Способ и устройство для выделения подканалов в системе связи множественного доступа с ортогональным разделением частот (ofdma)

Способ и устройство для выделения подканалов в системе связи множественного доступа с ортогональным разделением частот (ofdma)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предшествующий уровень техники

1. Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится, в целом, к системе связи, поддерживающей схему множественного доступа с ортогональным разделением частот (OFDMA) (в дальнейшем называемую как «система связи OFDMA»), а в частности к устройству и способу адаптивного выделения подканалов.

2. Описание предшествующего уровня техники

Система мобильной связи четвертого поколения (4G) находится в процессе стандартизации для обеспечения эффективной организации межсетевого взаимодействия и интегрированной службы между проводной сетью связи и беспроводной сетью связи, в дополнение к простой службе беспроводной связи, которую обеспечивают системы мобильной связи предшествующего поколения. Соответственно, для передачи большого объема данных на таком же уровне, доступном в проводной сети связи, требуется разработка технологии для новой сети беспроводной связи.

В этом контексте проводится множество исследований при использовании схемы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) в качестве схемы для высокоскоростной передачи данных по проводным/беспроводным каналам в системе мобильной связи четвертого поколения (4G). Схема мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM), которая передает данные, используя множество несущих, является специальным типом схемы модуляции с множеством несущих (MCM), в которой последовательности последовательных символов преобразовываются в последовательности параллельных символов, а последовательности параллельных символов модулируются с множеством взаимно ортогональных поднесущих (или каналов поднесущих) перед передачей.

Первые системы модуляции с множеством несущих (MCM) появились в конце 1950-ых для военной высокочастотной (HF) радиосвязи, а схема OFDM была первоначально разработана в 1970-ых для наложения ортогональных поднесущих. Ввиду ортогональной модуляции между множеством несущих, схема OFDM имеет ограничения в ее фактическом выполнении. В 1971 Weinstein и др. предположил, что модуляция/демодуляция OFDM может быть эффективно выполнена, используя дискретное преобразование Фурье (DFT), которое было движущей силой до развития схемы OFDM. Кроме того, использование защитного интервала и циклического префикса в качестве защитного интервала дополнительно смягчает неблагоприятные эффекты многолучевого распространения и задержки распространения в системах. В результате схема OFDM широко использовалась в технологиях цифровой связи, таких как цифровое радиовещание (DAB), цифровое телевидение (телевизионное вещание), беспроводная локальная вычислительная сеть (WLAN) и режим асинхронной беспроводной передачи данных (WATM).

Несмотря на то, что сложность аппаратных средств была препятствием для широко распространенной реализации схемы OFDM, недавние усовершенствования в технологии цифровой обработки сигналов, включая быстрое преобразование Фурье (FFT) и обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT), дали возможность схеме OFDM быть реализованной менее сложным способом.

Схема OFDM, подобная существующей схеме мультиплексирования с частотным разделением (FDM), отличается оптимальной эффективностью передачи в высокоскоростной передаче данных, в связи с тем, что она может передавать данные по поднесущим, поддерживая среди них ортогональность. Кроме того, оптимальная эффективность передачи является характерным признаком хорошей эффективности использования частоты и устойчивости к замираниям вследствие многолучевого распространения в схеме OFDM. Более определенно, наложение частотных спектров приводит к эффективному использованию частоты и устойчивости к частотно-избирательным замираниям и к замираниям вследствие многолучевого распространения. Схема OFDM сокращает эффекты межсимвольной интерференции (ISI) при помощи защитных интервалов и допускает проектирование простой структуры аппаратных средств корректора. Кроме того, в связи с тем, что схема OFDM устойчива к импульсному шуму, она все больше и больше популярна в системах связи.

