Подавление помех в трафике

Подавление помех в трафике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, имеет отношение к системам беспроводной связи и, в частности, к подавлению помех в трафике в системах беспроводной связи.

Уровень техники

Система связи может обеспечивать связь между базовыми станциями и терминалами доступа. Прямой линией связи или нисходящей линией связи называется передача от базовой станции на терминал доступа. Обратной линией связи или восходящей линией связи называется передача от терминала доступа на базовую станцию. Каждый терминал доступа может взаимодействовать с одной или более базовыми станциями в прямой и обратной линиях связи в данный момент в зависимости от того, активен ли терминал доступа и находится ли терминал доступа в режиме мягкой эстафетной передачи (передачи обслуживания).

Краткое описание чертежей

Признаки, характер и преимущества настоящей заявки могут быть более понятны из изложенного ниже подробного описания с чертежами. Одинаковые номера и символы для ссылок могут обозначать одни и те же или аналогичные объекты.

Фиг.1 иллюстрирует систему беспроводной связи с терминалами доступа и базовыми станциями.

Фиг.2 иллюстрирует пример структуры и/или процесса передатчика, который может быть реализован в терминале доступа, показанном на фиг.1.

Фиг.3 иллюстрирует пример процесса и/или структуры приемника, который может быть реализован в базовой станции, показанной на фиг.1.

Фиг.4 иллюстрирует другой вариант воплощения процесса или структуры приемника базовой станции.

Фиг.5 иллюстрирует общий пример распределения мощности трех пользователей в системе, показанной на фиг.1.

Фиг.6 показывает пример равномерного распределения смещения по времени для подавления помех в трафике с асинхронными фреймами (кадрами) для пользователей с равной мощностью передачи.

Фиг.7 иллюстрирует структуру чередования, используемую для пакетов данных обратной линии связи и канала автоматического запроса на повторение передачи прямой линии связи.

Фиг.8 иллюстрирует память, которая охватывает полный пакет с 16 интервалами.

Фиг.9A иллюстрирует способ подавления помех в трафике для примера последовательного подавления помех без отсроченного декодирования.

Фиг.9B иллюстрирует устройство для выполнения способа, представленного на фиг.9A.

Фиг.10 иллюстрирует буфер выборок приемника после прибытия последовательных подпакетов чередования с подавлением помех декодированных подпакетов.

Фиг.11 иллюстрирует структуру служебных каналов.

Фиг.12A иллюстрирует способ выполнения сначала подавления помех в канале контрольного сигнала и затем выполнения подавления помех в каналах служебного сигнала и трафика вместе.

Фиг.12B иллюстрирует устройство для выполнения способа, показанного на фиг.12A.

Фиг.13A иллюстрирует измененный вариант способа, показанного на фиг.12A.

Фиг.13B иллюстрирует устройство для выполнения способа, показанного на фиг.13A.

Фиг.14A иллюстрирует способ выполнения совместного подавления помех в каналах контрольного сигнала, служебного сигнала и трафика.

Фиг.14B иллюстрирует устройство для выполнения способа, показанного на фиг.14A.

Фиг.15A иллюстрирует измененный вариант способа, показанного на фиг.14A.

Фиг.15B иллюстрирует устройство для выполнения способа, показанного на фиг.15A.

Фиг.16 иллюстрирует модель системы передачи.

Фиг.17 иллюстрирует иллюстративный отклик объединенной фильтрации передачи и приема.

Фиг.18A и 18B показывают пример оценки канала (действительной и мнимой компоненты) на основе оцененного канала с многолучевым распространением на каждом из трех отводов многоотводного приемника (рейк-приемника) (RAKE).

Фиг.19A-19B показывают примеры улучшенной оценки канала на основе отводов рейк-приемника и сжатия спектра с использованием элементарных сигналов данных.

Фиг.20A иллюстрирует способ сжатия спектра при задержках в отводах рейк-приемника с помощью повторно сформированных элементарных сигналов данных.

Фиг.20B иллюстрирует устройство для выполнения способа, показанного на фиг.20A.

Фиг.21A и 21B показывают пример оценки составного канала с использованием равномерно расположенных выборок при разрешении ×2.

Фиг.22A иллюстрирует способ оценки составного канала при равномерном разрешении с использованием повторно сформированных элементарных сигналов данных.

