СИСТЕМА И СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОСТРАНСТВА СИГНАТУР МАЛОЙ ПЛОТНОСТИ Российский патент 2017 года по МПК H04W74/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области радиосвязи и, в конкретных вариантах, к системе и способу увеличения пространства сигнатур малой плотности.

Уровень техники

Мультиплексирование каналов в кодовой области с использованием модуляции нескольких несущих представляет собой эффективный способ многостанционного доступа, такой как многостанционный доступ с кодовым уплотнением и с использованием нескольких несущей (multi-carrier-code division multiple access (MC-CDMA)), ортогональное частотное уплотнение с сигнатурами малой плотности (low density signature-orthogonal frequency-division multiplexing (LDS-OFDM)) и многостанционный доступ с использованием разреженных кодов и ортогонального частотного уплотнения (sparse-code-multiple access-orthogonal frequency-division multiplexing (SCMA-OFDM)). Потенциальной сферой применения системы SCMA-OFDM является безгрантовая связь с нулевыми или небольшими издержками сигнализации и управления для передачи небольших пакетов. Проблема восходящей линии (uplink (UL)) при безгрантовой передаче состоит в том, что приемник восходящей линии UL может не знать о том, какие пользователи и сколько их хотят получить доступ в сеть. В таком случае есть вероятность конфликта между сигнатурами (для пользователей), приводящего к деградации характеристик системы. Другая проблема состоит в большой сложности обнаружения пилот-сигнала из-за большого числа таких пилот-сигналов и отображения «один ко многим» между сигнатурами и пилот-сигналами. Для решения эти проблем необходимо создать механизм и способ увеличения пространства сигнатур малой плотности.

Раскрытие изобретения

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложен способ, реализуемый сетевым компонентом. Способ обеспечивает увеличенное пространство сигнатур для мультиплексированных передач для нескольких пользователей, способ содержит получение множества базисных сигнатур и генерацию множества виртуальных сигнатур с использованием комбинационных операций над базисными сигнатурами. Каждая из виртуальных сигнатур содержит комбинацию по меньшей мере некоторых базисных сигнатур. Каждую из виртуальных сигнатур затем выдвигают в качестве базового ресурсного блока (basic resource unit (BRU)) для передач пользователя.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ, реализуемый сетевым компонентом, для поддержки сигнатур малой плотности для мультиплексированных передач для нескольких пользователей. Способ содержит прием нескольких блоков BRU для нескольких пользователей. Эти блоки BRU содержат виртуальные сигнатуры, где каждая виртуальная сигнатура представляет собой комбинацию сигнатур малой плотности. Способ содержит также декорреляцию виртуальных сигнатур с целью сужения списка пилот-сигналов. Общее число конфигурированных виртуальных сигнатур превосходит общее число возможных сигнатур малой плотности. Затем оценивают каналы с использованием списка пилот-сигналов.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложен сетевой компонент для поддержки увеличенного пространства сигнатур для мультиплексированных передач для нескольких пользователей содержит процессор и компьютерный носитель информации, сохраняющий программы для выполнения -процессором. Программы содержат команды для приема нескольких блоков BRU для нескольких пользователей. Эти блоки BRU содержат виртуальные сигнатуры. Каждая виртуальная сигнатура содержит комбинацию базисных сигнатур. Программы содержат также команды для декорреляции виртуальных сигнатур с целью сужения списка пилот-сигналов, при этом общее количество конфигурированных виртуальных сигнатур превышает общее количество доступных базисных сигнатур. Указанные программы также конфигурируют сетевой компонент для оценки характеристик каналов с использованием списка пилот-сигналов.

Выше признаки одного из вариантов настоящего изобретения очерчены довольно широко, чтобы последующее подробное описание изобретения было лучше понято. Далее будут описаны дополнительные преимущества и признаки вариантов настоящего изобретения, составляющие предмет Формулы изобретения. Специалисты в рассматриваемой области должны понимать, что общая концепция и конкретные варианты, описываемые здесь, могут быть легко использованы в качестве основы для модификации или проектирования других структур или процессов, позволяющих осуществить цели настоящего изобретения. Специалисты в этой области должны также понимать, что такие эквивалентные структуры не отклоняются от смысла и объема настоящего изобретения, как они определены в прилагаемой Формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ следует обратиться к последующему описанию вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг. 1 иллюстрирует пример типового приемника передач, использующих сигнатуры малой плотности;

Фиг. 2 иллюстрирует усовершенствованный приемник, использующий увеличенное пространство сигнатур малой плотности согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

Фиг. 3 иллюстрирует базовые ресурсные блоки (BRU), содержащие базисные сигнатуры;

Фиг. 4 иллюстрирует один из вариантов виртуальных сигнатур, генерируемых посредством постолбцовых перестановок базисных сигнатур;

Фиг. 5 иллюстрирует один из вариантов виртуальных сигнатур, генерируемых посредством построчных перестановок базисных сигнатур;

Фиг. 6 иллюстрирует один из вариантов виртуальных сигнатур, генерируемых посредством скачкообразных переходов между сигнатурами внутри блока BRU;

Фиг. 7 иллюстрирует один из вариантов виртуальных сигнатур, генерируемых посредством скачкообразных переходов между сигнатурами внутри блока BRU и между блоками BRU;

Фиг. 8 представляет логическую схему, иллюстрирующую один из вариантов способа увеличения пространства сигнатур малой плотности для мультиплексированных передач для нескольких пользователей; и

Фиг. 9 представляет схему примера системы обработки данных, которая может быть использована для реализации различных вариантов.

