной несущей сделало возможным снижение стоимости терминалов с виртуальной несущей.
Более того, в некоторых примерах виртуальная несущая, «вставленная» в пределы главной несущей, может быть использована для создания логически отдельной «сети в сети». Иными словами, данные, передаваемые на виртуальной несущей, можно рассматривать в качестве данных, логически отдельных от данных, передаваемых в сети главной несущей. Виртуальная несущая может быть, таким образом, использована для создания так называемой выделенной сети передачи сообщений (dedicated messaging network (DMN)), которая «наложена поверх» обычной сети связи и используется для передачи сообщений DMN-устройствам (т.е. терминалам с виртуальной несущей).
В одном из вариантов настоящего изобретения, в котором вторая группа из нескольких OFDM-поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в пределы первой группы из нескольких OFDM-поднесущих, причем эта первая группа из нескольких OFDM-поднесущих образует главную несущую, базовая станция передает данные терминалам первого типа на главной несущей и передает данные терминалам второго типа на виртуальной несущей.
Согласно настоящему изобретению определение виртуальной несущей создает удобный механизм, посредством которого данные, передаваемые терминалам второго типа (например, терминалам с уменьшенными функциональными возможностями), можно логически отличать от данных, переданных терминалам первого типа (например, обычным терминалам). В некоторых примерах созданы несколько виртуальных несущих.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения базовая станция передает на виртуальной несущей опорные сигналы для использования и терминалами первого типа, и терминалами второго типа. В одном из примеров это предусматривает передачу дополнительных опорных сигналов на виртуальной несущей для использования терминалами второго типа. Это позволяет терминалам второго типа (например, терминалам с уменьшенными функциональными возможностями) повысить качество оценки характеристики канала, которое в противном случае было бы снижено из-за ограниченного числа опорных сигналов, передаваемых на виртуальной несущей.
Другие разнообразные аспекты и варианты настоящего изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
Варианты настоящего изобретения будут теперь описаны только на примерах со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые компоненты имеют соответствующие цифровые позиционные обозначения и на которых:
фиг.1 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую пример обычной мобильной телекоммуникационной сети;
фиг.2 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую обычный радиокадр в нисходящей линии в системе LTE;
фиг.3 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую обычный радиосубкадр в нисходящей линии в системе LTE;
фиг.4 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую обычную процедуру регистрации и вхождения в связь в ячейке сети LTE;
фиг.5 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую радиосубкадр в нисходящей линии в системе LTE, в который вставлена виртуальная несущая согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.6 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую адаптированную процедуру регистрации и вхождения в связь в ячейке сети LTE для установления связи на виртуальной несущей;
фиг.7 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую радиосубкадры в нисходящей линии в системе LTE согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.8 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую структуру физического вещательного канала (physical broadcast channel (PBCH));
фиг.9 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую радиосубкадр в нисходящей линии в системе LTE согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.10 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую радиосубкадр в нисходящей линии в системе LTE, в который вставлена виртуальная несущая согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.11A-11D представляет упрощенные схемы, иллюстрирующие местонахождение сигналов позиций в субкадре в нисходящей линии в системе LTE согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.12 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую группу субкадров, в которой две виртуальные несущие изменяют свои позиции в полосе главной несущей согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.13A-13C представляет упрощенную схему, иллюстрирующую субкадры в восходящей линии в системе LTE, в которые вставлена виртуальная несущая восходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения, и
фиг.14 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую часть адаптированной мобильной телекоммуникационной сети стандарта LTE, организованной согласно одному из примеров настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Обычная сеть
На фиг.1 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая базовые функциональные возможности обычной мобильной телекоммуникационной сети.
Сеть содержит несколько базовых станций 101, соединенных с опорной сетью 102. Каждая базовая станция создает зону обслуживания (т.е. ячейку), в которой можно передавать данные к мобильным терминалам 104 и от них. Данные передают от базовой станции 101 мобильным терминалам 104 в зоне обслуживания 103 по нисходящей радиолинии. Данные передают от мобильного терминала 104 в адрес базовой станции 101 по восходящей радиолинии. Опорная сеть 102 осуществляет маршрутизацию данных к мобильным терминалам 104 и от них, а также выполняет такие функции, как аутентификация, управление мобильностью, учет использования, выставление счетов и т.п.
Мобильные телекоммуникационные системы, такие как системы, построенные в соответствии с разработанной группой 3GPP архитектурой «Долгосрочное развитие» (Long Term Evolution (LTE)), используют интерфейс на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (orthogonal frequency division multiplex (OFDM)) для нисходящей радиолинии (так называемый OFDMA) и восходящей радиолинии (так называемый SC-FDMA). Данные в восходящей линии и в нисходящей линии передают на нескольких ортогональных поднесущих. На фиг.2 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая радиокадр 201 в нисходящей линии системы LTE, использующей модуляцию OFDM. Этот радиокадр в нисходящей линии системы LTE передают от базовой станции системы LTE (известной как усовершенствованный узел В (enhanced Node В, далее eNB)), а продолжительность кадра составляет 10 мс. Радиокадр нисходящей линии содержит 10 субкадров. Продолжительность каждого субкадра 1 мс. В первом и шестом субкадрах стандарта LTE передают первичный синхросигнал (primary synchronisation signal (PSS)) и вторичный синхросигнал (secondary synchronisation signal (SSS)). В первом субкадре кадра стандарта LTE передают сигнал первичного вещательного канала (primary broadcast channel (PBCH)). Сигналы PSS, SSS и PBCH будут более подробно обсуждены ниже.
На фиг.3 представлена упрощенная схема, показывающая сетку, иллюстрирующую структуру примера субкадра нисходящей линии в обычной сети LTE. Этот субкадр содержит заданное число символов, передаваемых в общем периоде 1 мс. Каждый символ содержит заданное число ортогональных поднесущих, распределенных в полосе радионесущей нисходящей линии.
Пример субкадра, показанный на фиг.3, содержит 14 символов и 1200 поднесущих, распределенных в полосе шириной 20 МГц. Наименьшая единица, посредством которой можно передавать данные в стандарте LTE, содержит двенадцать поднесущих, передаваемых в одном субкадре. Для ясности, на фиг.3, каждый индивидуальный ресурсный элемент не показан, вместо этого каждая индивидуальная ячейка в сетке субкадра соответствует двенадцати поднесущим, передаваемым в одном символе.
На фиг.3 показано назначение ресурсов для четырех LTE-терминалов 340, 341, 342, 343. Например, назначение 342 ресурсов для первого LTE-терминала (UE 1) охватывает пять блоков по двенадцать поднесущих в каждом, назначение 343 ресурсов для второго LTE-терминала (UE2) охватывает шесть блоков по двенадцать поднесущих в каждом и т.д.
Данные канала управления передают в области 300 управления в составе субкадра, содержащей первые n символов этого субкадра, причем n может варьироваться от одного до трех символов при ширине полосы канала, равной 3 МГц или более, а также n может варьироваться от двух до четырех символов при ширине полосы канала, равной 1,4 МГц. Для ясности, последующее описание относится к главным несущим с шириной полосы канала, равной 3 MHz или более, где максимальная величина n будет равна 3. Данные, передаваемые в области 300 управления, включают данные, передаваемые в физическом нисходящем канале управления (physical downlink control channel (PDCCH)), физическом канале индикации формата управления (physical control format indicator channel (PCFICH)) и физическом канале индикации гибридного автоматического запроса повторной передачи (physical HARQ indicator channel (PHICH)).
Канал PDCCH содержит данные управления, указывающие, какие поднесущие в каких символах субкадра были назначены конкретному LTE-терминалу. Таким образом, данные канала PDCCH, переданные в области 300 управления в составе субкадра, показанного на фиг.3, будут обозначать, что терминалу UE1 был назначен первый блок 342 ресурсов, терминалу UE2 был назначен второй блок 343 ресурсов и т.д. Канал PCFICH содержит данные управления, указывающие размер области управления (т.е. от одного до трех символов) и канал PHICH содержит данные HARQ (гибридный автоматический запрос повторной передачи (Hybrid Automatic Request)), указывающие, были ли переданные перед этим данные восходящей линии успешно приняты сетью.
В некоторых субкадрах символы в центральной полосе 310 субкадра используются для передачи информации, включающей первичный синхросигнал (PSS), вторичный синхросигнал (SSS) и физический вещательный канал (PBCH). Эта центральная полоса 310 обычно имеет ширину 72 поднесущих (что соответствует полосе передачи 1,08 МГц). Сигналы PSS и SSS представляют собой синхросигналы, которые, будучи обнаружены, позволяют LTE-терминалу 104 осуществить синхронизацию кадров и определить идентификатор ячейки узла eNB, передающего нисходящий сигнал. Канал PBCH несет информацию относительно ячейки, содержащую блок главной информации (master information block (MIB)), включающий параметры, необходимые LTE-терминалу для доступа в ячейку. Данные, передаваемые индивидуальным LTE-терминалам по совместно используемому физическому нисходящему каналу (physical downlink shared channel (PDSCH)), могут быть переданы в остальных блоках ресурсных элементов субкадра. Дополнительные пояснения относительно этих каналов даны в последующих разделах.
На фиг.3 показана также область канала PDSCH, содержащая системную информацию и протяженная в полосе R344.