Фиг.22B иллюстрирует устройство для выполнения способа, показанного на фиг.22A.

Фиг.23 иллюстрирует регулировку мощности с обратной связью и управление усилением с фиксированным усилением служебного подканала.

Фиг.24 - измененный вариант регулировки мощности, показанной на фиг.23, управление усилением с фиксированным усилением служебного подканала.

Фиг.25 иллюстрирует пример регулировки мощности с фиксированным усилением служебного подканала.

Фиг.26 аналогична фиг.24 за исключением управления усилением служебного канала.

Фиг.27 иллюстрирует вариант изменения фиг.26 с управлением усилением только служебного канала DRC.

Подробное описание

Любой описанный здесь вариант воплощения не обязательно является предпочтительным или имеющим преимущества перед другими вариантами воплощения. Хотя различные аспекты настоящего раскрытия представлены на чертежах, чертежи не обязательно предназначены для масштабирования или являются полными.

Фиг.1 иллюстрирует систему 100 беспроводной связи, которая включает в себя системный контроллер 102, базовые станции 104a-104b и множество терминалов 106a-106h доступа. Система 100 может иметь любое количество контроллеров 102, базовых станций 104 и терминалов 106 доступа. Различные аспекты и варианты воплощения настоящего раскрытия, описанного ниже, могут быть осуществлены в системе 100.

Терминалы 106 доступа могут быть мобильными или стационарными и могут быть рассредоточены по всей системе 100 связи, показанной на фиг.1. Терминал 106 доступа может быть соединен с вычислительным устройством или реализован в вычислительном устройстве, таком как портативный персональный компьютер. Альтернативно терминал доступа может быть самостоятельным устройством обработки данных, таким как карманный компьютер (PDA). Терминалом 106 доступа могут называться устройства различного типа, такие как проводной телефон, беспроводной телефон, сотовый телефон, портативный компьютер, плата персонального компьютера (PC) для беспроводной связи, карманный компьютер (PDA), внешний или внутренний модем и т.д. Терминал доступа может быть любым устройством, которое обеспечивает возможность установления связи для передачи данных с пользователем посредством взаимодействия через беспроводной канал или через проводной канал, например, с использованием оптоволоконных или коаксиальных кабелей. Терминал доступа может иметь различные названия, такие как мобильная станция, модуль доступа, абонентский модуль, мобильное устройство, мобильный терминал, мобильный модуль, мобильный телефон, удаленная станция, удаленный терминал, удаленный модуль, пользовательское устройство, пользовательское оборудование, карманное устройство и т.д.

Система 100 обеспечивает связь для множества сот, где каждая сота обслуживается одной или более базовыми станциями 104. Базовая станция 104 также может называться системой приемопередатчика базовой станции (BTS), точкой доступа, частью сети доступа, приемопередатчиком группы модемов (MPT) или узлом B. Сетью доступа называется сетевое оборудование, обеспечивающее возможность установления связи для передачи данных между сетью передачи с коммутацией пакетов (например, Интернетом) и терминалами 106 доступа.

Прямой линией связи (FL) или нисходящей линией связи называется передача от базовой станции 104 на терминал 106 доступа. Обратной линией связи (RL) или восходящей линией связи называется передача от терминала 106 доступа на базовую станцию 104.

Базовая станция 104 может передавать данные на терминал 106 доступа с использованием скорости передачи данных, выбранной из ряда различных скоростей передачи данных. Терминал 106 доступа может измерить отношение сигнала к шуму и помехе (SINR) контрольного сигнала (пилот-сигнала), отправленного базовой станцией 104, и определить для базовой станции 104 желаемую скорость передачи данных на терминал 106 доступа. Терминал 106 доступа может отправлять базовой станции 104 сообщения канала запроса данных или управления скоростью передачи данных (DRC), чтобы сообщить базовой станции 104 желаемую скорость передачи данных.

Системный контроллер 102 (также называемый контроллером базовой станции (BSC)) может обеспечить координацию и управление для базовых станций 104 и также может управлять маршрутизацией вызовов на терминалы 106 доступа через базовые станции 104. Системный контроллер 102 также может быть соединен с телефонной коммутируемой сетью общего пользования (PSTN) через центр коммуникации мобильной связи (MSC) и с сетью передачи пакетных данных через узел обслуживания пакетных данных (PDSN).

