Адаптация прироста подканала передачи в системе с нейтрализацией взаимной помехи

Адаптация прироста подканала передачи в системе с нейтрализацией взаимной помехи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Заявление приоритета в соответствии с 35 USA §119

В настоящей заявке заявлен приоритет в соответствии с совместно переданной предварительной заявкой на патент США №60/638666, под названием "TRAFFIC INTERFERENCE CANCELLATION AT THE BTS ON A CDMA REVERSE LINK", поданной 23 декабря 2004 г., которая приведена здесь в качестве ссылочного материала.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к системам беспроводной связи и, в частности, к нейтрализации взаимной помехи трафика в системах беспроводной связи.

Уровень техники

Система связи может поддерживать связь между базовыми станциями и терминалами доступа. Прямой канал передачи данных или нисходящий канал передачи данных относится к передаче из базовой станции в терминалы доступа. Обратный канал или восходящий канал относится к передаче данных из терминала доступа в базовую станцию. Каждый терминал доступа в любой момент времени может быть связан с одной или больше базовыми станциями по прямому и обратному каналам передачи данных, в зависимости от того, является ли терминал доступа активным и не находится ли терминал доступа в режиме мягкой передачи.

Краткое описание чертежей

Свойства, сущность и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из подробного описания, приведенного ниже, со ссылкой на чертежи. Одинаковыми номерами ссылочных позиций и обозначениями могут быть обозначены одинаковые или похожие элементы.

На фиг.1 представлена система беспроводной связи с базовой станцией и терминалами доступа.

На фиг.2 представлен пример структуры передатчика и/или процесса, который может быть воплощен в терминале доступа по фиг.1.

На фиг.3 иллюстрируется пример процесса и/или структуры приемника, которые могут быть воплощены в базовой станции по фиг.1.

На фиг.4 иллюстрируется другой вариант выполнения процесса или структуры приемника базовой станции.

На фиг.5 иллюстрируется общий пример распределения мощности трех пользователей в системе по фиг.1.

На фиг.6 показан пример однородного распределения со смещением по времени для нейтрализации взаимной помехи асинхронного трафика в фрейме для пользователей с равной мощностью передачи.

На фиг.7 представлена структура перемежения, используемая для пакетов данных, передаваемых по обратному каналу передачи данных, и для канала автоматического запроса на повторение в прямом канале передачи данных.

На фиг.8 иллюстрируется память, в которой помещается полный пакет с 16 интервалами.

На фиг.9А иллюстрируется способ нейтрализации взаимной помехи трафика для примера последовательной нейтрализации взаимной помехи (SIC/ ПНП) без задержки декодирования.

На фиг.9 В иллюстрируется устройство, предназначенное для выполнения способа по фиг.9А.

На фиг.10 иллюстрируется буфер выборки приемника после поступления последовательных подпакетов перемежения с нейтрализацией взаимной помехи декодированных подпакетов.

На фиг.11 иллюстрируется структура каналов передачи служебных данных.

На фиг.12А иллюстрируется способ, в котором вначале выполняется обработка 1C (НП, нейтрализации взаимной помехи) пилотного сигнала (PIC, НПП), и затем выполняется обработка 1C для служебных данных (OIC, НПС) и обработка 1C трафика (TIC, НПТ) вместе.

На фиг.12 В иллюстрируется устройство, предназначенное для выполнения способа по фиг.12 А.

На фиг.13А иллюстрируется вариация способа по фиг.12А.

На фиг.13 В иллюстрируется устройство, предназначенное для выполнения способа по фиг.13А.

На фиг.14А иллюстрируется способ, предназначенный для выполнения объединенной обработки PIC, OIC и TIC.

На фиг.14 В иллюстрируется устройство, предназначенное для выполнения способа по фиг.14А.

На фиг.15А иллюстрируется вариация способа по фиг.14А.

На фиг.15 В иллюстрируется устройство, предназначенное для выполнения способа по фиг.15А.

На фиг.16 иллюстрируется модель системы передачи данных.

На фиг.17 иллюстрируется пример отклика комбинированной фильтрации при передаче и приеме.