Число поднесущих в канале LTE может варьироваться в зависимости от конфигурации сети связи. Обычно это число варьируется в пределах от 72 поднесущих, содержащихся в полосе канала шириной 1,4 МГц, до 1200 поднесущих, заключенных в полосе канала шириной 20 МГц, как показано на фиг.3. Как известно, данные, передаваемые в каналах PDCCH, PCFICH и PHICH, обычно распределены по поднесущим во всей полосе субкадра. Поэтому обычный LTE-терминал должен быть способен принимать всю полосу субкадра, чтобы принять и декодировать область управления.
Обычная процедура регистрации и вхождения в связь в ячейке
Фиг.4 иллюстрирует процедуру регистрации и вхождения в связь в ячейке в системе LTE, т.е. процедуру, следуя которой терминал может декодировать передачи в нисходящей линии, передаваемые базовой станцией по нисходящему каналу в полосе несущей. Используя эту процедуру, терминал может идентифицировать фрагменты передач, которые включают системную информацию для ячейки, и, таким образом, декодировать информацию конфигурации для этой ячейки.
Как можно видеть на фиг.4, в ходе выполнения обычной процедуры регистрации и вхождения в связь в ячейке системы LTE терминал сначала синхронизируется с базовой станцией (этап 400) с использованием синхросигналов PSS и SSS в центральной полосе 310 несущей, как описано выше. Как можно видеть, обратившись к фиг.3, центральная полоса 310 имеет ширину R310, причем эта полоса находится в центре всей полосы несущей (т.е. охватывает центральные поднесущие).
Терминал находит эту центральную полосу и выделяет синхросигналы PSS и SSS, указывающие продолжительность циклического префикса и идентификатор ячейки (Cell ID). В системе LTE синхросигналы PSS и SSS передают только в первом и шестом субкадрах каждого кадра. Безусловно, в другой системе, например, системе не-LTE, полоса 310 может находиться не в центре полосы несущей и может быть шире или уже, чем 72 поднесущие или 1,08 МГц. Аналогично, субкадры могут иметь другой размер или размеры.
Затем терминал декодирует сигнал канала PBCH (этап 401), также передаваемый в центральной полосе 310, здесь этот сигнал канала PBCH включает, в частности, блок главной информации (Master Information Block (MIB)). Блок MIB указывает, в частности, ширину R320 полосы несущей нисходящей линии, номер системного кадра (System Frame Number (SFN)) и конфигурацию канала PHICH. Используя блок MIB, передаваемый в канале PBCH, терминал может получить сведения о ширине R320 полосы несущей. Поскольку терминал знает также, где находится центральная полоса, он знает точное местонахождение диапазона R320 несущей нисходящей линии.
Для каждого субкадра терминал затем декодирует сигнал канала PCFICH, распределенный по всей ширине полосы несущей 320 (этап 402). Как обсуждается выше, ширина полосы несущей нисходящей линии в системе LTE может достигать 20 МГц (1200 поднесущих), так что LTE-терминал должен быть способен принимать и декодировать передачи в полосе шириной 20 МГц, чтобы декодировать сигнал канала PCFICH. На этой стадии, при ширине полосы несущей 20 МГц терминал работает в намного более широкой полосе (ширина полосы R320), чем на этапах 400 и 401 (ширина полосы R310), относящихся к синхронизации и к декодированию сигнала канала PBCH.
Далее терминал определяет позиции информации канала PHICH (этап 403) и декодирует сигнал канала PDCCH (этап 404), в частности, для идентификации передач системной информации и для идентификации своих персональных грантов назначения. Эти гранты назначения используются терминалом для обнаружения позиций системной информации и для обнаружения позиций своих данных в канале PDSCH. И системную информацию, и персональные назначения передают в канале PDSCH и распределяют в пределах полосы 320 несущей. Этапы 403 и 404 также требуют, чтобы терминал работал по всей ширине R320 полосы несущей.
На этапах с 402 по 404 терминал декодирует информацию, содержащуюся в области 300 управления в субкадре. Как поясняется выше, в системе LTE, во всей области 300 управления в полосе несущей можно найти три упомянутых выше канала управления (PCFICH, PHICH и PDCCH), причем эти области управления проходят по всему диапазону R320 и занимают первый, второй и третий OFDM-символы в каждом субкадре, как обсуждалось выше. В каждом субкадре эти каналы управления обычно не используют все ресурсные элементы в пределах области 300 управления, но они рассеяны по всей области, так что LTE-терминал должен быть способен принимать всю область 300 управления одновременно, чтобы декодировать каждый из указанных трех каналов управления.
Затем терминал может декодировать сигнал канала PDSCH (этап 405), который содержит системную информацию или данные, переданные для этого терминала.
Как описано выше, в субкадре системы LTE канал PDSCH, в общем случае, занимает группы ресурсных элементов, которые не располагаются ни в области управления, ни в совокупности ресурсных элементов, занятых синхросигналами PSS, SSS или каналом PBCH. Данные в блоках 340, 341, 342, 343 ресурсных элементов, показанных на фиг.3, имеют меньшую полосу, чем полоса всей несущей, хотя для декодирования этих блоков терминал сначала принимает сигнал канала PDCCH во всем частотном диапазоне R320 и, если канал PDCCH указывает, что ресурс канала PDSCH декодировать нужно, когда он уже принят во всем субкадре, затем декодирует только сигнал канала PDSCH и только в соответствующем частотном диапазоне, обозначенном в канале PDCCH. Таким образом, например, терминал UE 1, обсуждавшийся выше, декодирует всю область 300 управления и затем данные в ресурсном блоке 342.
Виртуальная несущая нисходящей линии
Некоторые классы устройств, такие как устройства МТС (например, полуавтономные или автономные устройства радиосвязи, такие как интеллектуальные счетчики, обсуждавшиеся выше) поддерживают приложения связи, отличающиеся передачей небольших объемов данных через относительно большие интервалы, и потому могут быть значительно менее сложными, чем обычные LTE-терминалы. Во многих сценариях применение в качестве терминалов с уменьшенными функциональными возможностями таких терминалов, как терминалы, оснащенные обычными высококачественными приемными модулями стандарта LTE, способными принимать и обрабатывать данные из состава кадра нисходящей линии в системе LTE во всей полосе несущей, может быть слишком сложным для устройства, которое должно всего лишь передавать небольшие объемы данных. Это может, таким образом, ограничить практическую целесообразность широкого развертывания устройств типа MTC, обладающих уменьшенными функциональными возможностями, в сети стандарта LTE. Вместо этого предпочтительно создать терминалы с уменьшенными функциональными возможностями, такие как устройства типа MTC с более простыми приемными модулями, какие в большей степени соразмерны объемам данных, которые, вероятно, будут передаваться терминалу. Как определено ниже, согласно примерам настоящего изобретения в обычную несущую нисходящей линии OFDM-типа (т.е. в ″главную несущую″) вставляют ″виртуальную несущую″. В отличие от данных, передаваемых на обычной несущей нисходящей линии OFDM-типа, данные, переданные на виртуальной несущей, можно принимать и декодировать, не требуя для этого обработки полной полосы главной OFDM-несущей нисходящей линии. Соответственно, данные, передаваемые на виртуальной несущей, могут быть приняты и декодированы с использованием приемного модуля уменьшенной сложности.
На фиг.5 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая субкадр нисходящей линии в системе LTE, содержащий виртуальную несущую, вставленную в полосу главной несущей согласно одному из примеров настоящего изобретения.
Как и в обычном субкадре нисходящей линии в системе LTE, первые n символов (на фиг.5 n равно трем) составляют область 300 управления, зарезервированную для передачи нисходящих данных управления, таких как данные, передаваемые в канале PDCCH. Однако, как можно видеть на фиг.5, вне этой области 300 субкадр нисходящей линии в системе LTE содержит группу ресурсных элементов ниже центральной полосы 310, которые составляют виртуальную несущую 501. Как станет понятно, эта виртуальная несущая 501 организована таким образом, что данные, передаваемые на виртуальной несущей 501, можно обрабатывать как данные, логически отдельные от данных, передаваемых в остальных частях главной несущей, и можно декодировать без того, чтобы сначала декодировать все данные управления из области 300 управления. Хотя на фиг.5 показано, что виртуальная несущая занимает частотные ресурсы ниже центральной полосы, в общем случае эта виртуальная несущая может занимать частотные ресурсы выше центральной полосы или же частотные ресурсы, включающие центральную полосу. Если виртуальная несущая конфигурирована таким образом, чтобы накладываться на какие-либо ресурсы, используемые синхросигналами PSS, SSS или каналом PBCH главной несущей, либо каким-нибудь другим сигналом, передаваемым на главной несущей, мобильный терминал, работающий на этой главной несущей, должен будет работать правильно, чтобы найти в известной заданной позиции соответствующие сигналы, при этом сигналы на виртуальной несущей могут быть организованы таким образом, чтобы сохранить перечисленные аспекты сигнала главной несущей.
Как можно видеть на фиг.5, данные, передаваемые на виртуальной несущей 501, передают в полосе ограниченной ширины. Это может быть любая полоса при условии, что ширина этой полосы меньше ширины полосы главной несущей. В примере, изображенном на фиг.5, виртуальную несущую передают в полосе, содержащей 12 блоков по 12 поднесущих в каждом (т.е. всего 144 поднесущих), что эквивалентно ширине полосы передачи 2,16 МГц. Соответственно, терминалу, принимающему данные, передаваемые на виртуальной несущей, достаточно быть оснащенным приемником, способным принимать и обрабатывать данные, передаваемые в полосе 2,16 МГц. Это позволяет оснащать терминалы с уменьшенными функциональными возможностями (например, терминалы типа MTC) упрощенными приемными модулями и при этом сохранять способность работать в сети связи с модуляцией OFDM, для работы в которой, как поясняется выше, обычно необходимо, чтобы терминалы были оснащены приемниками, способными принимать и обрабатывать OFDM-сигнал во всей полосе этого сигнала.