Система связи 100 может использовать одну или более технологий связи, таких как многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), стандарт IS-95, высокоскоростная передача пакетных данных (HRPD), также называемая высокой скоростью передачи данных (HDR), определенная в "Спецификации беспроводного интерфейса высокоскоростная передача пакетных данных cdma2000", стандарт TIA/EIA/IS-856, многостанционный доступ с кодовым разделением каналов эволюционного стандарта 1x для передачи данных (1xEV-DO) и эволюционного стандарта 1x для передачи данных и голоса (1xEV-DV), широкополосный многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (WCDMA), универсальная система мобильной связи (UMTS), многостанционный доступ с кодовым разделением каналов с синхронным разделением по времени (TD-SCDMA), мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) и т.д. Описанные ниже примеры обеспечивают подробности для ясности понимания. Представленные здесь идеи также применимы к другим системам, и примеры не предназначены для ограничения настоящей заявки.

Фиг.2 иллюстрирует пример структуры и/или процесса передатчика, которая может быть осуществлена в терминале 106 доступа, показанном на фиг.1. Функции и компоненты, показанные на фиг.2, могут быть осуществлены посредством программного обеспечения, аппаратных средств или комбинации программного обеспечения и аппаратных средств. В дополнение или вместо функций, показанных на фиг.2, могут быть добавлены другие функции.

Источник 200 данных выдает данные на кодер 202, который кодирует биты данных с использованием одной или более схем кодирования для обеспечения закодированных элементарных сигналов данных. Каждая схема кодирования может включать в себя один или более типов кодирования, таких как контроль с помощью циклического избыточного кода (CRC), сверточное кодирование, турбокодирование, блочное кодирование, другие типы кодирования или никакого кодирования вообще. Другие схемы кодирования могут включать в себя автоматический запрос на повторение (ARQ), гибридный ARQ (H-ARQ) и возрастающие методики повторения избыточности. Разные типы данных могут быть закодированы с помощью разных схем кодирования. Перемежитель 204 перемежает (чередует) биты закодированных данных для борьбы с затуханием.

Модулятор 206 модулирует закодированные чередованные данные для формирования модулированных данных. Примеры методик модуляции включают в себя двоичную фазовую модуляцию (BPSK) и квадратурную фазовую модуляцию (QPSK). Модулятор 206 также может повторить последовательность модулированных данных, или блок перфорирования символов может перфорировать биты символа. Модулятор 206 также может расширить спектр модулированных данных с помощью покрытия Уолша (то есть кода Уолша) для формирования элементарных сигналов данных. Модулятор 206 также может осуществить мультиплексирование с разделением по времени элементарных сигналов данных с элементарными контрольными сигналами и элементарными сигналами управления доступом к среде (MAC), чтобы сформировать поток элементарных сигналов. Модулятор 206 также может использовать расширение спектра с помощью псевдослучайного шума (PN), чтобы расширить спектр потока элементарных сигналов с помощью одного или более PN-кодов (например, короткого кода, длинного кода).

Блок 208 преобразования основной полосы в радиочастоту может преобразовать сигналы основной полосы частот в радиосигналы для передачи через антенну 210 по линии беспроводной связи на одну или более базовых станций 104.

Фиг.3 иллюстрирует пример процесса и/или структуры приемника, которые могут быть осуществлены в базовой станции 104, показанной на фиг.1. Функции и компоненты, показанные на фиг.3, могут быть осуществлены посредством программного обеспечения, аппаратных средств или комбинации программного обеспечения и аппаратных средств. В дополнение или вместо функций, показанных на фиг.3, могут быть добавлены другие функции.

Одна или более антенн 300 принимают модулированные сигналы обратной линии связи от одного или более терминалов 106 доступа. Несколько антенн могут обеспечить пространственное разнесение против вредных эффектов на пути распространения, таких как затухание. Каждый принятый сигнал выдается на соответствующий приемник или блок 302 преобразования радиочастоты в основную полосу, который обрабатывает (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты) и оцифровывает принятый сигнал для формирования выборок данных для этого принятого сигнала.