Схема множественного доступа с ортогональным разделением частот (OFDMA) является схемой множественного доступа, основанной на схеме мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM). В схеме OFDMA поднесущие в одном символе OFDM распределяются множеству пользователей или терминалов абонента. Система связи, использующая схему OFDMA, включает в себя систему связи IEEE 802.16a и систему связи IEEE 802.16e. Система связи IEEE 802.16a является неподвижной системой связи беспроводного широкополосного доступа (BWA), использующей схему OFDMA. Система связи IEEE 802.16e является системой, которая обеспечивает мобильность терминалов абонента в системе связи IEEE 802.16a. В настоящее время и система связи IEEE 802.16a и система связи IEEE 802.16e используют обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) 2048 точек и 1702 поднесущих. Система связи IEEE 802.16a и система связи IEEE 802.16e используют 166 поднесущих из 1702 поднесущих в качестве поднесущих пилот-сигналов, и используют оставшиеся 1536 поднесущих, за исключением этих 166 поднесущих, в качестве поднесущих данных.

1536 поднесущих данных разделены на 32 подканала, каждый из которых включает в себя 48 поднесущих данных. Подканалы выделяются множеству пользователей, в соответствии с системными условиями. Термин «подканал» относится к каналу, включающему в себя множество поднесущих. Здесь каждый подканал включает в себя 48 поднесущих. Система связи OFDMA распределяет все поднесущие, в частности поднесущие данных, используемые по всей полосе частот, таким образом, достигая увеличения частотного разнесения.

Схема скачкообразного изменения частоты (в дальнейшем называемая «FH») представляет собой схему изменения поднесущих, выделенных конкретному терминалу абонента, а схема FH-OFDM представляет собой схему, которая комбинирует схему FH и схему OFDM. Система, использующая схему FH-OFDM (в дальнейшем называемая «система FH-OFDM»), использует схему FH в полосах частот с перескоком частоты поднесущих, выделенных терминалу абонента. Следовательно, система FH-OFDM также распределяет все поднесущие, в частности поднесущие данных, используемые по всей полосе частот, таким образом, достигая увеличения частотного разнесения.

Система связи IEEE 802.16a и система связи IEEE 802.16e делит широкополосный канал, например 10 МГц, на подканалы только в частотной области. Как указано выше, система связи IEEE 802.16a и система связи IEEE 802.16e используют обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) 2048 точек и используют 1702 поднесущие на символ OFDM. При выделении подканалов с использованием последовательностей Рида-Соломона (RS), которые обеспечивают превосходную характеристику коллизий между подканалами в среде множества сот, возможна идентификация приблизительно 40 сот (например, 41×40=1640). Например, если используется последовательность Рида-Соломона, определенная в Поле Галуа (конечном поле) Q, то количество доступных поднесущих определяется как Q(Q-1). В тех случаях, когда используется приблизительно 1600 поднесущих, как в системе 802.16a/e, число 41 выбирается из чисел 37, 41 и 43, которые являются простыми числами, близкими к числу 40, для того, чтобы была сформирована система, использующая 1640 поднесущих. Однако система 802.16a/e использует число 48 для количества поднесущих на подканал и, таким образом, имеет худшее свойство в коллизии между подканалами. Поле Галуа будет подробно описано позже.

Однако для облегчения проектирования сети наряду с развитием систем связи, необходимо увеличить количество идентифицируемых сот до 100. Схема OFDMA имеет ограничения в формировании подканалов только в частотной области в виду количества идентифицируемых сот.

Кроме того, схема Flash-OFDM, использующая узкополосный канал 1,25 МГц, использует обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) 128 точек и определяет 113 последовательностей скачкообразного изменения, которые скачкообразно сдвигают разные поднесущие для одного периода, состоящего из 113 символов OFDM в качестве основного блока выделения ресурса. Система связи, поддерживающая схему Flash-OFDM (в дальнейшем называемая «система связи Flash-OFDM»), определяет разные скачкообразные изменения частоты для 113 сот в проектировании сетей, таким образом, позволяя идентифицировать 113 разных сот. Однако схема Flash-OFDM, будучи только узкополосной схемой, не может внести свой вклад в требуемое увеличение пропускной способности.

Краткое описание изобретения

Поэтому, цель данного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство и способ выделения поднесущих в системе связи OFDMA.

Другая цель данного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить способ и устройство частотно-временного двумерного выделения поднесущих в системе связи OFDMA.