Как поясняется выше, в системе мобильной связи на основе модуляции OFDM, такой как система LTE, данные нисходящей линии динамически назначают для передачи на разных поднесущих от одного субкадра к другому субкадру. Соответственно, в каждом субкадре сеть должна сообщить, какие поднесущие в составе какого символа, несут данные для каких терминалов (т.е. сообщить сигнализацию о грантах в нисходящей линии).
Как можно видеть на фиг.3, в обычном субкадре нисходящей линии в системе LTE эту информацию передают в канале PDCCH во время первого символа или символов этого субкадра. Однако, как уже пояснено ранее, информация, передаваемая в канале PDCCH, распределена по всей полосе этого субкадра и потому не может быть принята мобильным терминалом связи, имеющим упрощенный приемный модуль, способный принимать только виртуальную несущую с уменьшенной шириной полосы.
Соответственно, как можно видеть на фиг.5, последние символы виртуальной несущей могут быть зарезервированы в качестве области 502 управления виртуальной несущей, назначенной для передачи данных управления, указывающих, какие ресурсные элементы виртуальной несущей 501 были назначены. В некоторых примерах число символов, составляющих область 502 управления виртуальной несущей, фиксировано и равно, например, трем символам. В других примерах размер области 502 управления виртуальной несущей может варьироваться, например от одного до трех символов.
Область управления виртуальной несущей может находиться в любой позиции в составе виртуальной несущей, например, в первый нескольких символах виртуальной несущей. В примере, показанном на фиг.5, это могло бы означать расположение области управления виртуальной несущей в четвертом, пятом и шестом символах. Однако фиксация позиции области управления виртуальной несущей в последних символах субкадра может дать некоторое преимущество, поскольку в этом случае нет необходимости изменять позицию области управления виртуальной несущей, даже если число символов области управления главной несущей изменяется. Это упрощает обработку данных в мобильном терминале связи, принимающем данные на виртуальной несущей, поскольку уже нет необходимости определять расположение области управления виртуальной несущей в каждом субкадре, так как уже известно, что она всегда находится в последних символах каждого субкадра.
Еще в одном варианте символы управления виртуальной несущей могут быть привязаны к передачам канала PDSCH на виртуальной несущей в отдельном субкадре.
В некоторых примерах виртуальная несущая может находиться в пределах центральной полосы 310 в субкадре нисходящей линии. Это должно минимизировать степень уменьшения объема ресурсов канала PDSCH на главной несущей из-за того, что была вставлена виртуальная несущая, поскольку ресурсы, занятые синхросигналом PSS/SSS и каналом PBCH, будут находиться в области виртуальной несущей, а не в области канала PDSCGH главной несущей. Поэтому, в соответствии с, например, планируемой пропускной способностью виртуальной несущей местонахождение этой виртуальной несущей может быть выбрано должным образом внутри или вне центральной полосы в зависимости от того, какая несущая - главная или виртуальная - выбрана в качестве носителя служебной информации - синхросигналов PSS, SSS и канала PBCH.
Процедура регистрации и вхождения в связь в ячейке на виртуальной несущей
Как поясняется выше, прежде чем обычный LTE-терминал сможет начать передачу и прием данных в ячейке, он должен сначала зарегистрироваться и войти в связь в этой ячейке. Адаптированная процедура регистрации и вхождения в связь должна быть выполнена прежде, чем терминалы смогут принимать данные на виртуальной несущей.
На фиг.6 представлена логическая схема, иллюстрирующая процедуру регистрации и вхождения в связь в ячейке согласно одному из примеров настоящего изобретения. Эта процедура регистрации и вхождения в связь в ячейке рассмотрена со ссылками на субкадр, показанный на фиг.5, где виртуальная несущая с шириной полосы, эквивалентной 144 поднесущим, вставлена в полосу главной несущей, ширина которой эквивалентна 1200 поднесущим. Как обсуждается выше, терминал, имеющий приемный модуль с шириной рабочей полосой меньше ширины полосы главной несущей, не в состоянии декодировать данные в области управления субкадра главной несущей. Однако если приемный модуль терминала имеет рабочую полосу шириной по меньшей мере в двенадцать блоков по двенадцать поднесущих в каждом блоке (т.е. всего 2,16 МГц), тогда он сможет принимать данные, переданные на примере виртуальной несущей 502.
В примере, показанном на фиг.6, первые этапы 400 и 401 являются такими же, как и в обычной процедуре регистрации и вхождения в связь в ячейке, изображенной на фиг.4, хотя терминал для виртуальной несущей может извлекать дополнительную информацию из блока MIB, как описано ниже. Оба терминала могут использовать синхросигналы PSS/SSS и канал PBCH для синхронизации с базовой станцией с применением информации, содержащейся в центральной полосе шириной, эквивалентной 72 поднесущим, в пределах полосы главной несущей. Однако там, где обычные LTE-терминалы продолжают выполнение процедуры посредством осуществления этапа 402 декодирования канала PCFICH, что требует наличия приемного модуля, способного принимать и декодировать область 300 управления главной несущей, терминал, регистрирующийся и входящий в связь в ячейке для приема данных на виртуальной несущей (именуемый далее «терминал с виртуальной несущей»), выполняет вместо этого этапы 606 и 607.
Еще в одном варианте настоящего изобретения для устройства с виртуальной несущей могут быть реализованы отдельные функции для синхронизации и использования сигнала канала PBCH вместо того, чтобы вновь осуществлять те же самые начальные операции этапов 400 и 401 обычной процедуры регистрации и вхождения в связь в ячейке, как в устройстве с главной несущей.
На этапе 606 терминал с виртуальной несущей находит виртуальную несущую, если она вставлена в полосу главной несущей, с использованием этапа, специфичного для виртуальной несущей. Различные возможные варианты этого этапа обсуждаются ниже. Когда терминал с виртуальной несущей обнаружил виртуальную несущую, он может получить доступ к информации на этой виртуальной несущей. Например, если виртуальная несущая использует обычный способ назначения ресурсов в системе LTE, терминал с виртуальной несущей может затем декодировать сегменты управления в составе виртуальной несущей, которые могут, например, указывать, какие ресурсные элементы в составе виртуальной несущей были назначены для конкретного терминала с виртуальной несущей или для системной информации. Например, на фиг.7 показаны блоки ресурсных элементов с 350 по 352, которые были назначены для субкадра SF2. Однако здесь не требуется, чтобы терминал с виртуальной несущей следовал обычной процедуре системы LTE (например, этапы 402-404) или зеркально отражал такую процедуру, так что в процедуре регистрации и вхождения в связь в ячейке на виртуальной несущей эти этапы могут сильно отличаться от обычной процедуры.
Независимо от того, следует ли терминал с виртуальной несущей процедуре типа процедуры для системы LTE или выполняет этапы другого типа в ходе осуществления этапа 607, этот терминал с виртуальной несущей может далее декодировать назначенные ему ресурсные элементы на этапе 608 и затем принимать данные, передаваемые базовой станцией. Данные, декодированные на этапе 608, включают оставшуюся часть системной информации, содержащую подробности конфигурации сети.
Даже хотя терминал с виртуальной несущей не имеет достаточной ширины полосы для декодирования и приема данных нисходящей линии, если они были переданы на главной несущей с использованием обычных процедур системы LTE, он все равно может получить доступ к имеющей ограниченную полосу виртуальной несущей в составе главной несущей путем выполнения начальных этапов процедуры системы LTE. Этап 608 может быть реализован способом, аналогичным способу в системе LTE, или другим способом. Например, терминалы с виртуальной несущей могут совместно использовать виртуальную несущую и иметь назначенные им гранты для управления таким совместным использованием виртуальной несущей, как показано в субкадре SF2 на фиг.7, или, в другом примере, терминал с виртуальной несущей может обладать всей виртуальной несущей, назначенной ему для его собственных нисходящих передач, либо виртуальная несущая может быть целиком назначена терминалу с виртуальной несущей только для некоторого числа субкадров и т.п.
Таким образом, рассмотренная процедура регистрации и вхождения в связь в ячейке на виртуальной несущей обладает некоторой степенью гибкости. Она, например, дает возможность выбирать между подстройкой баланса между повторным использованием и зеркальным отражением этапов или процедур обычной системы LTE, уменьшая тем самым сложность терминала и необходимость в реализации новых элементов, с одной стороны, и добавлением новых, специфичных для виртуальной несущей аспектов и реализации, потенциально оптимизируя тем самым использование узкополосных виртуальных несущих, помня при этом, что система LTE была разработана для более широкополосных главных несущих, с другой стороны.
Обнаружение виртуальной несущей нисходящей линии
Как описано выше, терминал с виртуальной несущей должен обнаружить позицию виртуальной несущей прежде, чем он сможет принимать и декодировать передачи на виртуальной несущей. Для обнаружения присутствия и местонахождения виртуальной несущей есть ряд вариантов, которые могут быть реализованы по отдельности или в различных сочетаниях. Некоторые из этих вариантов способов обсуждаются ниже.