На фиг.18А и 18В показан пример оценки канала (действительный и мнимый компоненты) на основе оценки многолучевого канала каждого из трех пиков RAKE.

На фиг.19А-19В показаны примеры улучшенной оценки канала на основе пиков RAKE и устранение расширение с элементами данных.

На фиг.20А иллюстрируется способ устранения расширения для задержки в пиках RAKE с регенерированными элементами данных.

На фиг.20В иллюстрируется устройство, предназначенное для выполнения способа по фиг.20А.

На фиг.21А и 21В показан пример оценки композитного канала, с использованием однородно разнесенных выборок, с разрешающей способностью chipX2.

На фиг.22А иллюстрируется способ оценки композитного канала при однородной разрешающей способности, с использованием регенерированных элементов данных.

На фиг.22В иллюстрируется устройство, предназначенное для выполнения способа по фиг.22А.

На фиг.23 иллюстрируется управление мощностью замкнутым контуром и управление приростом с фиксированным приростом подканала служебных данных.

На фиг.24 показан вариант управления мощностью управления приростом по фиг.23 с фиксированным приростом подканала служебных данных.

На фиг.25 иллюстрируется пример управления мощностью с фиксированным приростом подканала служебных данных.

фиг.26 аналогична фиг.24, за исключением управления приростом служебных данных.

На фиг.27 иллюстрируется вариант фиг.26 с управлением приростом служебных данных с использованием только DRC.

Подробное описание изобретения

Любой описанный здесь вариант выполнения необязательно является предпочтительным или преимущественным по сравнению с другими вариантами выполнения. Хотя различные аспекты настоящего изобретения представлены на чертежах, эти чертежи необязательно выполнены в масштабе, и все они представлены в качестве иллюстрации.

На фиг.1 иллюстрируется система 100 беспроводной связи, которая включает в себя контроллер 102 системы, базовые станции 104а-104b и множество терминалов 106а-106h доступа. Система 100 может иметь любое количество контроллеров 102, базовых станций 104 и терминалов 106 доступа. Различные аспекты и варианты выполнения настоящего раскрытия, описанные ниже, могут быть воплощены в системе 100.

Терминалы 106 доступа могут быть мобильными или стационарными и могут быть рассредоточены в системе 100 связи по фиг.1. Терминал 106 доступа может быть подключен к вычислительному устройству или может быть воплощен в вычислительном устройстве, таком как переносной персональный компьютер. В качестве альтернативы терминал доступа может представлять собой автономное устройство обработки данных, такое как карманный персональный компьютер (PDA, КПК). Терминал 106 доступа может относиться к различным типам устройств, таким как проводной телефон, беспроводный телефон, сотовый телефон, переносной компьютер, карта беспроводной связи персонального компьютера (PC, ПК), КПК, внешний или внутренний модем и т.д. Терминал доступа может представлять собой любое устройство, которое обеспечивает возможность передачи данных пользователя путем передачи данных через беспроводный канал или через кабельный канал, например, с использованием оптоволоконных или коаксиальных кабелей. Терминал доступа может иметь различные названия, такие как мобильная станция, модуль доступа, модуль абонента, мобильное устройство, мобильный терминал, мобильный модуль, мобильный телефон, удаленная станция, удаленный терминал, удаленный модуль, устройство пользователя, оборудование пользователя, карманное устройство и т.д.

Система 100 обеспечивает связь для множества ячеек, в которых каждая ячейка обслуживается одной или больше базовыми станциями 104. Базовая станция 104 также может называться системой приемопередатчика базовой станции (BTS, СПБ), точкой доступа, частью сети доступа, приемопередатчиком модемного пула (МРТ, ПМП) или узлом В. Сеть доступа относится к сетевому оборудованию, которое обеспечивает возможность передачи данных между коммутируемой сетью передачи пакетных данных (например, сетью Интернет) и терминалами 106 доступа.

Прямой канал (FL, ПК) связи или нисходящий канал относится к передаче данных из базовой станции 104 в терминал 106 доступа. Обратный канал (RL, ОК) связи или восходящий канал связи относятся к передаче данных из терминала 106 доступа в базовую станцию 104.