Другая цель данного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство выделения поднесущих и способ идентификации базовых станций в системе связи OFDMA.

Еще одна цель данного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство выделения поднесущих и способ уменьшения коллизий между подканалами, использующимися в соседних базовых станциях в системе связи OFDMA.

Еще одна цель данного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство выделения поднесущей и способ достижения выигрыша от разнесения в системе связи OFDMA.

В соответствии с одним аспектом данного изобретения, обеспечивается способ выделения подканалов для каждой из множества базовых станций, включенных в систему беспроводной связи, которая делит целую полосу частот на множество полос поднесущих и включает в себя множество подканалов, каждый из которых является набором предопределенного количества полос поднесущих. Способ включает в себя этапы классификации полос поднесущих за период и формирования количества групп поднесущих, равного количеству идентифицируемых базовых станций; обнаружения соответствующих полос поднесущих в первый момент времени, для конкретной базовой станции, из каждой из групп поднесущих, в соответствии с последовательностью; выделения полос поднесущей, обнаруженных из каждой группы, в качестве подканала для конкретной базовой станции; и выделения других полос поднесущих в качестве другого подканала для конкретной базовой станции в момент времени, следующий за первым моментом времени, причем упомянутые другие полосы поднесущих, составляющие упомянутый другой подканал, обнаруживаются из других групп поднесущих, отличных от групп поднесущих, которым принадлежат полосы поднесущей, выделенные в качестве подканала для конкретной базовой станции в первый момент времени.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения, обеспечивается способ выделения подканалов для каждой из множества базовых станций, включенных в систему беспроводной связи, которая делит целую полосу частот на Q(Q-1) полос поднесущих и включает в себя Q подканалов, каждый из которых является набором (Q-1) полос поднесущих. Способ включает в себя этапы: (1) классификации Q(Q-1) полос поднесущих за предопределенный период и формирования (Q-1) групп поднесущих, количество которых равно количеству идентифицируемых базовых станций; (2) обнаружения полос поднесущих, расположенных в соответствии с последовательностью, для конкретной базовой станции, из Q полос поднесущих каждой из (Q-1) групп поднесущих посредством последовательного анализа от первой группы поднесущих до (Q-1)-ой группы поднесущих; (3) выделения полос поднесущих, обнаруженных из каждой из (Q-1) групп поднесущих в качестве подканала для конкретной базовой станции; (4) беспорядочного перемежения (Q-1) групп поднесущих и обнаружения полос поднесущих, расположенных в соответствии с беспорядочно перемеженной последовательностью, для конкретной базовой станции, из Q полос поднесущих каждой из (Q-1) групп поднесущих; и (5) выделения полос поднесущих, обнаруженных из каждой из перемеженных (Q-1) групп поднесущих в качестве нового подканала для конкретной базовой станции.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения, обеспечивается способ выделения подканалов для каждой из множества базовых станций, включенных в систему беспроводной связи, которая делит целую полосу частот на множество полос поднесущих и включает в себя множество подканалов, каждый из которых является набором предопределенного количества полос поднесущих. Способ включает в себя этапы: классификации полос поднесущих за период, формирования количества групп поднесущих, равного количеству идентифицируемых базовых станций, и выделения (назначения) индекса каждой из сформированных групп поднесущих; обнаружения соответствующих полос поднесущих, для конкретной базовой станции, из каждой из групп поднесущих, в соответствии с последовательностью, и выделения обнаруженных полос поднесущих в качестве подканала для конкретной базовой станции; перемежения индексов группы, выделенных группам поднесущих; обнаружения соответствующих полос поднесущих, для конкретной базовой станции, из каждой из групп поднесущих, в соответствии с последовательностью; и выделения обнаруженных полос поднесущих в качестве нового подканала для конкретной базовой станции.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения, обеспечивается способ выделения подканалов для каждой из множества базовых станций, включенных в систему беспроводной связи, которая делит целую полосу частот на множество групп подканалов и создает каналы нисходящей линии связи посредством выбора поднесущих из каждой из групп подканалов каждой из базовых станций, передающих кодовую комбинацию, равную предварительно переданной кодовой комбинации. Способ включает в себя этапы перемежения индексов групп поднесущих из условия, чтобы индексы группы поднесущих, которой принадлежит каждая из поднесущих, составляющих подканал, были повторно переданы конкретной базовой станции и отличались от индексов групп поднесущих, которым принадлежит каждая из поднесущих, составляющих подканал, предварительно переданный конкретной базовой станции; и обнаружения соответствующих полос поднесущих из каждой из перемеженных групп и выделения обнаруженных полос поднесущих в качестве нового подканала для конкретной базовой станции.