Соответствующие числа и символы на разных чертежах в общем случае обозначают соответствующие части, если не указано иное. Чертежи предназначены для четкой иллюстрации соответствующих аспектов рассматриваемых вариантов и не обязательно выполнены в масштабе.

Подробное описание иллюстративных вариантов

Ниже подробно обсуждается создание и использование предпочтительных на сегодня вариантов. Однако следует понимать, что настоящее изобретение предлагает много имеющих практическое значение инновационных концепций, которые могут быть реализованы в самых разнообразных конкретных контекстах. Конкретные варианты, обсуждаемые здесь, являются всего лишь иллюстрациями конкретных способов изготовления и использования предмета настоящего изобретения и не ограничивают объем настоящего изобретения.

Типовые подходы к проектированию сигнатур малой плотности приводят к получению лишь ограниченного числа сигнатур, что увеличивает вероятность конфликта сигнатур и ведет к относительно высокой сложности обнаружения и выделения пилот-сигнала и высокой сложности приемника. Максимальное число сигнатур малой плотности (LDS) основано на длине используемой сигнатуры, которая называется коэффициентом расширения, и коэффициенте конфликтности (число наложенных один на другой ненулевых компонентов). Чем ниже коэффициент конфликтности и меньше длина сигнатуры, тем ниже сложность приемника. Увеличение числа возможных сигнатур LDS традиционным способом требует увеличения коэффициента расширения и/или увеличения коэффициента перегрузки. Оба подхода ведут к более высокой сложности приемника.

Предложенные здесь варианты позволяют увеличить пространство сигнатур малой плотности для мультиплексированных передач для нескольких пользователей. Эти варианты содержат виртуальные сигнатуры, выведенные или сконструированные с использованием нескольких составляющих сигнатур, называемых здесь базисными сигнатурами, в соответствии с одной или несколькими операциями комбинирования базисных сигнатур. Например, базисные сигнатуры комбинируют с использованием перестановок, скачкообразных переходов в последовательности или других подходящих операций, рассматриваемых ниже, для получения виртуальных сигнатур. Генерация и использование виртуальных сигнатур (с применением комбинаций базисных сигнатур) отображает первое пространство базисных сигнатур во второе, обладающее большими размерами пространство виртуальных сигнатур. Достигнутое в результате увеличение пространства сигнатур малой плотности решает проблемы конфликтов пилот-сигналов/сигнатур (например, в детекторе мультиплексированных передач (мультиплексированных пилот-сигналов/сигнатур) для нескольких пользователей) и проблемы сложности проектирования/реализации приемника. Далее, число сигнатур может быть увеличено для достижения взаимно однозначного соотношения между пилот-сигналами и сигнатурами, что уменьшает сложность обнаружения пилот-сигналов, например, для произвольного доступа к восходящей линии UL. Объем операций для обнаружения пилот-сигналов может быть уменьшен путем использования декоррелятора сигнатур, обладающего относительно малой сложностью. Для нисходящих (downlink (DL)) передач способ позволяет также работать с более высоким коэффициентом перегрузки и лучше управлять помехами по нескольким точкам передачи (transmission point (TP)). Такой подход с отображением пространства сигнатур может быть использован в любой подходящей системе на основе сигнатур малой плотности. Например, сигнатуры малой плотности могут быть использованы в некоторых системах с кодовым уплотнением (CDMA) или с ортогональным частотным уплотнением (OFDM).

На Фиг. 1 показан пример типового приемника 100 для передач с использованием сигнатур малой плотности. Например, приемник 100 может быть использован на базовой станции для приема мультиплексированных передач для нескольких пользователей. Эти мультиплексированные передачи содержат несколько пилот-сигналов, принадлежащих разным пользователям. Эти пилот-сигналы могут нести информацию о сигнатурах, которые передают данные от пользователей. Сигналы от пользователей принимают в базовых ресурсных блоках (basic resource units (BRU)), которые представляют собой единицы планирования ресурсов для передач, такие как временные слоты (интервалы), частотные слоты (интервалы) или и временные, и частотные слоты, назначенные пользователям. Для декодирования сигналов, принятых в блоках BRU, эти блоки BRU сначала обрабатывают с использованием комбинированного декоррелятора 110 пилот-сигналов/сигнатур, который сужает список пилот-сигналов в составе принимаемых сигналов, из заданного или известного пула 105 пилот-сигналов. Затем список 120 пилот-сигналов передают в модуль 130 оценки характеристик каналов, которые оценивает характеристики каналов на основе суженного списка 120 пилот-сигналов и передает список активных сигнатур декодеру 140, например объединенному декодеру сигнатур и данных с использованием MP A (JMPA). Этот декодер 140 осуществляет декодирование данных из полученных сигналов. Результаты декодирования поступают назад в декоррелятор 110 для обновления априорных вероятностей для пилот-сигналов и сигнатур. Процедура декорреляции, осуществляемая в декорреляторе 110, содержит декорреляцию сигнатур и декорреляцию пилот-сигналов. Вследствие ограниченности пространства сигнатур LDS между сигнатурами и пилот-сигналами имеет место отображение один ко многим (одна сигнатура отображается на несколько пилот-сигналов). Если сигнатура в результате детектирования определена как неактивная, все соответствующие ей пилот-сигналы из списка исключаются. Если какой-либо.пилот-сигнал определен как неактивный, из списка исключается только этот пилот-сигнал.