Базовая станция 104 может передавать данные в терминал 106 доступа, используя скорость передачи данных, выбранную из набора разных значений скорости передачи данных. Терминал 106 доступа может измерять отношение "сигнала к шумам и помехе" (SINR, ОСШП) для пилотного сигнала, передаваемого базовой станцией 104, и может определять требуемую скорость передачи данных для базовой станции 104 для передачи данных в терминал 106 доступа. Терминал 106 доступа может передавать сообщения запроса канала для передачи данных или управления скоростью передачи данных (DRC, УСД) в базовую станцию 104, для информирования базовой станции 104 о требуемой скорости передачи данных.

Контроллер 102 системы (также называется контроллером базовой станции (BSC, КВС)) может обеспечивать координацию и управление базовыми станциями 104, и может, кроме того, управлять маршрутизацией вызовов в терминалы 106 доступа через базовые станции 104. Контроллер 102 системы может быть дополнительно соединен с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN, КТСО) через мобильный центр коммутации (MSC, МЦК), и в сеть передачи пакетных данных через узел обслуживания передачи пакетных данных (PDSN, УОПД).

В системе 100 связи может использоваться одна или больше технологий связи, таких как многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA, МДКР), IS-95, передача пакетных данных с высокой скоростью (HRPD, ППВС), также называемых высокоскоростной передачей данных (HDR, ВПД), в соответствии со спецификацией "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", TIA/EIA/IS-856, CDMA 1x оптимизированный с развитием данных (EV-DO), 1xEV-DV, Широкополосный CDMA (WCDMA, ШМДКР), универсальная система мобильной связи (UMTS, УСМС), синхронный CDMA с разделением времени (TD-SCDMA, СМДКР-РВ), мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM, МОЧР), и т.д. Примеры, описанные ниже, представляют подробности для ясности понимания. Идеи, представленные здесь, могут применяться также в других системах, и настоящие примеры не означают ограничение настоящей заявки.

На фиг.2 иллюстрируется пример структуры и/или процесса передатчика, который может быть выполнен в терминале 106 доступа по фиг.1. Функции и компоненты, показанные на фиг.2, могут быть воплощены как программные средства, аппаратные средства или комбинация программных и аппаратных средств. Другие функции могут быть добавлены к фиг.2 в дополнение к или вместо функций, показанных на фиг.2.

Источник 200 данных передает данные в кодер 202, который кодирует биты данных, используя одну или больше схем кодирования для получения кодированных элементов данных. Каждая схема кодирования может включать в себя один или больше типов кодирования, таких как циклический избыточный код (CRC, ЦИК), сверточное кодирование, турбокодирование, блочное кодирование, другие типы кодирования, или отсутствие кодирования вообще. Другие схемы кодирования могут включать в себя методики автоматического запроса на повторение (ARQ, АЗП), гибридного ARQ (H-ARQ, Г-АЗП), и повторения с последовательным приращением избыточности. Разные типы данных могут быть кодированы с использованием разных схем кодирования. Перемежитель 204 выполняет перемежение битов кодированных данных для борьбы с затуханием.

Модулятор 206 модулирует кодированные данные, после обработки перемежения, для генерирования модулированных данных. Примеры методик модуляции включают в себя двоичную манипуляцию (BPSK, ДФМН) и квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK, КФМН). Модулятор 206 также может повторять последовательность модулированных данных, или модуль пробивки символа может выполнять пробивку битов символа. Модулятор 206 также может расширять модулированные данные с использованием охвата Уолша (Walsh) (то есть кода Уолша), для формирования элементов данных. Модулятор 206 может также выполнять мультиплексирование с временным разделением элементов данных с использованием элементарных пилотных символов и элементов MAC (КМД, канала многостанционного доступа), для формирования потока элементарных посылок. Модулятор 206 также может использовать расширитель псевдо случайного шума (PN, ПШ), для расширения потока элементов, с использованием одного или больше PN кодов (например, короткого кода, длинного кода).

Модуль 208 преобразования базовой частоты в радиочастоту (RF, РЧ) может преобразовывать сигналы основной полосы в сигналы RF для передачи их через антенну 210 по каналу беспроводной передачи данных, в одну или больше базовых станций 104.