Демодулятор 304 может демодулировать принятые сигналы, чтобы выдать восстановленные символы. Для стандарта CDMA2000 демодуляция пытается восстановить передачу данных посредством (1) разделения на каналы выборок со сжатым спектром, чтобы изолировать или разделить принятые данные и контрольный сигнал на их соответствующие кодовые каналы, и (2) когерентной демодуляции разделенных на каналы данных с помощью восстановленного контрольного сигнала, чтобы обеспечить демодулированные данные. Демодулятор 304 может включать в себя буфер 312 принятых выборок (также называемый общей входной оперативной памятью (FERAM) или оперативной памятью для выборок) для хранения выборок принятых сигналов для всех пользователей / терминалов доступа, рейк-приемник 314 для сжатия спектра и обработки нескольких экземпляров сигнала и буфер 316 демодулированных символов (также называемый выходной оперативной памятью (BERAM) или оперативной памятью для демодулированных символов). Может иметься множество буферов 316 демодулированных символов для соответствия множеству пользователей / терминалов доступа.

Обратный перемежитель 306 осуществляет обратное перемежение (чередование) данных от демодулятора 304.

Декодер 308 может декодировать демодулированные данные для восстановления битов декодированных данных, переданных терминалом 106 доступа. Декодированные данные могут быть выданы приемнику 310 данных.

Фиг.4 иллюстрирует другой вариант воплощения процесса и структуры приемника базовой станции. На фиг.4 биты данных успешно декодированного пользователя подают на вход блока 400 восстановления, который включает в себя кодер 402, перемежитель 404, модулятор 406 и фильтр 408. Кодер 402, перемежитель 404 и модулятор 406 могут быть аналогичны кодеру 202, перемежителю 204 и модулятору 206, показанным на фиг.2. Фильтр 408 формирует выборки декодированного пользователя с разрешающей способностью входной оперативной памяти (FERAM), например, изменяет скорость элементарных сигналов на удвоенную (2x) скорость элементарных сигналов. Вклад декодированных данных пользователя во входную оперативную память (FERAM) затем удаляется или аннулируется из входной оперативной памяти (FERAM) 312.

Хотя ниже описано подавление помех в базовой станции 104, изложенные здесь концепции могут быть применены к терминалу 106 доступа или любому другому компоненту системы связи.

Подавление помех в трафике

Пропускная способность обратной линии связи CDMA может быть ограничена взаимными помехами между пользователями, так как сигналы, переданные разными пользователями, не ортогональны в базовой приемопередающей станции (BTS) 104. Поэтому методики, которые уменьшают взаимные помехи между пользователями, улучшат производительность системы обратной линии связи CDMA. Здесь описаны методики для эффективного осуществления подавления взаимных помех для усовершенствованных систем CDMA, таких как система стандарта CDMA2000 1xEV-DO RevA.

Каждый пользователь системы стандарта DO RevA передает сигналы трафика, контрольные и служебные, все из которых могут вызвать взаимные помехи с другими пользователями. Как показано на фиг.4, сигналы могут быть восстановлены и вычтены из входной оперативной памяти 312 в базовой приемопередающей станции (BTS) 104. Переданный контрольный сигнал известен в базовой приемопередающей станции (BTS) 104 и может быть восстановлен на основе знания о канале. Однако служебные сигналы (такие как индикатор обратной скорости передачи (RRI), канал запроса данных или управления скоростью передачи данных (DRC), канал источника данных (DSC), подтверждение передачи (ACK)) сначала демодулируются и обнаруживаются, а переданные сигналы данных демодулируются, подвергаются обратному чередованию и декодируются в базовой приемопередающей станции (BTS) 104 для определения служебных элементарных сигналов и трафика. На основе определения переданных элементарных сигналов для данного сигнала блок 400 восстановления затем может восстановить долю воздействия на входную оперативную память (FERAM) 312 на основе знаний о канале.