Сигнатуры в типовом приемнике 100 могут быть определены с использованием генерации сигнатур малой плотности LDS. Длины таких сигнатур, также именуемых здесь базисными сигнатурами, зависят от используемого коэффициента расширения. Ограниченность пространства сигнатур LDS может вызвать конфликты сигнатуры, которые, в свою очередь, ведут к деградации характеристик декодера JMPA 140. Здесь есть потребность в механизме, который позволил бы декоррелятору пилот-сигналов/сигнатур сузить список пилот-сигналов и сделать процесс декодирования JMPA более эффективным. Хотя приемник 100 сужает список активных пилот-сигналов, все равно необходимо использовать детектор пилот-сигналов, что ведет к высокой сложности детектирования пилот-сигналов и/или декодирования JMPA.

На Фиг. 2 показан усовершенствованный приемник 200, использующий увеличенное пространство сигнатур LDS согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Приемник 200 решает проблемы, обусловленные ограниченностью пространства сигнатур LDS (конфликты сигнатур, сложность обнаружения пилот-сигнала, сложность декодирования JMPA) путем увеличения пространства сигнатур LDS по мере необходимости. С этой целью введена концепция виртуальных сигнатур. Виртуальная сигнатура представляет собой комбинацию базисных сигнатур (например, базисные сигнатуры используются в типовом приемнике 100 для мультиплексированных передач для нескольких пользователей). Базисные сигнатуры служат строительными компонентами для виртуальных сигнатур. Например, если использовать множество базисных сигнатур, содержащее 6 таких базисных сигнатур, и выбрать длину виртуальной сигнатуры, равную суммарной длине двух базисных сигнатур (каждая виртуальная сигнатура представляет собой комбинацию из двух базисных сигнатур), число возможных виртуальных сигнатур будет равно 6 или 36 виртуальных сигнатур. Это означает, что пространство сигнатур LDS было увеличено от 6 базисных сигнатур (каждая из которых имеет заданную длину) до 36 виртуальных сигнатур (каждая из которых имеет длину, равную суммарной длине 2 базисных сигнатур).

Виртуальную сигнатуру можно генерировать путем сборки или комбинирования нескольких базисных сигнатур (например, 2 или более базисных сигнатур) в соответствии с заданной операцией, например, с использованием операций перестановки или скачкообразного перехода, как будет рассмотрено ниже. Виртуальная сигнатура может быть также использована в качестве блока BRU, передаваемого пользователю. Таким образом, размер виртуальной сигнатуры равен размеру блока BRU, а каждая передача блока BRU соответствует какой-либо виртуальной сигнатуре. Сначала блоки BRU (или виртуальные сигнатуры) обрабатывают посредством декоррелятора 210 виртуальных сигнатур с использованием известного пула 205 пилот-сигналов для сужения списка пилот-сигналов. Затем список 220 пилот-сигналов передают в модуль 230 оценки характеристик каналов, который осуществляет такую оценку характеристик каналов на основе суженного списка 220 пилот-сигналов и передает список активных виртуальных сигнатур декодеру 240, например, декодеру JMPA. Декодер 240 осуществляет декодирование данных, составляющих сигналы, и передает результаты назад, в декоррелятор 210 виртуальных сигнатур с целью обновления априорных вероятностей существования для пилот-сигналов и виртуальных сигнатур. Поскольку пространство или пул виртуальных сигнатур превосходит по размерам пул базисных сигнатур, вероятность конфликтов сигнатур в приемнике 200 оказывается уменьшена по сравнению с аналогичной вероятностью для приемника ПО. Далее, пространство виртуальных сигнатур может быть увеличено для достижения взаимно однозначного соответствия между сигнатурами и пилот-сигналами. Другими словами, число виртуальных сигнатур может быть увеличено (посредством различных комбинаций базисных сигнатур) для согласования с числом используемых пилот-сигналов. Таким образом, процедура декорреляции, осуществляемая в декорреляторе 210, может содержать декорреляцию виртуальных сигнатур без декорреляции пилот-сигналов. Декоррелятор 210 виртуальных сигнатур находит активные виртуальные сигнатуры и тем самым сужает список активных пилот-сигналов, равно как и сигнатур. Это упрощает процедуры обнаружения пилот-сигналов и декодирования JMPA в приемнике 200 по сравнению с приемником 100.