На фиг.3 иллюстрируется пример обработки и/или структуры приемника, который может быть воплощен в базовой станции 104 по фиг.1. Функции и компоненты, показанные на фиг.3, могут быть воплощены с использованием программных средств, аппаратных средств или с использованием комбинации программных и аппаратных средств. Другие функции могут быть добавлены к фиг.3 в дополнение или вместо функций, показанных на фиг.3.

Одна или больше антенн 300 принимает модулированные сигналы по обратному каналу передачи данных от одного или больше терминалов 106 доступа. Множество антенн могут обеспечить пространственное разделение для борьбы с возникающими в канале передачи данных эффектами, ухудшающими качество приема, такими как затухание. Каждый принятый сигнал поступает в соответствующий приемник или модуль 302 преобразования RF в основную полосу частот, который приводит сигнал к требуемым техническим параметрам (например, фильтрует, усиливает, выполняет преобразование с понижением частоты) и преобразует принятый сигнал в цифровую форму для генерирования выборок данных этого принятого сигнала.

Демодулятор 304 может демодулировать принятые сигналы для получения восстановленных символов. В CDMA2000 демодуляция пытается восстановить передачу данных путем (1) передачи по каналам выборок после устранения расширения для изоляции или размещения в каналах принятых данных и пилотного символа по их соответствующим кодовым каналам, и (2) когерентной демодуляции данных, размещенных в каналах, с восстановленным пилотным символом для получения демодулированных данных. Демодулятор 304 может включать в себя буфер 312 для принимаемой выборки (также называется совместным ОЗУ (FERAM, ОЗУПО) первичной обработки или ОЗУ выборки), для сохранения выборок принимаемых сигналов для всех терминалов пользователей/доступа, приемник 314 типа rake (корреляционный приемник), предназначенный для устранения расширения и обработки множества представлений сигнала, и буфер 316 демодулированного символа (также называемый оконечным ОЗУ (BERAM, ООЗУ) или ОЗУ демодулированного символа). Может использоваться множество буферов 316 демодулированного символа, которые соответствуют множеству пользователей/терминалов доступа.

Обращенный перемежитель 306 выполняет обратное перемежение данных, полученных из демодулятора 304.

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

На фиг.4 иллюстрируется другой вариант выполнения обработки или структуры приемника базовой станции. На фиг.4 биты данных последовательно декодированного пользователя подают в модуль 400 реконструкции взаимной помехи, 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 по фиг.2. Фильтр 408 формирует выборки декодированного пользователя с разрешающей способностью FERAM, например, изменяет их от скорости передачи элементарных посылок до удвоенной скорости передачи элементарных посылок 2х chip. Вклад пользователя в декодер FERAM затем удаляют или нейтрализуют в FERAM 312. Хотя нейтрализация взаимных помех в базовой станции 104 описана ниже, приведенные здесь концепции могут применяться в терминале 106 доступа или в любом другом компоненте системы связи.

Нейтрализация взаимной помехи трафика

Пропускная способность обратного канала передачи данных CDMA может быть ограничена взаимными помехами, создаваемыми пользователями друг для друга, поскольку сигналы, передаваемые разными пользователями, не являются ортогональными в BTS 104. Поэтому технологии, которые снижают взаимную помеху между пользователями, могут улучшить рабочие характеристики системы в обратном канале передачи данных CDMA. Эти методики описаны здесь для эффективного воплощения нейтрализации взаимной помехи в усовершенствованных системах CDMA, таких как CDMA2000 1xEV-DO RevA.

Каждый пользователь DO RevA передает данные трафика, пилотный символ, и служебные сигналы, причем каждый из них может создавать взаимную помеху для других пользователей. Как показано на фиг.4, сигналы могут быть реконструированы и могут быть вычтены из ОЗУ 312 первичной обработки в BTS 104. Переданный пилотный символ известен в BTS 104 и может быть реконструирован на основе известной информации об этом канале. Однако служебные сигналы (такие как индикатор скорости передачи данных по обратному каналу (RRI, ИСО), запрос канала для передачи данных или управление скоростью передачи данных (DRC), канал источника данных (DSC, КИД), подтверждение (АСК)) вначале демодулируют и детектируют, и переданные сигналы данных демодулируют, для них устраняют перемежение и затем их декодируют в BTS 104 для определения переданных служебных данных и элементов трафика. На основе определения переданных элементов трафика для данного сигнала, модуль 400 реконструкции может затем реконструировать вклад в FERAM 312, на основе известной информации о канале.