Для облегчения обнаружения виртуальной несущей терминалу с виртуальной несущей может быть предоставлена информация о местонахождения этой виртуальной несущей, чтобы ему было проще найти позицию виртуальной несущей, если таковая несущая существует. Например, такая информация о местонахождении может включать указание, что в состав главной несущей введены одна или несколько виртуальных несущих либо что в составе главной несущей в настоящий момент нет никаких виртуальных несущих. Она может также содержать указание ширины полосы виртуальной несущей, например, в МГц или в блоках ресурсных элементов. В качестве альтернативы перечисленным выше способам или в сочетании с ними, информация о местонахождении виртуальной несущей может содержать указание центральной частоты и ширины полосы виртуальной несущей, давая тем самым терминалу с виртуальной несущей точные сведения о позиции и ширине полосы любой активной виртуальной несущей. Если виртуальную несущую в каждом субкадре нужно искать в другой частотной позиции, отличной от предыдущего субкадра, согласно, например, алгоритму псевдослучайной перестройки частоты, информация о местонахождении может, например, указывать параметр псевдослучайного выбора. Такие параметры могут включать стартовый кадр и параметры, используемые в алгоритме псевдослучайного выбора. Используя эти параметры псевдослучайного выбора, терминал с виртуальной несущей может теперь знать, где можно найти виртуальную несущую в любом субкадре.
Предпочтительный вариант реализации, который должен потребовать внесения лишь небольших изменений в терминал с виртуальной несущей (по сравнению с обычным LTE-терминалом), состоит в том, чтобы включить информацию о местонахождении в канал PBCH, который уже содержит блок главной информации, или такой блок MIB в центральную полосу главной несущей. Как показано на фиг.8, блок MIB содержит 24 бит (3 бит для указания ширины полосы нисходящей линии (DL), 8 бит для указания номера системного кадра или SFN и 3 бит, относящихся к конфигурации канала PHICH). Таким образом, блок MIB содержит 10 резервных бит, которые могут быть использованы для передачи информации о местонахождении одной или нескольких виртуальных несущих. Например, на фиг.9 показан пример, в котором канал PBCH содержит блок MIB и информацию о местонахождении (″LI″) для указания любому терминалу с виртуальной несущей на позицию виртуальной несущей.
В альтернативном варианте, такая информация о местонахождении может быть передана, например, в центральной полосе вне канала PBCH. Она может, например, всегда располагаться после сигнала канала PBCH и рядом с ним. В результате передачи информации о местонахождении в центральной полосе, но вне канала PBCH, обычный канал PBCH не подвергается модификации для целей использования виртуальных несущих, но терминал с виртуальной несущей сможет легко найти информацию о местонахождении, чтобы обнаружить виртуальную несущую, если таковая имеется.
Информация о местонахождении виртуальной несущей, если таковая имеется, может быть введена в любое место главной несущей, но предпочтительно передавать ее в центральной полосе, поскольку терминал с виртуальной несущей будет преимущественно конфигурировать свой приемник для работы в этой центральной полосе, так что такому терминалу с виртуальной несущей не будет в этом случае нужды перестраивать свой приемник, чтобы найти эту информацию о местонахождении.
В зависимости от объема передаваемой информации о местонахождении виртуальной несущей терминал с виртуальной несущей может либо подстроить свой приемник с целью приема передач на виртуальной несущей, либо потребовать дополнительную информацию о местонахождении прежде, чем он сможет осуществить такую подстройку.
Если, например, терминалу с виртуальной несущей была предоставлена информация, указывающая факт присутствия виртуальной несущей и/или ширину полосы этой виртуальной несущей, но не содержащая никаких подробностей относительно точного частотного диапазона виртуальной несущей, либо если терминал с виртуальной несущей не получил никакой информации о местонахождении виртуальной несущей, этот терминал с виртуальной несущей может тогда сканировать главную несущую в поисках виртуальной несущей (например, осуществлять так называемый поиск вслепую). Сканирование главной несущей в поисках виртуальной несущей может быть основано на различных подходах, некоторые из этих подходов будут представлены ниже.
Согласно первому подходу виртуальная несущая может быть вставлена в некоторые заданные позиции, как показано, например, на фиг.10 для случая четырех позиций. Тогда терминал с виртуальной несущей сканирует эти четыре позиции L1-L4 для обнаружения какой-либо виртуальной несущей. Если и когда терминал с виртуальной несущей обнаружит виртуальную несущую, он может затем зарегистрироваться и войти в связь на этой несущей для приема данных нисходящей линии. При таком подходе терминал с виртуальной несущей должен знать возможные позиции виртуальной несущей заранее, например, считывая их из своей внутренней памяти. Обнаружение виртуальной несущей может быть осуществлено путем попытки декодировать известный физический канал на этой виртуальной несущей. Успешное декодирование такого канала, на что может указывать, например, успешная проверка декодированных данных с использованием циклически избыточного контрольного кода (CRC), будет служить индикатором успешного обнаружения местонахождения виртуальной несущей.
Согласно второму подходу, виртуальная несущая может включать сигналы позиций, так что терминал с виртуальной несущей, сканируя главную несущую, может обнаружить такие сигналы, чтобы идентифицировать присутствие виртуальной несущей. Примеры возможных сигналов позиций показаны на фиг.11A-11D. В примерах, представленных на фиг.11A-11C, виртуальная несущая регулярно передает произвольный сигнал позиции, так что терминал, сканирующий частотный диапазон, где присутствует такой сигнал позиции, сможет обнаружить этот сигнал. Термин «произвольный» сигнал означает какой-либо сигнал, который не несет какой-нибудь информации, как таковой, или не может быть интерпретирован в качестве носителя информации, а просто содержит некий специальный сигнал или структуру, которую терминал с виртуальной несущей может обнаружить. Это может быть, например, ряд положительных битов в пределах сигнала позиций, чередование 0 и 1 в пределах сигнала позиции или какой-либо другой подходящий произвольный сигнал. Примечательно, что сигнал позиции может быть построен из соседствующих блоков ресурсных элементов или может быть построен из несмежных блоков. Например, он может находиться в каждом втором блоке ресурсных элементов в начале виртуальной несущей.
В примере, показанном на фиг.11A, сигнал 353 позиции простирается по всему диапазону R330 виртуальной несущей 330 и всегда может быть найден в одной и той же позиции в составе виртуальной несущей в пределах субкадра. Если терминал с виртуальной несущей знает, где искать сигнал позиции в субкадре виртуальной несущей, это может упростить процесс сканирования, поскольку для обнаружения сигнала позиции достаточно сканировать только известную позицию в субкадре. На фиг.11В показан аналогичный пример, в котором каждый субкадр включает сигнал 354 позиции, содержащий две части: одна в верхнем углу и другая в нижнем углу субкадра виртуальной несущей в конце этого субкадра. Такой сигнал позиции может оказаться полезным, если, например, терминал с виртуальной несущей не знает заранее ширину полосы виртуальной несущей, поскольку такая структура сигнала позиции облегчит четкое определение верхнего и нижнего краев полосы виртуальной несущей.
В примере, изображенном на фиг.11C, сигнал 355 позиции передают только в первом субкадре SF1, но не во втором субкадре SF2. Этот сигнал позиции может быть, например, передан один раз в каждых двух субкадрах. Частоту передачи сигналов позиции можно выбирать для подбора баланса между сокращением времени сканирования и уменьшением объема передаваемой служебной информации. Другими словами, чем чаще передавать сигнал позиции, тем меньше времени уходит у терминала на обнаружение виртуальной несущей, но тем больше издержки (объем передаваемой служебной информации).
В примере, показанном на фиг.11D, сигнал позиции не является произвольным сигналом, как на фиг.11A-11C, а содержит информацию для терминалов с виртуальной несущей. Такие терминалы с виртуальной несущей могут обнаружить этот сигнал, когда они сканируют принимаемый сигнал в поисках виртуальной несущей, и обнаруженный сигнал может включать информацию относительно, например, ширины полосы виртуальной несущей или какую-либо другую информацию, относящуюся к виртуальной несущей (информацию, связанную с позицией или не связанную с ней). Обнаружив такой сигнал, терминал с виртуальной несущей может теперь определить факт присутствия и позицию виртуальной несущей. Как показано на фиг.11D, сигнал позиции может, аналогично произвольному сигналу позиции, быть найден в различных позициях в пределах субкадра, причем местонахождение сигнала позиции в субкадре может изменяться от одного субкадра к другому.
Динамическое изменение размера области управления в составе главной несущей
Как поясняется выше, в системе LTE число символов, составляющих область управления в субкадре нисходящей линии, изменяется динамически в зависимости от объема данных управления, которые нужно передать. Обычно размер области варьируется от одного до трех символов. Как должно быть понятно из фиг.5, изменение ширины области управления главной несущей приведет к соответствующему изменению числа символов, доступных для виртуальной несущей. Например, как видно на фиг.5, когда длина области управления составляет три символа, а субкадр содержит 14 символов, длина виртуальной несущей равна одиннадцати символам. Однако, если в следующем субкадре длина области управления главной несущей уменьшилась до одного символа, тогда для виртуальной несущей будут доступны уже тринадцать символов в этом субкадре.
Когда виртуальная несущая вставлена в главную несущую в системе LTE, мобильные терминалы связи, принимающие данные на виртуальной несущей, должны быть способны определить число символов в области управления главной несущей в каждом субкадре, чтобы определить число символов виртуальной несущей в этом субкадре, если они могут использовать все доступные символы, не используемые областью управления главной несущей.