На Фиг. 3 показаны блоки BRU 300, содержащие базисные сигнатуры (или блоки базисных сигнатур). Каждый из блоков BRU 300 генерируют с использованием процедуры генерации сигнатур LDS. Каждый блок BRU 300 может содержать сигнатуру, соответствующую какому-либо пользователю. Эта сигнатура повторяется и располагается заданным образом в рассматриваемом блоке BRU 300. Базисная сигнатура может повторяться в заданных строках и/или заданных столбцах блока BRU 300. Размер блока BRU 300 и размер базисной сигнатуры определяют заранее. Например, блок BRU 310 содержит первую базисную сигнатуру 301 (Сигнатура 1), получаемую с применением генерации сигнатур LDS и повторяемую в строках и/или столбцах блока BRU 310 в соответствии с первой заданной схемой или распределением. Строки и столбцы представляют назначенные сочетания частотных диапазонов и временных интервалов. Например, строка может представлять последовательность назначенных частотных диапазонов в одном временном интервале, а столбец может представлять последовательность назначенных временных интервалов в одном частотном диапазоне. Второй блок BRU 320 содержит вторую базисную сигнатуру 302 (Сигнатура 6), получаемую с применением генерации сигнатур LDS и повторяемую в строках и/или столбцах блока BRU 320 в соответствии со второй заданной схемой или распределением. Схема организации столбцов/строк базисных сигнатур в блоке BRU 300 может быть получена с использованием процедуры случайного распределения. Сигнатуры 1 и 6 являются разными сигнатурами, выбранными из множества доступных сигнатур для пользователей. Эти сигнатуры могут иметь одинаковый размер. Эти сигнатуры могут быть использованы в качестве фиксированных строительных блоков для получения виртуальных сигнатур, как будет описано ниже.

На Фиг. 4 показан один из вариантов виртуальных сигнатур 400, полученных посредством постолбцовой перестановки. Виртуальные сигнатуры 400 могут быть получены посредством выбора столбцов в разных блоках BRU 300 с использованием перестановок. В результате этого каждая виртуальная сигнатура 400 содержит уникальную организацию или распределение столбцов, каждый столбец содержит стек одной и той же базисной сигнатуры. Например, первая виртуальная сигнатура 410 содержит первый столбец, имеющий стек первых базисных сигнатур 410 (Сигнатура 1), второй столбец, имеющий стек вторых базисных сигнатур 402 (Сигнатура 2), после первого столбца, третий столбец, имеющий стек третьих базисных сигнатур 403 (Сигнатура 6), и возможно другие аналогичные или отличные столбцы (не показаны). Вторая виртуальная сигнатура 420 содержит первый столбец, имеющий стек третьих базисных сигнатур 403 (Сигнатура 6), второй столбец, имеющий стек первых базисных сигнатур 401, после первого столбца, третий столбец, имеющий стек четвертых базисных сигнатур 404 (Сигнатура 5), и возможно другие аналогичные или отличные столбцы (не показаны). Для каждой их разных виртуальных сигнатур 400 столбцы организованы различно - по-своему для каждой сигнатуры, как показано на Фиг. 4 для виртуальных сигнатур 410 и 420. Эти столбцы генерируют с использованием операции перестановки столбцов базисных сигнатур, выбранных из доступного или заданного множества базисных сигнатур. Каждый столбец содержит одну соответствующую базисную сигнатуру. Операция постолбцовой перестановки вводит несколько комбинаций базисных сигнатур, число которых превосходит число доступных базисных сигнатур (например, всего 6 базисных сигнатур), что, таким образом, увеличивает пространство сигнатур LDS. Полученные в результате виртуальные сигнатуры 400 имеют одинаковый размер блоков BRU.

На Фиг. 5 показан один из вариантов виртуальных сигнатур 500, генерируемых посредством построчной перестановки. Эти виртуальные сигнатуры 500 могут быть получены путем выбора строк в разных блоках BRU 300 с использованием процедуры перестановки. В результате каждая виртуальная сигнатура 500 содержит уникальную организацию или распределение строк, где каждая строка имеет в составе последовательность одной и той же сигнатуры. Например, первая виртуальная сигнатура 510 содержит первую строку, имеющую последовательность первых базисных сигнатур 501 (Сигнатура 1), вторую строку, имеющую последовательность вторых базисных сигнатур 502 (Сигнатура 6), и возможно также другие аналогичные или отличные строки (не показаны). Строки организованы по-разному для каждой конкретной (отличной от других) виртуальной сигнатуры 500, как показано на Фиг. 5 для виртуальных сигнатур 510 и 520. Эти строки генерируют с использованием операции перестановки строк базисных сигнатур, выбранных из доступного или заданного множества базисных сигнатур. Каждая строка содержит одну соответствующую базисную сигнатуру. Операция построчной перестановки вводит несколько комбинаций базисных сигнатур, число которых (комбинаций) превосходит число доступных базисных сигнатур (например, всего 6 базисных сигнатур), что, таким образом, увеличивает пространство сигнатур LDS. Полученные в результате виртуальные сигнатуры 400 имеют одинаковый размер блоков BRU.