В соответствии с еще одним аспектом данного изобретения, обеспечивается устройство для выделения подканалов для каждой из множества базовых станций, включенных в систему беспроводной связи, которая делит целую полосу частот на множество полос поднесущих и включает в себя множество подканалов, каждый из которых является набором предопределенного количества полос поднесущих. Устройство включает в себя средство выделения подканала для классификации полос поднесущих за период, формирования количества групп поднесущих, равного количеству идентифицируемых базовых станций, обнаружения соответствующих полос поднесущих в конкретный момент времени, для конкретной базовой станции, из каждой из групп поднесущих, в соответствии с последовательностью, выделения полос поднесущих, обнаруженных из каждой из групп, в качестве подканала для конкретной базовой станции, и выделения других полос поднесущих в качестве другого подканала, для конкретной базовой станции, в момент времени, следующий за конкретным моментом времени, причем упомянутые другие полосы поднесущих, составляющие другой подканал, обнаруживаются из других групп поднесущих, отличных от групп поднесущих, которым принадлежат полосы поднесущих, выделенные в качестве подканала для конкретной базовой станции в конкретный момент времени; и средство передачи для передачи данных по подканалу, выделенному средством выделения подканала.

В соответствии с дальнейшим другим аспектом данного изобретения, обеспечивается устройство для выделения подканалов для каждой из множества базовых станций, включенных в систему беспроводной связи, которая делит целую полосу частот на Q(Q-1) полос поднесущих и включает в себя Q подканалов, каждый из которых является набором (Q-1) полос поднесущих. Устройство включает в себя средство выделения подканала для классификации Q(Q-1) полос поднесущих за предопределенный период, формирования (Q-1) групп поднесущих, количество которых равно количеству идентифицируемых базовых станций, обнаружения полос поднесущих, расположенных в соответствии с предопределенной последовательностью, для конкретной базовой станции, из Q полос поднесущих каждой из (Q-1) групп поднесущих посредством последовательного анализа от первой группы поднесущих до (Q-1)-ой группы поднесущих, выделения полос поднесущих, обнаруженных из каждой из (Q-1) групп поднесущих, в качестве подканала для конкретной базовой станции, беспорядочного (случайного) перемежения (Q-1) групп поднесущих и обнаружения полос поднесущих расположенных в соответствии с беспорядочно перемеженной последовательностью, для конкретной базовой станции, из Q полос поднесущих каждой из (Q-1) групп поднесущих, и выделения полос поднесущих, беспорядочно обнаруженных из каждой из (Q-1) групп поднесущих, в качестве нового подканала для конкретной базовой станции; и средство передачи для передачи данных по подканалу, выделенному средством выделения подканала.