Биты пакета данных из источника 200 данных могут быть повторены и преобразованы кодером 202, перемежителем 204 и/или модулятором 206 во множество соответствующих "подпакетов" для передачи на базовую станцию 104. Если базовая станция 104 принимает сигнал с высоким значением отношения сигнала к шуму, первый подпакет может содержать достаточную информацию для базовой станции 104, чтобы декодировать и получить первоначальный пакет данных. Например, пакет данных из источника 200 данных может быть повторен и преобразован в четыре подпакета. Пользовательский терминал 106 отправляет первый подпакет базовой станции 104. Базовая станция 104 может иметь относительно низкую вероятность правильного декодирования и получения первоначального пакета данных из первого принятого подпакета. Но поскольку базовая станция 104 принимает второй, третий и четвертый подпакеты и объединяет информацию, полученную из каждого принятого подпакета, вероятность декодирования и получения первоначального пакета данных увеличивается. Как только базовая станция 104 правильно декодирует первоначальный пакет (например, с использованием контроля с помощью циклического избыточного кода (CRC) или других методик обнаружения ошибок), базовая станция 104 отправляет сигнал подтверждения приема пользовательскому терминалу 106, чтобы он прекратил отправлять подпакеты. Затем пользовательский терминал 106 может отправить первый подпакет нового пакета.

Обратная линия связи системы стандарта DO-RevA использует гибридный автоматический запрос на повторение (H-ARQ) (фиг.7), где каждый пакет с 16 интервалами разбивается на 4 подпакета и передается в чередованной структуре с 8 интервалами между подпакетами одного и того же чередования. Кроме того, разные пользователи/терминалы 106 доступа могут начать свои передачи на разных границах интервала, и поэтому подпакеты с 4 интервалами разных пользователей достигают базовой приемопередающей станции (BTS) асинхронно. Эффекты асинхронизма и эффективная конструкция приемников с подавлением взаимных помех для гибридного автоматического запроса на повторение (H-ARQ) и CDMA описаны ниже.

Выигрыш от подавления взаимных помех зависит от порядка, в котором сигналы удаляют из входной оперативной памяти (FERAM) 312. Здесь раскрыты методики, имеющие отношение к декодированию (и вычитанию, если успешно проходит контроль с помощью циклического избыточного кода) сигналов пользователей на основе отношения уровня сигнала трафика к уровню контрольного сигнала (T2P), эффективного отношения сигнала к шуму и помехе (SINR) или вероятность декодирования. Здесь раскрыты различные подходы для повторной попытки демодуляции и декодирования сигналов пользователей после того, как другие были удалены из входной оперативной памяти (FERAM) 312. Подавление взаимных помех во входной оперативной памяти (FERAM) 312 базовой приемопередающей станции (BTS) может быть эффективно осуществлено для принятия во внимание асинхронных систем CDMA, таких как система стандарта EV-DO RevA, в которой пользователи передают контрольные сигналы, управляющие сигналы и сигналы трафика с использованием гибридного автоматического запроса на повторение (H-ARQ). Это раскрытие также может быть применено к системам стандартов EV-DV Rel D, W-CDMA EUL и cdma2000.

Подавление взаимных помех в трафике может быть определено как разностное подавление взаимных помех, которое удаляет вклад данных пользователя во входную оперативную память (FERAM) 312 после того, как данные этого пользователя были правильно декодированы (фиг.4). Этот документ направлен на некоторые практические проблемы, связанные с подавлением взаимных помех в трафике в системах CDMA, таких как системы стандартов CDMA2000, EV-DO, EV-DV и WCDMA. Многие из этих проблем вызваны тем, что реальные системы имеют асинхронность пользовательских данных и гибридный автоматический запрос на повторение (H-ARQ). Например, система стандарта CDMA2000 преднамеренно расширяет спектр фреймов с пользовательскими данными равномерно во времени, чтобы предотвратить излишнюю задержку в сети с обратной передачей. Системы стандартов EV-DO RevA, EV-DV Rel D и WCDMA EUL также используют гибридный автоматический запрос на повторение (H-ARQ), который привносит более чем одну возможную длину данных.

Многопользовательское обнаружение является главной категорией алгоритмов, под которые попадает подавление взаимных помех в трафике, и относится к любому алгоритму, который пытается улучшить производительность, позволяя обнаруживать двух разных взаимодействующих пользователей. Способ подавления взаимных помех в трафике может включать в себя комбинированную схему последовательного подавления взаимных помех и параллельного подавления взаимных помех. "Последовательным подавлением взаимных помех" называется любой алгоритм, который декодирует данные пользователей последовательно и использует данные предварительно декодированных пользователей для улучшения производительности. "Параллельным подавлением взаимных помех" вообще называется одновременное декодирование данных пользователей и одновременное вычитание всех декодированных данных пользователей.