На Фиг. 6 показан один из вариантов виртуальных сигнатур 600, генерируемых посредством скачкообразных переходов между сигнатурами внутри блока BRU. Эти виртуальные сигнатуры 600 могут быть получены путем генерации схемы скачкообразных переходов в соответствии с заданным правилом в разных блоках BRU 300. Эта схема скачкообразных переходов перераспределяет базисные сигнатуры по строкам и/или столбцам блоков BRU 300 в пределах одного и того же блока BRU. В результате каждая из виртуальных сигнатур 600 имеет уникальную организацию или распределение сигнатур по строкам/столбцам этой виртуальной сигнатуры 600. Операция скачкообразных переходов может быть также описана как комбинированная операция построчной и постолбцовой перестановки, которая «перетасовывает» базисные сигнатуры по-своему для каждой виртуальной сигнатуры 600. Например, первая виртуальная сигнатура 610 содержит первую строку, вторую строку, отличную от первой, и возможно другие строки, аналогичные или отличные от указанных строк. Первая строка содержит последовательность из первой базисной сигнатуры 601 (Сигнатура 1), второй базисной сигнатуры 602 (Сигнатура 5), следующей за первой базисной сигнатурой 601, третьей базисной сигнатуры 603 (Сигнатура 4) и возможно других аналогичных или отличных базисных сигнатур. Вторая, отличная от первой строка содержит последовательность из четвертой базисной сигнатуры 604 (Сигнатура 6), повторенной дважды, пятой базисной сигнатуры 605 (Сигнатура 2) и возможно других аналогичных или отличных базисных сигнатур.

Вторая виртуальная сигнатура 620 содержит первую строку, вторую строку, отличную от первой, и возможно другие строки, аналогичные или отличные от указанных строк. Первая строка содержит последовательность из четвертой базисной сигнатуры 604 (Сигнатура 6), первой базисной сигнатуры 601 (Сигнатура 1), следующей за четвертой базисной сигнатурой 604, третьей базисной сигнатуры 603 (Сигнатура 4) и возможно других аналогичных или отличных базисных сигнатур. Вторая, отличная от первой строка содержит последовательность из шестой базисной сигнатуры 606 (Сигнатура 3), второй базисной сигнатуры 602 (Сигнатура 5), следующей за шестой базисной сигнатурой 606, пятой базисной сигнатуры 605 (Сигнатура 2) и возможно других аналогичных или отличных базисных сигнатур. Базисные сигнатуры организованы по-разному для каждой конкретной виртуальной сигнатуры 600, как показано на Фиг. 6 для виртуальных сигнатур 610 и 620. Поскольку эти варианты организации получены в соответствии со схемой скачкообразных переходов, (или посредством комбинированной построчной и постолбцовой перестановки) эта операция вводит еще большее число комбинаций базисных сигнатур по сравнению с виртуальными сигнатурами 400 и 500. Полученные в результате виртуальные сигнатуры 600 имеют одинаковый размер блоков BRU.

В других вариантах число виртуальных сигнатур может быть еще больше увеличено с использованием такого же числа доступных сигнатур (например, с использованием 6 базисных сигнатур) путем дальнейшего распространения комбинирования базисных сигнатур на скачкообразные переходы между блоками BRU. Это вводит еще одну степень свободы, которая представляет собой схему назначения блоков BRU. Эта схема назначения блоков BRU представляет собой двоичный вектор, идентифицирующий, какой именно блок BRU назначен какому пользователю или абонентскому терминалу (user equipment (UE)). Скачкообразный переход в последовательности может происходить между несколькими назначенными блоками BRU (между разными блоками BRU). При использовании такого способа становится возможным достижение взаимно однозначного соответствия между виртуальными сигнатурами и пилот-сигналами, поскольку в результате получается большое пространство сигнатур LDS. Реализация скачкообразных переходов между блоками BRU с применением какой-либо из других операций комбинирования базисных сигнатур, таких как постолбцовая перестановка, построчная перестановка или скачкообразные переходы внутри блока BRU, может зависеть от степени дробности планирования ресурсов и может увеличить применение гипотез детектирования вслепую.

Фиг. 7 иллюстрирует один из вариантов виртуальных сигнатур 700, генерируемых посредством двухуровневых скачкообразных переходов между сигнатурами внутри блока BRU и между блоками BRU. Виртуальные сигнатуры 700 могут быть получены путем комбинирования сигнатур внутри блока BRU (скачкообразные переходы между сигнатурами внутри блока BRU) и комбинирования сигнатур между блоками BRU (скачкообразные переходы между сигнатурами между блоками BRU). Например, каждому пользователю могут быть назначены 4 блока BRU из совокупности 16 блоков BRU. В таком случае существуют всего возможных комбинаций для 4 блоков BRU.