В соответствии с дальнейшим другим аспектом данного изобретения, обеспечивается устройство для выделения подканалов для каждой из множества базовых станций, включенных в систему беспроводной связи, которая делит целую полосу частот на множество полос поднесущих и включает в себя множество подканалов, каждый из которых является набором предопределенного количества полос поднесущих. Устройство включает в себя средство выделения подканала для классификации полос поднесущих за период, формирования количества групп поднесущих, равного количеству идентифицируемых базовых станций, выделения индекса для каждой из сформированных групп поднесущих, обнаружения соответствующих полос поднесущих, для конкретной базовой станции, из каждой из групп поднесущих, в соответствии с последовательностью, выделения обнаруженных полос поднесущих в качестве подканала для конкретной базовой станции, перемежения индексов групп, выделенных группам поднесущих, обнаружения соответствующих полос поднесущих, для конкретной базовой станции, из каждой из групп поднесущих, в соответствии с последовательностью, и выделения обнаруженных полос поднесущих в качестве нового подканала для конкретной базовой станции; и средство передачи для передачи данных по подканалу, выделенному средством выделения подканала.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения, обеспечивается устройство для выделения подканалов для каждой из множества базовых станций, включенных в систему беспроводной связи, которая делит целую полосу частот на множество групп подканалов и создает каналы нисходящей линии связи посредством выбора поднесущих из каждой из групп подканалов каждой из базовых станций, передающих кодовую комбинацию, равную предварительно переданной кодовой комбинации. Устройство включает средство выделения подканала для выделения подканала из условия, чтобы индексы групп поднесущих, которым принадлежит каждая из поднесущих, составляющих подканал, были повторно переданы конкретной базовой станции, и отличались от индексов групп поднесущих, которым принадлежит каждая из поднесущих, составляющих подканал, предварительно переданный конкретной базовой станции; и средство перемежения для перемежения индексов групп поднесущих, которым принадлежит каждая из поднесущих, составляющих выделенный подканал.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые и другие цели, особенности и преимущества данного изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания, взятого совместно с сопроводительными чертежами, на которых изображено следующее:

Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая первый передатчик в системе связи OFDMA, согласно варианту осуществления данного изобретения;

Фиг.2 иллюстрирует процесс выделения подканалов в частотно-временной двумерной области согласно варианту осуществления данного изобретения;

Фиг.3 иллюстрирует процесс выделения подканалов для передачи данных согласно варианту осуществления данного изобретения;

Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру выделения поднесущих, согласно варианту осуществления данного изобретения; и

Фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая второй передатчик в системе связи OFDMA, согласно другому варианту осуществления данного изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Далее, со ссылкой на приложенные чертежи, будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления данного изобретения. В нижеследующем описании подробное описание включенных в данный документ известных функций и конфигураций было опущено для краткости.

Данное изобретение выделяет подканалы в частотно-временной двумерной области в системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным разделением частот (OFDMA) (в дальнейшем называемая «система связи OFDMA»). Соответственно, данное изобретение увеличивает количество идентифицируемых сот или базовых станций в системе связи OFDMA и минимизирует коллизии между подканалами, используемыми в соседних базовых станциях. Каждая базовая станция может управлять одной сотой или множеством сот. Однако, для простоты описания, в данном документе предполагается, что каждая базовая станция управляет только одной сотой.

Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая первый передатчик в системе связи OFDMA, согласно варианту осуществления данного изобретения. На Фиг.1 первый передатчик системы связи OFDMA включает в себя блок 111 вставки циклического избыточного кода (CRC), кодер 113, блок 115 отображения символов, блок 117 выделения (назначения) подканалов, последовательно-параллельный (S/P) преобразователь 119, блок 121 вставки пилот-символа, блок 123 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), параллельно-последовательный (P/S) преобразователь 125, блок 127 вставки защитного интервала, цифроаналоговый (D/A) преобразователь 129 и радиочастотный (RF) процессор 131.

Для передачи битов пользовательских данных и битов управляющих данных биты пользовательских данных и биты управляющих данных вводятся на блок 111 вставки циклического избыточного кода. В данном документе биты пользовательских данных и биты управляющих данных будут называться «биты информационных данных». Блок 111 вставки циклического избыточного кода (CRC) вставляет биты циклического избыточного кода (CRC) в биты информационных данных и выводит биты информационных данных со вставленным циклическим избыточным кодом (CRC) на кодер 113. Кодер 113 кодирует сигнал, выходящий от блока 111 вставки циклического избыточного кода, используя предопределенные способы кодирования, и выводит закодированный сигнал на блок 115 отображения символов. Предпочтительно, в качестве способа кодирования используется турбо (ускоренное) кодирование или сверточное кодирование.