Подавление взаимных помех в трафике может отличаться от подавление взаимных помех в контрольных сигналах. Одно различие между подавлением взаимных помех в трафике и подавлением взаимных помех в контрольных сигналах заключается в том, что переданный контрольный сигнал заранее хорошо известен приемнику. Поэтому подавление взаимных помех в контрольных сигналах может вычесть вклад контрольных сигналов в принятый сигнал с использованием только оценки канала. Второе значительное различие заключается в том, что передатчик и приемник тесно взаимодействуют на трафике через механизм гибридного автоматического запроса на повторение (H-ARQ). Приемник не знает переданную последовательность данных, пока данные пользователя не будут успешно декодированы.

Аналогично желательно удалять служебные каналы из входной оперативной памяти по методике, называемой подавлением помех в служебных сигналах. Служебные каналы не могут быть удалены, пока базовая приемопередающая станция (BTS) 104 не знает переданные служебные данные, и это определяется посредством декодирования и затем преобразования служебных сообщений.

Последовательное подавление взаимных помех определяет класс способов. Цепное правило взаимной информации показывает, что при идеальных условиях последовательное подавление взаимных помех может достигнуть пропускной способности канала многостанционного доступа. Главные условия для этого состоят в том, что все данные пользователей являются синхронными по фреймам и канал каждого пользователя может быть оценен с незначительной ошибкой.

Фиг.5 иллюстрирует общий пример распределения мощности трех пользователей (пользователя 1, пользователя 2, пользователя 3), где пользователи передают фреймы синхронно (фреймы от всех пользователей принимают в одно и то же время), и каждый пользователь передает с одной и той же скоростью передачи данных. Каждому пользователю предписывается использовать конкретную мощность передачи, например, пользователь 3 передает на мощности, существенно равной мощности шума; пользователь 2 передает на мощности, существенно равной мощности пользователя 3 плюс мощность шума; и пользователь 1 передает на мощности, существенно равной мощности пользователя 2 плюс мощность пользователя 3 плюс мощность шума.

Приемник обрабатывает сигналы от пользователей в порядке убывания мощности передачи. Начиная с k=1 (пользователь 1 с самой высокой мощностью), приемник пытается декодировать данные пользователя 1. Если декодирование успешно, то вклад данных пользователя 1 в принятый сигнал формируется и вычитается на основе оценки его канала. Это можно назвать последовательным подавлением взаимных помех с синхронными фреймами. Приемник продолжает обработку, пока декодирование не будет предпринято для всех пользователей. Каждый пользователь имеет одно и то же отношение сигнала к шуму и помехе (SINR) после подавления взаимных помех последовательного подавления взаимных помех ранее декодированных данных пользователей.

К сожалению, этот подход может быть очень чувствительным к ошибкам декодирования. Если данные одного пользователя с большой мощностью, такого как пользователь 1, не декодированы правильно, отношение сигнала к шуму и помехе (SINR) всех последующих пользователей может быть сильно ухудшено. Это может воспрепятствовать декодированию данных всех пользователей после этого момента. Другой недостаток этого подхода состоит в том, что он требует, чтобы пользователи имели конкретные относительные мощности на приемнике, что трудно гарантировать в затухающих каналах.

Асинхронизм фреймов и подавление взаимных помех, например, в стандарте cdma2000

Предположим, что смещения фреймов пользователей преднамеренно расположены со сдвигом друг относительно друга. Эта операция с асинхронными фреймами имеет множество выгод для системы в целом. Например, обработка мощности и сетевой пропускной способности в приемнике тогда имеет более равномерный во времени профиль использования. Напротив, синхронизм фреймов среди пользователей требует всплесков мощности обработки и использования сетевых ресурсов в конце границы каждого фрейма, так как все пользователи завершают пакет в одно и то же время. При асинхронизме фреймов базовая приемопередающая станция (BTS) 104 может сначала декодировать данные пользователя с самым ранним временем прибытия, а не с наибольшей мощностью.