Далее, каждый блок BRU может содержать 2 базисные сигнатуры, комбинируемые с использованием скачкообразных переходов в последовательности (скачкообразные переходы внутри блока BRU). В таком случае имеются всего 6²=36 возможных

вариантов для скачкообразных переходов в последовательности. Например, используя 16 доступных блоков BRU, каждый из которых содержит по 2 базисные сигнатуры со скачкообразными переходами в последовательности, первому пользователю может быть назначена первая группа 710 блоков BRU (комбинация 1 BRU), содержащая 4 блока BRU (блоки BRU с номерами 2, 6, 7 и 11). Второму пользователю может быть назначена вторая группа 720 блоков BRU (комбинация 1820 BRU), также содержащая 4 блока BRU. Однако вторая группа 720 блоков BRU содержит другое сочетание из 4 блоков BRU.

На Фиг. 8 показан один из вариантов способа увеличения пространства сигнатур малой плотности для мультиплексированных передач для нескольких пользователей. Способ 800 может быть осуществлен в абонентском узле или устройстве, либо посредством сети для определения виртуальных сигнатур или блоков BRU для пользователя, например, с использованием какой-либо из схем или операций, описанных выше. На этапе 810 генерируют или получают множество базисных сигнатур. Эти базисные сигнатуры могут быть определены с использованием генерации сигнатур LDS. Эти базисные сигнатуры отличаются одна от другой. На этапе 820 генерируют или получают множество виртуальных сигнатур с использованием операции комбинирования базисных сигнатур. Например, виртуальные сигнатуры генерируют с использованием построчных или постолбцовых перестановок в совокупности блоков BRU, составленных из базисных сигнатур, последовательности скачкообразных переходов (внутри/между блоками BRU) между базисными сигнатурами или посредством сочетания этих способов. На выполняемом в качестве опции этапе 825 множество виртуальных сигнатур увеличивают (с использованием большего числа различимых комбинаций базисных сигнатур/блоков BRU) для согласования числа заданных виртуальных сигнатур/блоков BRU с числом используемых пилот-сигналов и достижения взаимно однозначного соответствия между сигнатурами/блоками BRU и пилот-сигналами. На этапе 830 каждую виртуальную сигнатуру используют в качестве блока BRU для своего, отличного от других сигнатур пользователя. В качестве альтернативы, для каждого пользователя используют свою, отличную от других пользователей группу комбинированных блоков BRU. Размер полученного в результате множества виртуальных сигнатур и блоков BRU превышает размер множества базисных сигнатур. Базисные сигнатуры, виртуальные сигнатуры или блоки BRU можно генерировать в устройстве пользователя или получать из сети связи.

На Фиг. 9 представлена блок-схема примера процессорной системы 900, которая может быть использована для осуществления различных вариантов. Конкретные устройства могут использовать все показанные компоненты или только подмножество этих компонентов, а уровни интеграции могут варьироваться от одного устройства к другому. Кроме того, устройство может иметь в составе несколько однотипных компонентов, например, несколько процессорных модулей, процессоров, запоминающих устройств, передатчиков, приемников и т.п. Процессорная система 900 может содержать процессорный модуль 901 оснащенный одним или несколькими устройствами ввода/вывода, такими как сетевые интерфейсы, интерфейсы памяти и другие подобные устройства. Процессорный модуль 901 может содержать центральный процессор (CPU) 910, запоминающее устройство 920, запоминающее устройство 930 большой емкости и интерфейс 960 ввода/вывода, соединенные с шиной. Шина может иметь архитектуру одного или нескольких типов шин передачи данных, и в том числе шины памяти или контроллера памяти, шины периферийных устройств или другой подобной шины.

Процессор CPU 910 может представлять собой электронный процессор любого типа для обработки данных. Запоминающее устройство 920 может представлять собой системное запоминающее устройство любого типа, такое как статическое запоминающее устройство с произвольной выборкой (static random access memory (SRAM) (статическое ЗУПВ)), динамическое запоминающее устройство с произвольной выборкой (dynamic random access memory (DRAM) (динамическое ЗУПВ)), синхронное DRAM (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (read-only memory (ROM) (ПЗУ)), сочетание таких запоминающих устройств или другое подобное устройство. В одном из вариантов запоминающее устройство 920 может содержать ПЗУ (ROM) для использования при начальной загрузке системы и динамическое ЗУПВ (DRAM) для хранения программ и данных во время выполнения программ. В некоторых вариантах запоминающее устройство 920 является энергонезависимым. Запоминающее устройство 930 большой емкости может представлять собой запоминающее устройство любого типа, конфигурированное для хранения данных, программ и другой информации, доступной посредством шины данных. Такое запоминающее устройство большой емкости может содержать, например, одно или несколько следующих устройств - твердотельный накопитель, накопитель на жестком диске, магнитный дисковод, оптический дисковод или другое подобное устройство.

Процессорный модуль 901 содержит также один или несколько сетевых интерфейсов 950, который может иметь проводные линии связи, такие как Этернет-кабель или другие подобные линии, и/или беспроводные линии связи для доступа к узлам связи или к одной или нескольким сетям 980 связи. Сетевой интерфейс 950 позволяет процессорному модулю 901 осуществлять связь с удаленными устройствами через сети 980 связи. Например, сетевой интерфейс может осуществлять радиосвязь через один или несколько передатчиков/передающих антенн и один или несколько приемников/приемных антенн. В одном из вариантов процессорный модуль 901 соединен с локальной сетью связи или глобальной сетью связи для обработки данных и связи с удаленными устройствами, такими как другие процессорные модули, Интернет, удаленные хранилища данных или другие подобные устройства.