Блок 115 отображения символов модулирует закодированные биты, выходящие из кодера 113, в символы модуляции, используя предопределенный способ модуляции, и выводит символы модуляции к блоку 117 выделения подканалов. Предпочтительно, в качестве способа модуляции используется квадратурная фазовая манипуляция (QPSK) или шестнадцатеричная квадратурная амплитудная модуляция (16QAM). Блок 117 выделения подканалов выделяет подканалы посредством приема символов модуляции, выходящих из блока 115 отображения символов, и выводит символы модуляции выделенного подканала на последовательно-параллельный преобразователь 119. Операция выделения подканалов в блоке 117 выделения подканалов выполняется согласно способу выделения подканала, предложенному данным изобретением, которое будет более подробно описано ниже.

Последовательно-параллельный преобразователь 119 выполняет параллельное преобразование последовательных символов модуляции выделенного подканала, выходящих из блока 117 выделения подканалов, и выводит преобразованные в параллельную форму символы модуляции на блок 121 вставки пилот-символа. Блок 121 вставки пилот-символа (символа пилот-сигнала) выполняет вставку пилот-символов (символов пилот-сигнала) в преобразованные в параллельную форму символы модуляции, выходящие из последовательно-параллельного преобразователя 119, и выводит символы модуляции со вставленными пилот-символами на блок 123 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT).

Блок 123 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) выполняет обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) N точек символов модуляции со вставленными пилот-символами, выходящих из блока 121 вставки пилот-символа, и выводит обработанные обратным быстрым преобразованием Фурье (IFFT) символы модуляции на параллельно-последовательный преобразователь 125. Параллельно-последовательный преобразователь 125 выполняет последовательное преобразование обработанных обратным быстрым преобразованием Фурье (IFFT) параллельных символов модуляции и выводит преобразованные в последовательную форму символы модуляции на блок 127 вставки защитного интервала. Блок 127 вставки защитного интервала вставляет сигнал защитного интервала в преобразованные в последовательную форму символы модуляции, и выводит символы модуляции со вставленным защитным интервалом на цифроаналоговый преобразователь 129. Защитный интервал вставляется для устранения интерференции между предыдущим символом OFDM, переданным в предыдущее время символа OFDM, и текущим символом OFDM, подлежащим передачи в текущее время символа OFDM, в системе связи OFDM. В целом, в защитный интервал вставляются нулевые данные. Однако в этом случае, если приемник неправильно оценивает начальную точку символа OFDM, то происходит интерференция между поднесущими, вызывая увеличение частоты неправильных оценок для принятого символа OFDM. В связи с этим, используется способ циклического префикса или способ циклического постфикса. В способе циклического префикса предопределенное количество последних выборок символа OFDM во временной области копируется и вставляется в применимый символ OFDM, а в способе циклического постфикса предопределенное количество первых выборок символа OFDM во временной области копируется и вставляется в применимый символ OFDM.

Цифроаналоговый преобразователь 129 выполняет аналоговое преобразование сигнала, выходящего из блока 127 вставки защитного интервала, и выводит преобразованный в аналоговую форму сигнал на радиочастотный процессор 131. Радиочастотный процессор 131, включающий в себя фильтр и препроцессор, выполняет РЧ-обработку сигнала, выходящего из цифроаналогового преобразователя 129, и передает РЧ-обработанный сигнал по эфиру через передающую антенну.

(1) Выделение подканала в частотно-временной двумерной области

Индексы включенных в подканал поднесущих выделяются (назначаются), используя последовательность Рида-Соломона (RS), а подканал формируется, используя поднесущие, соответствующие выделенным индексам поднесущих. Все поднесущие, включенные в систему связи OFDMA, делятся на (Q-1) группы, и каждая из (Q-1) групп имеет Q последовательных поднесущих.