Обычно о числе символов, образующих область управления, сообщают в первом символе каждого субкадра в канале PCFICH. Однако сигнал канала PCFICH обычно распределен по всей полосе субкадра нисходящей линии в системе LTE, так что его передают на поднесущих, которые терминалы с виртуальной несущей, способные принимать только виртуальную несущую, принять не могут. Соответственно, в одном из вариантов любые символы, которые, вероятно, может захватывать область управления, заранее задают в качестве нулевых символов для виртуальной несущей, т.е. длину виртуальной несущей задают равной (m-n) символов, где m - общее число символов в субкадре и n - максимальное число символов в области управления. Таким образом, ресурсные элементы для передачи данных нисходящей линии на виртуальной несущей никогда не назначают в пределах первых n символов любого конкретного субкадра.
Хотя такой вариант прост для реализации, он будет спектрально неэффективен, поскольку в субкадрах, где область управления главной несущей содержит меньше максимального числа символов, останутся символы, неиспользуемые для виртуальной несущей.
В другом варианте о числе символов в области управления главной несущей сообщают в явной форме на самой виртуальной несущей. Когда число символов в области управления главной несущей известно, число символов виртуальной несущей можно вычислить путем вычитания этого числа символов в области управления из общего числа символов в субкадре.
В одном из примеров явное указание размера области управления главной несущей дают определенные информационные биты в области управления виртуальной несущей. Другими словами, явное сигнализационное сообщение вставлено в заданную позицию в области 502 управления виртуальной несущей. Эта заданная позиция известна каждому терминалу, адаптированному для приема данных на виртуальной несущей.
В другом примере виртуальная несущая включает заданный сигнал, позиция которого указывает число символов в области управления главной несущей. Например, этот заданный сигнал может быть передан в одном из трех заданных блоков ресурсных элементов. Когда терминал принимает субкадр, он сканирует этот субкадр в поисках указанного заданного сигнала. Если заданный сигнал найден в первом блоке ресурсных элементов, это означает, что область управления главной несущей содержит один символ; если заданный сигнал найден во втором блоке ресурсных элементов, это означает, что область управления главной несущей содержит два символа, и если заданный сигнал найден в третьем блоке ресурсных элементов, это означает, что область управления главной несущей содержит три символа.
В другом примере терминал с виртуальной несущей сначала пытается декодировать виртуальную несущую в предположении, что размер области управления главной несущей равен одному символу. Если попытка оказалась неудачной, терминал с виртуальной несущей пытается декодировать виртуальную несущую в предположении, что размер области управления главной несущей равен двум символам и т.д., до тех пор пока терминал с виртуальной несущей не сможет успешно декодировать виртуальную несущую.
Опорные сигналы виртуальной несущей нисходящей линии
Как известно, в системах связи на основе ортогонального частотного уплотнения (OFDM), таких как системы LTE, некоторое число поднесущих в каждом символе обычно зарезервировано для передачи опорных сигналов. Эти опорные сигналы передают на поднесущих, распределенных в субкадре по всей полосе канала и по OFDM-символам. Эти опорные сигналы организованы в виде повторяющейся структуры и могут быть, таким образом, использованы приемником, применяющим алгоритмы экстраполяции и интерполяции, для оценки передаточной функции канала, воздействующей на данные, передаваемые на каждой поднесущей. Эти опорные сигналы обычно используются также в некоторых дополнительных целях, таких как определение метрических показателей, указывающих мощность принимаемого сигнала, метрических показателей для автоматической подстройки частоты и метрических показателей для автоматической регулировки мощности. В системе LTE позиции поднесущих, передающих опорный сигнал, в каждом субкадре заданы заранее и, вследствие этого, известны приемнику каждого терминала.
В субкадрах нисходящей линии в системе LTE опорные сигналы от каждого порта передающей антенны обычно вставляют в каждую шестую поднесущую. Соответственно, если в субкадр нисходящей линии в системе LTE вставлена виртуальная несущая, то даже если эта виртуальная несущая имеет минимальную ширину полосы в один ресурсный блок (т.е. двенадцать поднесущих), такая поднесущая будет включать по меньшей мере несколько поднесущих, передающих опорные сигналы.
В каждом субкадре выделено достаточное число поднесущих, передающих опорные сигналы, так что приемнику нет необходимости точно принимать каждый отдельный опорный сигнал, чтобы декодировать данные, передаваемые в субкадре. Однако должно быть понятно, что чем больше опорных сигналов будет принято, тем лучше приемник будет способен оценить характеристику канала и, следовательно, тем меньше ошибок обычно попадет в данные, декодированные из рассматриваемого субкадра. Соответственно, для сохранения совместимости с LTE-терминалами связи, принимающими данные на главной несущей, в некоторых примерах настоящего изобретения позиции поднесущих, которые должны содержать опорные сигналы в обычном субкадре системы LTE, сохраняются в виртуальной несущей.
Как должно быть понятно, согласно примерам настоящего изобретения, терминалы, предназначенные для приема только виртуальной несущей, принимают уменьшенное число поднесущих по сравнению с обычными LTE-терминалами, которые принимают каждый субкадр по всей ширине полосы этого субкадра. В результате терминалы с уменьшенными функциональными возможностями принимают меньшее число опорных сигналов в более узкой полосе частот, что может привести к получению менее точной оценки характеристики канала.
В некоторых примерах упрощенный терминал с виртуальной несущей может обладать более низкой мобильностью, что требует меньше опорных символов для поддержки оценки характеристики канала. Однако в некоторых примерах настоящего изобретения виртуальная несущая нисходящей линии включает дополнительные поднесущие, передающие опорные сигналы, для повышения точности оценки характеристики канала, которую могут генерировать терминалы с уменьшенными функциональными возможностями.
В некоторых примерах позиции дополнительных поднесущих, передающих опорные сигналы, систематически распределены между позициями обычных поднесущих, передающих опорные сигналы, что увеличивает частоту дискретизации при оценке характеристики канала в сочетании с опорными сигналами от существующих поднесущих, передающих опорные сигналы. Это позволяет терминалам с уменьшенными функциональными возможностями генерировать усовершенствованную оценку характеристики канала по всей ширине полосы виртуальной несущей. В других примерах позиции дополнительных поднесущих, передающих опорные сигналы, систематически располагаются на краю полосы виртуальной несущей, что увеличивает точность интерполяции при генерации оценок характеристики канала для виртуальной несущей.
Альтернативные варианты организации виртуальных несущих
До сих пор варианты настоящего изобретения были описаны в основном в терминах одной главной несущей, в которую вставлена единственная виртуальная несущая, как показано на фиг.5. Однако в некоторых примерах главная несущая может включать больше одной виртуальной несущей, как показано, например, на фиг.12. На фиг.12 представлен пример, когда в пределах главной несущей 320 организованы две виртуальные несущие VC1 (330) и VC2 (331). В этом примере местонахождение двух виртуальных несущих в полосе главной несущей изменяется в соответствии с псевдослучайным алгоритмом. Однако в других примерах позиции одной или обеих из этих двух виртуальных несущих могут находиться в одном и том же частотном диапазоне в пределах частотного диапазона главной несущей или могут изменяться в соответствии с другим механизмом. В системе LTE число виртуальных несущих в пределах главной несущей ограничено только размером этой главной несущей. Однако, если число виртуальных несущих будет слишком большим, это может привести к чрезмерному ограничению ширины полосы, доступной для передачи данных обычным LTE-терминалам, так что оператор может принимать решение о числе виртуальных несущих в пределах главной несущей в соответствии, например, с соотношением между числом обычных пользователей системы LTE и числом пользователей виртуальных несущих.
В некоторых примерах число активных виртуальных несущих может быть динамически скорректировано таким образом, чтобы соответствовать текущим потребностям обычных LTE-терминалов и терминалов с виртуальной несущей. Например, если ни один терминал с виртуальной несущей не присоединен или доступ таких терминалов должен быть преднамеренно ограничен, система может начать планировать передачу данных LTE-терминалам на поднесущих, ранее зарезервированных для виртуальной несущей. Этот процесс может быть обращен, если число активных терминалов с виртуальной несущей начинает увеличиваться. В некоторых примерах число виртуальных несущих может быть увеличено в ответ на увеличение числа присутствующих терминалов с виртуальной несущей. Например, если число терминалов с виртуальной несущей в сети или в некой области превосходит некоторую пороговую величину, в главную несущую вставляют дополнительную виртуальную несущую. Сетевые элементы и/или оператор сети могут, таким образом, активизировать или отменить активизацию виртуальных несущих по мере необходимости.
Виртуальная несущая в примере, показанном на фиг.5, имеет ширину полосы, эквивалентную 144 поднесущим. Однако в других примерах виртуальная несущая может иметь полосу любой ширины от эквивалента двенадцати поднесущих до эквивалента 1188 поднесущих (для несущей, имеющей ширину полосы, эквивалентную 1200 поднесущим). Поскольку в системе LTE центральная полоса имеет ширину, эквивалентную 72 поднесущим, терминал с виртуальной несущей в среде системы LTE преимущественно имеет ширину полосы приемника, эквивалентную по меньшей мере 72 поднесущим (1,08 МГц), так что он может декодировать центральную полосу 310, поэтому виртуальная несущая с шириной полосы, эквивалентной 72 поднесущим, может создать удобный вариант реализации. Когда виртуальная несущая содержит 72 поднесущие, терминал с виртуальной несущей не должен подстраивать ширину полосы приемника, чтобы зарегистрироваться и войти в связь на виртуальной несущей, что может тем самым уменьшить сложность выполнения процедуры регистрации и вхождения связь, но нет требования иметь для виртуальной несущей полосу, такой же ширины, как центральная полоса, и как поясняется выше, виртуальная несущая в системе на основе системы LTE может иметь полосу любой ширины, эквивалентную от 12 до 1188 несущих. Например, в некоторых системах виртуальная несущая с полосой, эквивалентной меньше 72 поднесущих, может считаться «потерей» ресурсов приемника терминала с виртуальной несущей, но с другой точки зрения это можно рассматривать как уменьшение влияния виртуальной несущей на главную несущую за счет увеличения ширины полосы, доступной для обычных LTE-терминалов. Ширина полосы виртуальной несущей может быть, таким образом, подстроена для достижения желаемого баланса между сложностью, использованием ресурсов, характеристиками для главной несущей и требованиями к терминалам с виртуальной несущей.