Фиг.6 показывает пример равномерного распределения смещений во времени для подавления взаимных помех в трафике с асинхронными фреймами для пользователей с равной мощностью передачи. Фиг.6 изображает снимок момента времени непосредственно перед тем, как фрейм 1 пользователя 1 должен быть декодирован. Так как фрейм 0 уже был декодирован и аннулирован для всех пользователей, его вклад во взаимные помехи показан заштрихованным (пользователи 2 и 3). Вообще, этот подход уменьшает взаимные помехи в 2 раза. Половина взаимных помех была удалена подавлением взаимных помех в трафике перед декодированием фрейма 1 пользователя 1.

В другом варианте воплощения пользователи на фиг.6 могут обозначать группы пользователей, например, группу 1 пользователей, группу 2 пользователей, группу 3 пользователей.

Выгодой от асинхронизма и подавления взаимных помех является относительная симметричность между пользователями с точки зрения уровней мощности и статистики ошибок, если они желают одинаковые скорости передачи данных. В общем, при последовательном подавлении взаимных помех с равными скоростями передачи данных у пользователей данные последнего пользователя принимаются с очень малой мощностью, и они также весьма зависят от успешного декодирования данных всех предшествующих пользователей.

Асинхронизм гибридного автоматического запроса на повторение (H-ARQ) и чередование, например, в стандарте EV-DO RevA

Фиг.7 иллюстрирует структуру чередования (например, в системе стандарта 1xEV-DO RevA), используемую для пакетов данных обратной линии связи (RL) и канала автоматического запроса на повторение прямой линии связи. Каждое чередование (чередование 1, чередование 2, чередование 3) содержит ряд сегментов, смещенных во времени. В этом примере каждый сегмент имеет длительность в четыре интервала времени. В течение каждого сегмента пользовательский терминал может передать подпакет на базовую станцию. Имеется три чередования, и каждый сегмент имеет длительность в четыре интервала времени. Таким образом, имеется восемь интервалов времени между концом подпакета данного чередования и начала следующего подпакета того же самого чередования. Это дает приемнику достаточно времени для декодирования подпакета и передачи подтверждения приема (ACK) или неподтверждения приема (NAK) на передатчик.

Гибридный автоматического запроса на повторение (H-ARQ) использует переменный во времени характер затухающих каналов. Если состояние канала является хорошим для первых 1, 2 или 3 подпакетов, то фрейм данных может быть декодирован с использованием только этих подпакетов, и приемник отправляет на передатчик подтверждение приема (ACK). Подтверждение приема (ACK) инструктирует передатчик не посылать оставшиеся подпакет(ы), а начать передачу нового пакета, если это желательно.

Архитектура приемника для подавления взаимных помех

При подавлении взаимных помех в трафике декодированные данные пользователей восстанавливаются и вычитаются (рис. 4), таким образом, базовая приемопередающая станция (BTS) 104 может удалить взаимные помехи, которые декодированные данные пользователей причиняют другим пользователям. Приемник с подавлением взаимных помех в трафике может быть оборудован двумя циклическими блоками памяти: входной оперативной памятью (FERAM) 312 и выходной оперативной памятью (BERAM) 316.

Входная оперативная память (FERAM) 312 хранит принятые выборки (например, на удвоенной (2x) скорости передачи элементарных сигналов) и является общей для всех пользователей. Приемник без подавления взаимных помех в трафике использует входную оперативную память (FERAM) только приблизительно на 1-2 интервала (чтобы приспособиться к задержкам процесса демодуляции), поскольку не происходит вычитания взаимных помех в трафике или служебных данных. В приемнике с подавлением взаимных помех в трафике для системы с гибридным автоматическим запросом на повторение (H-ARQ) входная оперативная память (FERAM) может охватывать много интервалов, например 40 интервалов, и обновляется подавлением взаимных помех в трафике через вычитание взаимных помех данных декодированных пользователей. В другой конфигурации входная оперативная память (FERAM) 312 может иметь длину, которая охватывает менее полного пакета, например, длину, которая охватывает период времени с начала подпакета пакета до конца последующего подпакета пакета.

Выходная оперативная память (BERAM) 316 хранит демодулированные символы принятых битов, сформированные рейк-приемником 314 демодулятора. Каждый пользователь может иметь отдельную выходную оперативную память (BERAM), так как демодулированные символы получают посредством сжатия спектра с заданной для пользователя PN-последовательностью и объединения отводов рейк-приемника. Как приемник с подавлением взаимных помех в трафике, так и приемник без него могут использовать выходную оперативную память (BERAM) 316. Выходная оперативная память (BERAM) 316 в подавлении взаимных помех в трафике используется для хранения демодулированных символов предыдущих подпакетов, которые больше не хранятся во входной оперативной памяти (FERAM) 312, когда входная оперативная память (FERAM) 312 не охватывает все подпакеты. Выходная оперативная память (BERAM) 316 может обновляться либо всякий раз, когда происходит попытка декодирования, либо всякий раз, когда существует интервал из входной оперативной памяти (FERAM) 312.