Тогда как в настоящем описании представлены несколько вариантов, следует понимать, что предлагаемые здесь системы и способы могут быть реализованы во множестве других конкретных форм, не отклоняясь от смысла или объема настоящего изобретения. Представленные здесь примеры следует рассматривать только в качестве иллюстраций, а не ограничений, так что настоящее изобретение не должно ограничиваться приведенными здесь подробностями. Например, разнообразные элементы или компоненты могут сочетаться или быть интегрированными в другой системе, либо какие-то признаки могут быть опущены и не реализованы.

Кроме того, методики, системы, подсистемы и способы, описываемые и иллюстрируемые в различных вариантах как дискретные или раздельные, могут быть объединены или интегрированы в другие системы, модули, методики или способы, не отклоняясь от смысла настоящего изобретения. Другие компоненты, показанные или обсуждаемые здесь как соединенные или непосредственно соединенные или осуществляющие связь одни с другими, могут быть соединены не напрямую или осуществлять связь через некоторые интерфейсы, устройства или промежуточные компоненты будь то электрически, механически или иным способом. Другие примеры замен, подстановок и изменений вполне понятны специалистам в рассматриваемой области и могут быть реализованы без отклонений от описываемых здесь смысла и объема.

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в увеличении пространства сигнатур малой плотности для мультиплексированных передач для множества пользователей. Способ создания увеличенного пространства сигнатур описывает генерацию виртуальной сигнатуры с использованием операции комбинирования над базисными сигнатурами. Сгенерированные виртуальные сигнатуры представляют в виде базовых ресурсных блоков (BRU) для передачи соответствующих пользователей. Операция комбинирования представляет собой построчную или постолбцовую перестановку для комбинирования, в каждой из виртуальных сигнатур, строк или столбцов соответствующих базисных сигнатур. Строки или столбцы представляют последовательности частотных диапазонов в одном временном интервале или последовательности назначенных временных интервалов в одном частотном диапазоне. Варианты изобретения содержат также генерацию множества наборов блоков BRU, содержащих виртуальные сигнатуры. Каждый из наборов блоков BRU предназначен для соответствующего пользователя. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ создания увеличенного пространства сигнатур для мультиплексированных передач для множества пользователей, выполняемый в сетевом компоненте, при этом способ содержит этапы, на которых:

получают множество базисных сигнатур;

генерируют виртуальные сигнатуры с использованием операций комбинирования по меньшей мере двух базисных сигнатур, причем каждая из виртуальных сигнатур содержит комбинацию по меньшей мере двух базисных сигнатур; и

предоставляют каждую из виртуальных сигнатур в качестве базового ресурсного блока (BRU) для передачи пользователя.

2. Способ по п. 1, в котором на этапе получения множества базисных сигнатур генерируют базисные сигнатуры с применением способа генерации сигнатур малой плотности.

3. Способ по п. 1, в котором операция комбинирования представляет собой одно из:

построчной перестановки для комбинирования, в каждой из виртуальных сигнатур, строк соответствующих базисных сигнатур, так что каждая из строк содержит одну и ту же базисную сигнатуру, выбранную из множества базисных сигнатур, при этом строки представляют последовательности частотных диапазонов в одном временном интервале или последовательности назначенных временных интервалов в одном частотном диапазоне;

постолбцовой перестановки для комбинирования, в каждой из виртуальных сигнатур, столбцов соответствующих базисных сигнатур, так что каждый из столбцов содержит одну и ту же базисную сигнатуру, выбранную из множества базисных сигнатур, при этом столбцы представляют последовательности временных интервалов в одном частотном интервале или последовательности частотных диапазонов в одном временном интервале; и

операции скачкообразных переходов внутри блока BRU для добавления, в каждой из виртуальных сигнатур, последовательности скачкообразных переходов между базисными сигнатурами, при этом каждая из виртуальных сигнатур содержит строки, столбцы или и строки, и столбцы, каждая(ый) из которых содержит последовательность базисных сигнатур.

4. Способ по п. 1, в котором на этапе предоставления:

генерируют множество наборов блоков BRU, причем каждый набор содержит комбинацию блоков BRU; и

предоставляют каждый набор блоков BRU для соответствующего пользователя.

5. Способ по п. 4, в котором наборы блоков BRU содержат первый набор блоков BRU и второй набор блоков BRU, причем первый набор блоков BRU содержит первую комбинацию блоков BRU, соответствующую первой комбинации виртуальных сигнатур, а второй набор блоков BRU содержит вторую комбинацию блоков BRU, соответствующую второй комбинации виртуальных сигнатур.

6. Способ по п. 5, в котором каждый из наборов блоков BRU содержит одинаковое число блоков BRU, а общее число наборов блоков BRU равно числу всех возможных комбинаций блоков BRU в наборе блоков BRU.