Кадр передач в восходящей линии
До сих пор виртуальная несущая обсуждалась применительно к нисходящей линии, однако в некоторых примерах виртуальная несущая может быть также вставлена в сигнал восходящей линии.
В системах мобильной связи, таких как система LTE, структура связи и разнос поднесущих, используемые в восходящей линии, соответствуют аналогичным параметрам в нисходящей линии (как показано, например, на фиг.2). В сетях связи в дуплексном режиме с разделением по частоте (FDD) обе линии - восходящая и нисходящая - активны во всех субкадрах, тогда как субкадры в сетях с дуплексным режимом с разделением по времени (TDD) могут быть назначены либо восходящей линии, либо нисходящей линии, либо возможен вариант, когда субкадр дополнительно разделен на отрезки для восходящей линии и для нисходящей линии.
Для инициирования соединения с сетью обычные LTE-терминалы посылают запрос произвольного доступа по физическому каналу произвольного доступа (PRACH). Этот канал PRACH располагается в заданных блоках ресурсных элементов в кадре восходящей линии, позиции которых сообщают LTE-терминалам в составе системной информации, передаваемой в нисходящей линии.
Более того, когда есть ожидающие данные восходящей линии для передачи от LTE-терминала, а терминалу еще не назначены какие-либо ресурсы восходящей линии, этот терминал может передать запрос произвольного доступа по каналу PRACH в адрес базовой станции. Затем базовая станция принимает решение, какие, если вообще какие-то, блоки ресурсных элементов восходящей линии должны быть назначены мобильному терминалу, пославшему запрос. После этого запросившему LTE-терминалу сообщают о назначениях блоков ресурсов восходящей линии по физическому нисходящему каналу управления (PDCCH), передаваемому в области управления в субкадре нисходящей линии.
В системе LTE передачи от каждого мобильного терминала ограничивают, чтобы занимать группу смежных ресурсных блоков. Для совместно используемого физического канала восходящей линии (physical uplink shared channel (PUSCH)) грант назначения ресурсов восходящей линии, принятый от базовой станции, укажет, какую именно группу ресурсных блоков следует использовать для таких передач, и где эти ресурсные блоки могут находиться в пределах полосы канала.
Первые ресурсы, используемые физическим каналом управления восходящей линии (physical uplink control channel (PUCCH)), в системе LTE, расположены на обоих - верхнем и нижнем - краях полосы канала, где каждая передача по каналу PUCCH занимает один ресурсный блок. В первой половине субкадра этот ресурсный блок расположен на одном краю полосы канала, а во второй половине субкадра этот ресурсный блок расположен на противоположном краю полосы канала. Если потребуется больше ресурсов канала PUCCH, дополнительные ресурсные блоки назначают последовательно, «продвигаясь» от края полосы канала внутрь. Поскольку сигналы канала PUCCH передают в режиме кодового уплотнения, восходящая линия в системе LTE может «вместить» несколько передач по каналу PUCCH в одном и том же ресурсном блоке.
Виртуальная несущая в восходящей линии
Согласно вариантам настоящего изобретения терминалы с виртуальной несущей, описанные выше, могут быть также оснащены передатчиками с уменьшенными функциональными возможностями для передачи данных восходящей линии. Эти терминалы с виртуальной несущей передают данные в полосе уменьшенной ширины. Применение передающих модулей с уменьшенными функциональными возможностями создает преимущества, соответствующие тем, которые достигаются за счет применения приемников с уменьшенными функциональными возможностями в, например, таких классах устройств, которые выпускают с уменьшенными функциональными возможностями для использования в приложениях, например, типа МТС.
Аналогично ситуации с виртуальной несущей нисходящей линией, терминалы с виртуальной несущей передают данные восходящей линии в уменьшенном диапазоне поднесущих в пределах главной несущей, ширина полосы которой больше уменьшенной ширины полосы виртуальной несущей. Это показано на фиг.13a. Как можно видеть на фиг.13a, группа поднесущих в субкадре восходящей линии образует виртуальную несущую 1301 в полосе главной несущей 1302. Соответственно, полосу уменьшенной ширины, в пределах которой терминалы с виртуальной несущей передают данные восходящей линии, можно рассматривать как виртуальную несущую восходящей линии.
Для реализации виртуальной несущей восходящей линии планировщик базовой станции, обслуживающий виртуальную несущую, обеспечивает, чтобы все ресурсные элементы восходящей линии, предоставленные терминалам с виртуальной несущей, представляли собой поднесущие, попадающие в полосу уменьшенной ширины, в которой работают передающие модули терминалов с виртуальной несущей. Соответственно, планировщик базовой станции, обслуживающий главную несущую, обычно обеспечивает, чтобы все ресурсные элементы восходящей линии, предоставленные терминалам с главной несущей, представляли собой поднесущие, находящиеся вне группы поднесущих, занятой терминалами с виртуальной несущей. Однако, если планировщики для виртуальной несущей и для главной несущей выполнены совместно или имеют средства для совместного использования информации, тогда планировщик для главной несущей может назначать ресурсные элементы из области виртуальной несущей мобильным терминалам с главной несущей во время субкадров, для которых планировщик виртуальной несущей указывает, что некоторые или все ресурсы виртуальной несущей не будут использоваться мобильными терминалами с виртуальной несущей.
Если восходящая линия с виртуальной несущей содержит физический канал, структура которого и принцип действия аналогичны каналу PUCCH в системе LTE, где ресурсы для этого физического канала будут, как ожидается, находиться на краях полосы канала связи, тогда для терминалов с виртуальной несущей эти ресурсы будут располагаться преимущественно на краях полосы виртуальной несущей, а не на краях полосы главной несущей. Это предпочтительнее, поскольку должно обеспечить, что передачи на виртуальной несущей восходящей линии останутся в пределах уменьшенной полосы виртуальной несущей.
Произвольный доступ к виртуальной несущей восходящей линии
При использовании обычных технологий LTE невозможно гарантировать, чтобы канал PRACH оставался в пределах совокупности поднесущих, назначенных для виртуальной несущей. Поэтому в некоторых вариантах базовая станция создает в пределах полосы виртуальной несущей восходящей линии второй канал PRACH, о местонахождении которого может быть затем сообщено терминалу с виртуальной несущей в составе системной информации на виртуальной несущей. Это показано, например, на фиг.13b, где канал PRACH 1303 расположен в пределах полосы виртуальной несущей 1301. Таким образом, терминалы с виртуальной несущей передают запросы произвольного доступа (PRACH) по каналу PRACH для виртуальной несущей, находящемуся в пределах полосы виртуальной несущей восходящей линии. О позиции канала PRACH можно сообщить терминалам с виртуальной несущей по сигнализационному каналу для виртуальной несущей нисходящей линии, например, в составе системной информации для виртуальной несущей.
Однако в других примерах, канал PRACH 1303 для виртуальной несущей располагается вне полосы виртуальной несущей, как показано, например, на фиг.13c. Это оставляет больше места в полосе виртуальной несущей восходящей линии для передачи данных терминалами с виртуальной несущей. Позицию канала PRACH для виртуальной несущей сообщают терминалам с виртуальной несущей, как и раньше, но для передачи запроса произвольного доступа такие терминалы с виртуальной несущей должны перестраивать свои передающие модули на частоту канала PRACH для виртуальной несущей, поскольку эта частота находится вне полосы виртуальной несущей. После назначения ресурсных элементов восходящей линии передающие модули должны снова перестроиться на частоту виртуальной несущей.
В некоторых примерах, где терминалы с виртуальной несущей способны вести передачи по каналу PRACH вне полосы виртуальной несущей, позицию канала PRACH для главной несущей можно сообщить терминалам с виртуальной несущей. Эти терминалы с виртуальной несущей могут тогда просто использовать ресурс обычного канала PRACH для главной несущей, чтобы передавать запросы произвольного доступа. Такой подход предпочтителен, поскольку требует назначения меньшего объема ресурсов канала PRACH.
Однако, если базовая станция принимает запросы произвольного доступа от терминалов обоих типов - обычных LTE-терминалов и терминалов с виртуальной несущей - по одному и тому же ресурсу канала PRACH, такой базовой станции необходим механизм, позволяющий различать запросы произвольного доступа от обычных LTE-терминалов и запросы произвольного доступа от терминалов с виртуальной несущей.
Поэтому в некоторых примерах на базовой станции применяется назначение с разделением по времени, согласно которому, например, во время первой группы субкадров канал PRACH назначен для терминалов с виртуальной несущей, а во время второй группы субкадров назначен обычным LTE-терминалам. Соответственно, базовая станция может определить, что запросы произвольного доступа, принятые во время первой группы субкадров, исходят от терминалов с виртуальной несущей, а запросы произвольного доступа, принятые во время второй группы субкадров, исходят от обычных LTE-терминалов.