Последовательность Рида-Соломона определяется в поле Галуа. Поле Галуа (Q) включает в себя Q элементов {0,1,2,...,Q-1}. Здесь Q обозначает длину поля Галуа, а когда Q является простым числом, операция сложения и операция умножения в поле Галуа (Q) определяются, как показано ниже в Уравнении (1).

a+b=(a+b) mod Q, для a,b0,1,2,..., Q-1
a×b=(a×b) mod Q, для a,b0,1,2,..., Q-1	(1)

Последовательность S, определенная в поле Галуа (Q), является последовательностью подканала, выделенной для каждой из (Q-1) групп, указывающей позиции включенных в подканал поднесущих. Индексы включенных в подканал поднесущих выражаются в Уравнении (2).

Subcarrier_index(i)=Q×i+S(i)

(2)

В Уравнении (2) «i» обозначает индекс группы, указывающий конкретную группу из числа всех (Q-1) групп системы связи OFDMA. Индекс группы «i» имеет любое из значений 0,1,...,Q-2. Далее, S(i) обозначает (i+1)-ый элемент в последовательности S и представляет позиции поднесущих в соответствующей группе.

Если последовательность Уравнения (2), то есть последовательность, представляющая индексы включенных в подканал поднесущих, определена, то подканал, соответствующий последовательности, может также быть определен. Например, если предполагается, что количество всех поднесущих системы связи OFDMA равно 42 из {0,1,2..., 41}, то эти 42 поднесущие могут быть разделены на 6 групп. Кроме того, 6 поднесущих, включенных в конкретный подканал, могут быть выделены (назначены), используя длину 6 последовательности. Таким образом, если индексы {3,2,6,4,5,1} предоставлены для последовательности S подканала, то формируется соответствующий подканал, используя последовательности, имеющие индексы {3,9,20,25,33,36} поднесущих.

Кроме того, для идентификации конкретной базовой станции и подканалов в базовой станции используются перестановка и смещение для основной последовательности. Здесь, основная последовательность определена какS₀ и выражена, как показано в Уравнении (3).

S0=, 2, 3,..., Q-2, Q-1

(3)

В Уравнении (3) α-обозначение примитивного (базисного) элемента поля Галуа (Q) (α^m1 для m<Q-1, α^Q-1=1). Если размер Q поля Галуа равен 7 (Q=7), то примитивный (базисный) элемент α становится равным 3, и S₀={3,3²,3³,...,3⁵,3⁶} mod 7={3,2,6,4,5,1}. Здесь основная последовательностьS₀ представляет последовательность, выделенную подканалу #0 для упомянутой базовой станции из множества базовых станций, включенных в систему связи OFDMA. Здесь предполагается, что образцовая базовая станция является базовой станцией #0 и базовая станция #0 становится первой базовой станцией из числа базовых станций, составляющих систему связи OFDMA. Кроме того, подканал #0 становится первым подканалом из числа Q подканалов.

Последовательность S_m, выделенная соте #m, является последовательностью, определенной посредством перестановки основной последовательности S₀ m раз.Последовательность S_m выражается, как показано в Уравнении (4).

Sm=mS0=Q-m,Q-m+1,...,Q-2,Q-1,,2,...,Q-m-1

(4)

В Уравнении (4) S_m обозначает последовательность, выделенную подканалу #0 базовой станции #m.

Кроме того, последовательность S_m,β для определения подканалов в базовой станции #m соответствует последовательности, определенной посредством добавления смещения β к последовательности S_m, выделенной подканалу #0 соты #m. Последовательность S_m,β для определения подканалов в базовой станции #m выражена ниже в Уравнении (5).

Sm,β=Sm+β,β,β,...,β,β;βGF(Q)

(5)

В Уравнении (5), GF(Q) обозначает поле Галуа (Q).

Соответственно, возможно выделить (назначить) подканалы для всех (Q-1) из базовых станций системы связи OFDMA. Поэтому возможно получить последовательности Q подканалов для каждой из (Q-1) базовых станций. Полученные последовательности подканалов выгодны тем, что максимально только один подканал возможно может перекрываться между соседними базовыми станциями, таким образом, предотвращая ухудшение в производительности системы из-за коллизии подканала.