Способы выбора длины входной оперативной памяти (FERAM)

Размер выходной оперативной память (BERAM) 316 и входной оперативной памяти (FERAM) 312 может быть выбран в соответствии с различными компромиссами между необходимой мощностью обработки, пропускной способности передачи из блоков памяти на процессоры, задержек и производительности системы. Вообще, при использовании более короткой входной оперативной памяти (FERAM) 312 польза от подавления взаимных помех в трафике будет ограничена, так как самый старый подпакет не будет обновляться. С другой стороны, более короткая входная оперативная память (FERAM) 312 дает уменьшенное количество демодуляций, вычитаний и более низкую пропускную способность передачи.

При чередовании стандарта RevA пакет с 16 интервалами (четыре подпакета, каждый подпакет передается в 4 интервалах) охватит 40 интервалов. Поэтому может использоваться входная оперативная память (FERAM) с 40 интервалами, чтобы гарантировать удаление данных пользователя из всех затронутых интервалов.

Фиг.8 иллюстрирует входную оперативную память (FERAM) 312 с 40 интервалами, которая охватывает весь пакет с 16 интервалами для стандарта EV-DO RevA. Всякий раз, когда принят новый подпакет, для этого пакета предпринимается попытка декодирования с использованием всех доступных подпакетов, сохраненных во входной оперативной памяти (FERAM) 312. Если декодирование успешно, то вклад этого пакета аннулируется из входной оперативной памяти (FERAM) 312 посредством восстановления и вычитания вклада всех составляющих подпакетов (1, 2, 3 или 4). Для стандарта DO-RevA длина входной оперативной памяти (FERAM) в 4, 16, 28 или 40 интервалов охватит соответственно 1, 2, 3 или 4 подпакета. Длина входной оперативной памяти (FERAM), реализованной в приемнике, может зависеть от соображений сложности, необходимости поддерживать различное время прибытия данных пользователей и возможности повторного выполнения демодуляции и декодирования данных пользователей на предыдущих смещениях фрейма.

Фиг.9A иллюстрирует общий способ подавления взаимных помех в трафике для примера последовательного подавления взаимных помех без задержанного декодирования. Другие улучшения будут описаны ниже. Процесс начинается на этапе 900 и переходит на этап 902 выбора задержки. При последовательном подавлении взаимных помех блок 902 выбора задержки может быть опущен. На этапе 903 базовая приемопередающая станция (BTS) 104 выбирает одного пользователя (или группу пользователей) среди тех пользователей, которые завершили передачу подпакета в текущем интервале.

На этапе 904 демодулятор 304 демодулирует выборки подпакетов выбранного пользователя для некоторых или всех сегментов времени, сохраненных во входной оперативной памяти (FERAM) 312, в соответствии с расширением спектра и последовательностью шифрования данных пользователя, так же с размерами их совокупности. На этапе 906 декодер 308 пытается декодировать пользовательский пакет с использованием предварительно демодулированных символов, сохраненных в выходной оперативной памяти (BERAM) 316 и демодулированных выборках входной оперативной памяти (FERAM).

На этапе 910 декодер 308 или другой блок может определить, был ли пользовательский пакет успешно декодирован, то есть проходит проверку на ошибки, например, с использованием контроля с помощью циклического избыточного кода (CRC).

Если пользовательский пакет не удалось декодировать, на этапе 918 терминалу 106 доступа отправляют неподтверждение приема (NAK). Если пользовательский пакет правильно декодирован, на этапе 908 терминалу 106 доступа отправляют подтверждение приема (ACK) и на этапах 912-914 выполняют подавление взаимных помех. Этап 912 восстанавливает пользовательский сигнал в соответствии с декодированным сигналом, импульсной характеристикой канала и фильтрами передачи/приема. Этап 914 вычитает вклад данных пользователя и