В других примерах нет механизма, который предотвращал бы передачу запросов произвольного доступа терминалами обоих типов - и терминалами с виртуальной несущей, и обычными LTE-терминалами - в одно и то же время. Однако преамбулы запросов произвольного доступа, используемые обычно для передачи запроса произвольного доступа, разбиты на две группы. Первая группа используется исключительно терминалами с виртуальной несущей, а вторая группа используется исключительно обычными LTE-терминалами. Соответственно, базовая станция может определить, исходит ли запрос произвольного доступа от обычного LTE-терминала или от терминала с виртуальной несущей, просто установив, к какой группе принадлежит преамбула этого запроса произвольного доступа.
Пример архитектуры
На фиг.14 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая часть адаптированной мобильной телекоммуникационной сети стандарта LTE, организованной согласно одному из примеров настоящего изобретения. Система включает адаптированный усовершенствованный узел В (eNB) 1401, соединенный с опорной сетью, которая обменивается данными с несколькими обычными LTE-терминалами 1402 и терминалами 1403 с уменьшенными функциональными возможностями в пределах зоны обслуживания (например, ячейки) 1404. Каждый из терминалов 1403 с уменьшенными функциональными возможностями имеет приемопередающий модуль 1405, который содержит приемный модуль, способный принимать данные в полосе уменьшенной ширины, и передающий модуль, способный передавать данные в полосе уменьшенной ширины, по сравнению с приемопередающим модулем 1406, входящим в состав обычных LTE-терминалов 1402.
Адаптированный узел eNB 1401 организован для передачи данных нисходящей линии с использованием структуры субкадров, включающей виртуальную несущую, как описано со ссылками на фиг.5, и для приема данных восходящей линии с использованием структуры субкадров, описанной со ссылками на фиг 13b или 13c. Терминалы 1403 с уменьшенными функциональными возможностями также могут принимать и передавать данные с использованием виртуальных несущих восходящей линии и нисходящей линии, как описано выше.
Как было пояснено выше, поскольку терминалы 1403 уменьшенной сложности принимают и передают данные в полосе уменьшенной ширины на виртуальных несущих восходящей линии и нисходящей линии, сложность, потребляемая мощность и стоимость приемопередающего модуля 1405, необходимого для приема и декодирования данных нисходящей линии и для кодирования и передачи данных восходящей линии, уменьшены по сравнению с приемопередающим модулем 1406, применяемым в обычных LTE-терминалах.
При приеме данных нисходящей линии из опорной сети 1408 для передачи одному из терминалов, находящихся в ячейке 1404, адаптированный узел eNB 1401 определяет, предназначены ли эти данные для обычного LTE-терминала 1402 или для терминала 1403 с уменьшенными функциональными возможностями. Этого можно добиться с использованием любого подходящего способа. Например, данные, предназначенные для терминала 1403 с уменьшенными функциональными возможностями, могут включать флаг виртуальной несущей, указывающий, что эти данные должны быть переданы на виртуальной несущей нисходящей линии. Если адаптированный узел eNB 1401 определит, что данные нисходящей линии должны быть переданы терминалу 1403 с уменьшенными функциональными возможностями, адаптированный планировщик 1409 из состава адаптированного узла eNB 1401 обеспечит передачу этих данных нисходящей линии рассматриваемому терминалу с уменьшенными функциональными возможностями на виртуальной несущей нисходящей линии. В другом примере сеть организована так, что виртуальная несущая логически независима от узла eNB. Более конкретно, виртуальная несущая выглядит со стороны опорной сети как отдельная ячейка. С точки зрения опорной сети неизвестно, расположена ли виртуальная несущая физически вместе или как-то взаимодействует с главной несущей ячейки. Пакеты маршрутизируют к и от виртуальной несущей точно так же, как и для любой обычной ячейки.
В другом примере осуществляют проверку пакетов в подходящем пункте в сети, чтобы маршрутизировать трафик на подходящую несущую или от подходящей несущей (т.е. главной несущей или виртуальной несущей).
Еще в одном примере данные, поступающие из опорной сети в узел eNB, передают по специальному логическому соединению для конкретного мобильного терминала. Узлу eNB предоставляют информацию, указывающую, какое логическое соединение ассоциировано с каким мобильным терминалом. Узлу eNB предоставляют также информацию, указывающую, какие мобильные терминалы являются терминалами с виртуальной несущей, а какие - обычными LTE-терминалами. Эта информация может быть выведена из того факта, что терминал с виртуальной несущей должен быть первоначально соединен с использованием ресурсов виртуальной несущей. В других примерах терминалы с виртуальной несущей сообщают о своих возможностях узлу eNB в ходе процедуры установления соединения. Соответственно, узел eNB может отобразить данные из опорной сети на конкретный мобильный терминал на основе того, является ли этот мобильный терминал терминалом с виртуальной несущей или LTE-терминалом.
В ходе планирования ресурсов для передач данных в восходящей линии адаптированный узел eNB 1401 определяет, является ли терминал, для которого нужно планировать ресурсы, терминалом 1403 с уменьшенными функциональными возможностями или обычным LTE-терминалом 1402. В некоторых примерах это достигается путем анализа запроса произвольного доступа, переданного по каналу PRACH, с использованием способов различения между запросом произвольного доступа на виртуальной несущей и обычным запросом произвольного доступа, как описано выше. В любом случае, если адаптированный узел eNB 1401 определил, что запрос произвольного доступа поступил от терминала 1403 с уменьшенными функциональными возможностями, адаптивный планировщик 1409 обеспечивает, чтобы любые гранты ресурсов восходящей линии находились в пределах полосы виртуальной несущей восходящей линии.
В некоторых примерах виртуальная несущая, вставленная в полосу главной несущей, может быть использована для создания логически отдельной «сети в сети». Другими словами, данные, передаваемые на виртуальной несущей, можно рассматривать и работать с ними как с логически и физически отдельными от данных, передаваемых сетью с главной несущей. Виртуальная несущая может быть, таким образом, использована для реализации так называемой выделенной сети передачи сообщений (dedicated messaging network (DMN)), которая «наложена поверх» обычной сети связи и используется для передачи сообщений DMN-устройствам (т.е. терминалам с виртуальной несущей).
Как должно быть понятно из приведенных выше описаний, варианты настоящего изобретения могут включать следующие примеры.
Способ назначения ресурсов передачи в радиотелекоммуникационной системе с использованием ортогонального частотного уплотнения (OFDM) для передачи данных с использованием нескольких OFDM-поднесущих, способ содержит:
назначение ресурсов передачи, предоставляемых первой группой из нескольких OFDM-поднесущих в первом диапазоне частот, терминалам первого типа;
назначение ресурсов передачи, предоставляемых второй группой из нескольких OFDM-поднесущих терминалам второго типа во втором диапазоне частот, так что вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот;
передачу информации управления, содержащей информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа в первой полосе частот, соответствующей объединению первой и второй групп OFDM-поднесущих; и
передачу информации управления, содержащей информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа во второй полосе частот, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих.
Радиотелекоммуникационная система с использованием ортогонального частотного уплотнения (OFDM), передающая данные к нескольким мобильным терминалам и от нескольких мобильных терминалов на нескольких OFDM-поднесущих, система содержит:
средства планирования для назначения ресурсов передачи, представляемых первой группой из нескольких OFDM-поднесущих в первом диапазоне частот, мобильным терминалам первого типа и назначения ресурсов передачи, предоставляемых второй группой из нескольких OFDM-поднесущих, терминалам второго типа, так что вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот;
средства передачи для осуществления передачи информации управления, содержащей информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа в первой полосе частот, соответствующей объединению первой и второй групп OFDM-поднесущих, и передачи информации управления, содержащей информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа во второй полосе частот, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих.
Мобильный терминал, содержащий приемный модуль для приема данных, передаваемых от базовой станции на нескольких OFDM-поднесущих в нисходящей радиолинии, и передатчик с целью передачи данных в адрес базовой станции на нескольких OFDM-поднесущих в восходящей радиолинии, такая базовая станция передает данные мобильным терминалам первого типа с использованием первой группы из нескольких OFDM-поднесущих в первом диапазоне частот и передает данные мобильным терминалам второго типа, к которым принадлежит указанный выше мобильный терминал, с использованием второй группы из нескольких OFDM-поднесущих во втором диапазоне частот, так что вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот, эта базовая станция передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа в первой полосе, соответствующей объединению первой и второй групп OFDM-поднесущих, и передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа во второй полосе частот, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих, при этом функции приемного модуля рассматриваемого мобильного терминала ограничены приемом данных из нисходящей радиолинии во втором диапазоне частот.
Сетевой элемент для использования в системе мобильной связи, этот сетевой элемент:
создает интерфейс радиодоступа для передачи данных к мобильным устройствам связи и/или от мобильных устройств связи, интерфейс радиодоступа создает в нисходящей линии главную несущую, эта главная несущая предоставляет несколько ресурсных элементов в первом диапазоне частот;
передает данные для первой группы мобильных устройств связи, так что эти данные распределены по указанным нескольким ресурсным элементам во всем первом диапазоне частот;
создает виртуальную несущую через указанный интерфейс радиодоступа, так что эта виртуальная несущая предоставляет один или несколько ресурсных элементов во втором диапазоне частот, который располагается в пределах первого диапазона частот и меньше этого первого диапазона частот; и
передает данные для второй группы мобильных устройств связи на виртуальной несущей.