7. Способ по п. 1, в котором каждая из виртуальных сигнатур содержит одинаковое число базисных сигнатур, а общее число виртуальных сигнатур равно общему числу базисных сигнатур, возведенному в степень, равную числу базисных сигнатур в виртуальной сигнатуре.

8. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором генерируют число виртуальных сигнатур, большее числа базисных сигнатур и большее или равно числу пилот-сигналов.

9. Способ поддержки сигнатур малой плотности для мультиплексированных передач для множества пользователей, выполняемый в сетевом компоненте, при этом способ содержит этапы, на которых:

принимают множество базовых ресурсных блоков (BRU) для множества пользователей, причем каждый из блоков BRU составлен из виртуальных сигнатур, при этом каждая из виртуальных сигнатур содержит комбинацию сигнатур малой плотности;

выполняют декорреляцию виртуальных сигнатур для сужения списка пилот-сигналов, причем общее число конфигурированных виртуальных сигнатур превышает общее число доступных сигнатур малой плотности; и

оценивают каналы с использованием указанного списка пилот-сигналов.

10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этапы, на которых:

получают набор активных виртуальных сигнатур из списка пилот-сигналов, причем набор активных виртуальных сигнатур представляет собой поднабор виртуальных сигнатур;

выполняют обработку прошедших оценку каналов с использованием набора активных виртуальных сигнатур;

выполняют декодирование данных пользователей в соответствии с обработанными прошедшими оценку каналами; и

представляют обновленные априорные вероятности для виртуальных сигнатур и пилот-сигналов в соответствии с обработанными прошедшими оценку каналами.

11. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют взаимно однозначное отображение виртуальных сигнатур на полный пул доступных пилот-сигналов, причем на этапе декорреляции виртуальных сигнатур для сужения списка пилот-сигналов исключают пилот-сигналы, отображенные на неактивные виртуальные сигнатуры, из списка пилот-сигналов после обнаружения неактивных виртуальных сигнатур.

12. Способ по п. 9, в котором виртуальные сигнатуры содержат первую виртуальную сигнатуру и вторую виртуальную сигнатуру, причем первая виртуальная сигнатура содержит первую комбинацию базисных сигнатур, а вторая виртуальная сигнатура содержит вторую комбинацию базисных сигнатур.

13. Сетевой компонент для поддержки увеличенного пространства сигнатур для мультиплексированных передач для множества пользователей, содержащий:

процессор; и

машиночитаемый носитель информации, хранящий программы для выполнения процессором, причем программы содержат команды для:

приема множества базовых ресурсных блоков (BRU) для множества пользователей, причем блоки BRU составлены из виртуальных сигнатур, при этом каждая виртуальная сигнатура содержит комбинацию базисных сигнатур;

декорреляции виртуальных сигнатур для сужения списка пилот-сигналов, причем общее число конфигурированных виртуальных сигнатур превышает общее число доступных базисных сигнатур; и

оценки каналов с использованием указанного списка пилот-сигналов.

14. Сетевой компонент по п. 13, в котором программы дополнительно содержат команды для:

получения набора активных виртуальных сигнатур из списка пилот-сигналов, причем набор активных виртуальных сигнатур является поднабором виртуальных сигнатур;

обработки прошедших оценку характеристик каналов с использованием множества активных виртуальных сигнатур;

декодирования данных пользователей в соответствии с обработанными и прошедшими оценку каналами; и

предоставления обновленных априорных вероятностей для виртуальных сигнатур и пилот-сигналов в соответствии с обработанными и прошедшими оценку каналами.

15. Сетевой компонент по п. 13, в котором команды для приема множества блоков BRU содержат команды для приема базисных сигнатур, причем базисные сигнатуры генерируются с использованием способа генерации сигнатур малой плотности.

16. Сетевой компонент по п. 13, в котором программы дополнительно содержат команды для:

взаимно однозначного отображения виртуальных сигнатур на пул доступных пилот-сигналов,

при этом команды для декорреляции виртуальных сигнатур для сужения списка пилот-сигналов содержат команды для исключения пилот-сигналов, отображенных на неактивные виртуальные сигнатуры, из списка пилот-сигналов после обнаружения неактивных виртуальных сигнатур.

17. Сетевой компонент по п. 13, в котором программы дополнительно содержат команды для приема множества наборов блоков BRU для пользователей, причем каждый набор блоков BRU содержит комбинацию блоков BRU.

18. Сетевой компонент по п. 17, в котором наборы блоков BRU содержат первый набор блоков BRU и второй набор блоков BRU, причем первый набор блоков BRU содержит первую комбинацию блоков BRU, соответствующую первой комбинации виртуальных сигнатур, а второй набор блоков BRU содержит вторую комбинацию блоков BRU, соответствующую второй комбинации виртуальных сигнатур.

19. Сетевой компонент по п. 13, в котором каждая из виртуальных сигнатур содержит одинаковое число базисных сигнатур, причем общее число виртуальных сигнатур равно общему числу базисных сигнатур, возведенному в степень, равную числу базисных сигнатур в виртуальной сигнатуре.