Далее, ссылаясь на Таблицу 1 и Таблицу 2, будет сделано описание последовательностей базовой станции для подканала #0 и последовательностей для определения подканалов в базовой станции #0, когда длина Q поля Галуа равна 7 (поле Галуа (Q)=7), примитивный (базисный) элемент поля Галуа равен 3 (α=3) и основная последовательностьS₀={3,2,6,4,5,1}.

Таблица 1
S0	3	2	6	4	5	1
S1	1	3	2	6	4	5
S2	5	1	3	2	6	4
S3	4	5	1	3	2	6
S4	6	4	5	1	3	2
S5	2	6	4	5	1	3

Таблица 2
S0,0	3	2	6	4	5	1
S0,1	4	3	0	5	6	2
S0,2	5	4	1	6	0	3
S0,3	6	5	2	0	1	4
S0,4	0	6	3	1	2	5
S0,5	1	0	4	2	3	6
S0,6	2	1	5	3	4	0

Таблица 1 иллюстрирует последовательности для выделения подканала #0 разных сот с использованием перестановки, а Таблица 2 иллюстрирует последовательности для выделения подканалов в базовой станции #0 посредством добавления смещения к индексам подканалов в базовой станции. Как иллюстрировано в Таблице 1, максимально только один подканал, возможно, может перекрываться, таким образом, предотвращая ухудшение в производительности системы из-за коллизии подканала. Однако, в отличие от этого, возможно идентифицировать подканалы в базовой станции посредством перестановки основной последовательности, как иллюстрировано в Таблице 1, а также возможно формировать разные последовательности для идентификации базовых станций посредством добавления смещения в основную последовательность, как иллюстрировано в Таблице 2.

В системе сотовой связи, в которой коэффициент повторного использования частоты равен 1, необходимо увеличить общее количество идентифицируемых базовых станций в системе для облегчения установки базовых станций при проектировании сетей. Для того чтобы увеличить количество идентифицируемых базовых станций, необходимо увеличить значение Q поля Галуа (Q). Для того, чтобы увеличить количество идентифицируемых базовых станций данное изобретение предлагает способ двумерного выделения подканала, учитывая не только частотную область, а также и временную область. Например, предполагая, что 97×16=1552 поднесущих передаются на символ OFDM, если используются шесть символов OFDM в качестве одного блока выделения поднесущих, то может быть определено, что используются 97×16×6=97×96 поднесущих данных. В этом случае, если последовательность подканалов определена в поле Галуа (97), то 97 подканалов могут быть выделены (назначены) в каждой из 96 сот. Основная последовательностьS₀, использующая примитивный (базисный) элемент 5 в поле Галуа (97), может быть вычислена посредством подстановки Q=97 и α=5 в Уравнение (3), а основная последовательность S₀ выражается, как показано ниже в Уравнении (6).

S0={5, 25, 28, 43, 21, 8, 40, 6. 30, 53, 71, 64, 29, 48, 46, 36, 83. 27, 38, 93, 77, 94, 82, 22, 13, 65, 34, 73, 74. 79, 7, 35, 78. 2, 10, 50, 56, 86, 42, 16, 80, 12, 60, 9, 45. 31, 58, 96, 92, 72, 69, 54, 76, 89, 57, 91, 67, 44, 26, 33, 68, 49, 51, 61, 14, 70, 59, 4, 20, 3, 15, 75, 84, 32, 63, 24, 23, 18, 90, 62, 19, 95, 87, 47, 41. 11, 55, 81, 17, 85, 37, 88, 52, 66, 39, 1}

(6)

Фиг.2 - график, иллюстрирующий процесс выделения подканалов в частотно-временной двумерной области, согласно варианту осуществления данного изобретения. Прежде чем будет дано описание Фиг.2, здесь для примера предполагается, что 96 базовых станций могут быть идентифицированы в системе связи OFDMA, а поднесущие выделяются таким образом, что могут быть идентифицированы 97 подканалов для каждой из этих 96 базовых станций. Таким образом, как иллюстрировано в Фиг.2, 97×96 поднесущих разделены на 96 групп для 6 периодов символа OFDM в частотно-временной области, а 97 последовательных поднесущих размещены