Способ использования сетевого элемента для передачи данных к мобильным устройствам связи и/или от мобильных устройств связи в системе мобильной связи, способ содержит:
создание интерфейса радиодоступа для передачи данных к и/или от мобильных устройств связи, интерфейс радиодоступа создает в нисходящей линии главную несущую, эта главная несущая предоставляет несколько ресурсных элементов в первом диапазоне частот;
передачу данных для первой группы мобильных устройств связи, так что эти данные распределены по указанным нескольким ресурсным элементам во всем первом диапазоне частот;
создание виртуальной несущей через указанный интерфейс радиодоступа, так что эта виртуальная несущая предоставляет один или несколько ресурсных элементов во втором диапазоне частот, который располагается в пределах первого диапазона частот и меньше этого первого диапазона частот; и
передачу данных для второй группы мобильных устройств связи на виртуальной несущей.
Базовая станция для передачи данных к нескольким мобильным терминалам или от нескольких мобильных терминалов на нескольких OFDM-поднесущих в пределах зоны обслуживания этой базовой станции, базовая станция назначает ресурсы передачи, предоставляемые первой группой из нескольких OFDM-поднесущих, в первом диапазоне частот мобильным терминалам первого типа и назначает ресурсы передачи, предоставляемые второй группой из нескольких OFDM-поднесущих, во втором диапазоне частот терминалам второго типа, вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот, и
передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа в первой полосе, соответствующей объединению первой и второй групп OFDM-поднесущих, и передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа во второй полосе частот, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих.
Система мобильной связи для передачи данных к мобильным устройствам связи и/или от мобильных устройств связи, эта система мобильной связи содержит:
одну или несколько базовых станций, каждая из которых содержит передатчик и приемник, создающие интерфейс радиодоступа для передачи данных к мобильным устройствам связи и/или от мобильных устройств связи, этот интерфейс радиодоступа создает в нисходящей линии главную несущую, эта главная несущая предоставляет несколько ресурсных элементов в первом диапазоне частот для передачи данных;
первое и второе мобильные устройства связи;
система отличается тем, что:
первое мобильное устройство связи способно принимать передачи в нисходящей линии на главной несущей;
интерфейс радиодоступа, созданный одной или несколькими базовыми станциями формирует виртуальную несущую, эта виртуальная несущая предоставляет один или несколько ресурсных элементов во втором диапазоне частот, находящемся в пределах первого диапазона частот и имеющим ширину меньше первого диапазона частот;
второе мобильное устройство связи способно, обнаружив виртуальную несущую, принимать передачи в нисходящей линии на этой виртуальной несущей.
Способ передачи данных к мобильным устройствам связи и/или от мобильных устройств связи в системе мобильной связи, способ содержит:
создание интерфейса радиодоступа для передачи данных к мобильным устройствам связи и/или от мобильных устройств связи, этот интерфейс радиодоступа создает в нисходящей линии главную несущую, эта главная несущая предоставляет несколько ресурсных элементов в первом диапазоне частот;
передачу данных для первой группы мобильных устройств связи, так что эти данные распределены по указанным нескольким ресурсным элементам во всем первом диапазоне частот;
первое мобильное устройство связи в первой группе мобильных устройств связи принимает передачи в нисходящей линии на главной несущей;
создание виртуальной несущей через указанный интерфейс радиодоступа, так что эта виртуальная несущая предоставляет один или несколько ресурсных элементов во втором диапазоне частот, который располагается в пределах первого диапазона частот и меньше этого первого диапазона частот; и
передачу данных для второй группы мобильных устройств связи по меньшей мере на одной виртуальной несущей;
второе мобильное устройство связи во второй группе мобильных устройств связи обнаруживает виртуальную несущую; и
второе мобильное устройство связи принимает передачи в нисходящей линии на этой виртуальной несущей.
В примеры настоящего изобретения могут быть внесены разнообразные модификации. Варианты настоящего изобретения были здесь определены главным образом в терминах терминалов с уменьшенными функциональными возможностями, передающих данные на виртуальной несущей, вставленной в полосу главной несущей на основе обычной системы LTE. Однако должно быть понятно, что любое подходящее устройство может передавать и принимать данные с использованием описанных виртуальных несущих для примеров устройств, которые имеют такие же функциональные возможности, как обычный LTE-терминал или устройство с увеличенными функциональными возможностями.
Более того, должно быть понятно, что общие принципы вставки виртуальной несущей в подмножество ресурсов восходящей линии или нисходящей линии могут быть применены к любой подходящей технологии мобильных телекоммуникаций и не должны ограничиваться системами, использующими радиоинтерфейс на основе системы LTE.
Изобретение относится к технике связи и может использоваться в мобильных сетях связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи. Для этого базовая станция передает данные к нескольким мобильным терминалам и получает данные от нескольких мобильных терминалов на нескольких поднесущих системы с ортогональным частотным уплотнением (далее - OFDM-поднесущих) в зоне обслуживания этой базовой станции. Базовая станция назначает ресурсы связи, предоставляемые первой группой из нескольких OFDM-поднесущих в первом диапазоне частот, мобильным терминалам первого типа и назначает ресурсы связи, предоставляемые второй группой из нескольких OFDM-поднесущих во втором диапазоне частот, терминалам второго типа, вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот. Базовая станция передает также информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа, в первой полосе, соответствующей объединенным первой и второй группам OFDM-поднесущих, и передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа, во второй полосе, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 19 ил.
1. Базовая станция для передачи данных к нескольким мобильным терминалам и от нескольких мобильных терминалов на нескольких поднесущих системы с ортогональным частотным уплотнением (далее - OFDM-поднесущих) в зоне обслуживания этой базовой станции, при этом базовая станция выполнена с возможностью назначения ресурсов связи, предоставляемых первой группой из нескольких OFDM-поднесущих в первом диапазоне частот, мобильным терминалам первого типа и назначения ресурсов связи, предоставляемых второй группой из нескольких OFDM-поднесущих во втором диапазоне частот, терминалам второго типа, причем вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот;
для передачи также информации управления, содержащей информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа, в первой полосе, соответствующей объединенным первой и второй группам OFDM-поднесущих, и передачи информации управления, содержащей информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа, во второй полосе, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих, отличающаяся тем, что
эта базовая станция передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа, в OFDM-символах, отличных от символов, передающих информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа.
2. Базовая станция по п. 1, отличающаяся тем, что OFDM-поднесущие передают с использованием структуры субкадров и эта базовая станция передает в первом субкадре информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа, относящуюся к назначению ресурсов в последующем субкадре.
3. Базовая станция по п. 1, отличающаяся тем, что OFDM-поднесущие передают с использованием структуры субкадров и эта базовая станция передает в первом субкадре информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа, относящуюся к назначению ресурсов в этом же субкадре.
4. Базовая станция по п. 1, отличающаяся тем, что вторая группа из нескольких OFDM-поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в первую группу из нескольких OFDM-поднесущих, а первая группа OFDM-поднесущих образует главную несущую, причем эта базовая станция передает данные терминалам первого типа на главной несущей и передает данные терминалам второго типа на виртуальной несущей.
5. Базовая станция по п. 4, которая вставляет одну или несколько дополнительных виртуальных несущих в главную несущую.
6. Базовая станция по п. 4, так что эта базовая станция передает опорные сигналы для оценки характеристики канала с целью использования и терминалами первого типа, и терминалами второго типа на виртуальной несущей.
7. Базовая станция по п. 6, так что эта базовая станция передает на виртуальной несущей дополнительные опорные сигналы для оценки характеристики канала с целью использования и терминалами первого типа, и терминалами второго типа.
8. Базовая станция по п. 4, так что эта базовая станция передает поднесущие с использованием структуры субкадров, каждый субкадр содержит заданное число OFDM-символов и передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов, для терминалов первого типа в первых n OFDM-символов в каждом субкадре, где n может изменяться от одного субкадра к другому субкадру.
9. Базовая станция по п. 8, так что эта базовая станция передает виртуальную несущую в последних m-n символах каждого субкадра, где m соответствует числу символов в субкадре, а базовая станция сообщает терминалам второго типа информацию о числе п для каждого конкретного субкадра, чтобы определить длину виртуальной несущей для каждого конкретного субкадра.
10. Базовая станция по п. 8, так что эта базовая станция передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа в последнем OFDM-символе или OFDM-символах в каждом субкадре.
11. Аппаратура для передачи данных к нескольким мобильным терминалам и от нескольких мобильных терминалов на нескольких OFDM-поднесущих, такая аппаратура содержит:
средства для назначения ресурсов передачи, предоставляемых первой группой из нескольких OFDM-поднесущих, в первом диапазоне частот мобильным терминалам первого типа и для назначения ресурсов передачи, предоставляемых второй группой из нескольких OFDM-поднесущих, во втором диапазоне частот терминалам второго типа, вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот;
средства для передачи информации управления, содержащей информацию о
назначении ресурсов для терминалов первого типа, в первой полосе, соответствующей объединенным первой и второй группам OFDM-поднесущих, и для передачи информации управления, содержащей информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа, во второй полосе, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих, отличающаяся тем, что
эта аппаратура передает информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов первого типа, в OFDM-символах, отличных от символов, передающих информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для терминалов второго типа.
| Приспособление для суммирования отрезков прямых линий | 1923 |
|
SU2010A1 |
| СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ КАНАЛ СИГНАЛИЗАЦИИ | 2006 |
|
RU2404542C2 |
| ЧЕРЕДОВАНИЕ КАНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ OFDMA | 2006 |
|
RU2390974C2 |
| Колосоуборка | 1923 |
|
SU2009A1 |