Биты пакетов данных из источника 200 данных могут повторяться и могут быть обработаны с помощью кодера 202, перемежителя 204 и/или модулятора 206 в множество соответствующих "подпакетов" для передачи их в базовую станцию 104. Если базовая станция 104 принимает сигнал с высоким отношением сигнал-шум, первый подпакет может содержать достаточную информацию для базовой станции 104 для декодирования и получения первоначального пакета данных. Например, пакет данных из источника 200 данных может повторяться и может быть обработан при получении четырех подпакетов. Терминал 106 пользователя передает первый подпакет в базовую станцию 104. Базовая станция 104 может иметь относительно низкую вероятность правильного декодирования и получения первоначального пакета данных из первого принятого подпакета. Но по мере того как базовая станция 104 принимает второй, третий и четвертый подпакеты и комбинирует информацию, полученную для каждого из принятых подпакетов, вероятность декодирования и получения первоначального пакета данных повышается. Как только базовая станция 104 правильно декодирует первоначальный пакет (например, используя проверку с циклической избыточностью (CRC) или другие методики детектирования ошибок), базовая станция 104 передает сигнал подтверждения в терминал 106 пользователя для прекращения передачи подпакетов. Терминал 106 пользователя может затем передать первый подпакет нового пакета.

В DO-RevA обратного канала передачи данных используется Н-ARQ (фиг.7), где каждый из пакетов длиной 16 интервалов разделяют на 4 подпакета и передают в структуре перемежением с 8 интервалами между подпакетами с одинаковым перемежением. Кроме того, разные пользователи/терминалы 106 доступа могут начинать передачу своих данных на разных границах интервалов, и поэтому подпакеты с 4 интервалами разных пользователей поступают в BTS асинхронно. Эффект такой асинхронности и эффективной конструкции нейтрализации взаимных помех в приемниках для H-ARQ и CDMA описаны ниже.

Польза от нейтрализации взаимных помех зависит от порядка, в котором сигналы удаляют из FERAM 312. Здесь описаны методики, относящиеся к декодированию (и вычитанию, если проходит CRC), пользователей на основе отношения сигнала трафика к пилотному сигналу (Т2Р), эффективного SINR или вероятности декодирования. Различные подходы описаны здесь для повторной попытки демодуляции и декодирования пользователей, после того, как другие пользователи были удалены из FERAM 312. Нейтрализация взаимных помех из FERAM 312 BTS может быть эффективно воплощена, с учетом особенностей асинхронных систем CDMA, таких как EV-DO RevA, где пользователи передают пилотные сигналы, сигналы управления и сигналы трафика, используя гибридный ARQ. Настоящее описание также может относиться к EV-DV Rel D, W-CDMA EUL и cdma2000.

Нейтрализация взаимных помех трафика (TIC, НПТ) может быть определена как субтрактивная нейтрализация взаимных помех, при которой удаляют вклад данных пользователя в FERAM 312 после того, как этот пользователь был правильно декодирован (фиг.4). Здесь описаны некоторые из практических проблем, связанных с TIC в реально воплощенных системах CDMA, таких как CDMA2000, EV-DO, EV-DV и WCDMA. Многие из этих проблем связаны с тем фактом, что реальные системы обладают асинхронностью пользователей, и в них используется гибридный ARQ. Например, в CDMA2000 преднамеренно расширяют фреймы данных пользователя неравномерно по времени для предотвращения избыточной задержки в сети обратного соединения базовой станции с центром управления. В RevA для EV-DO, Rel D для EV-DV и EUL WCDMA также используют гибридный ARQ, который вводит более чем одну возможную длину данных.

Детектирование множества пользователей представляет собой основную категорию алгоритмов, в которых используется TIC, и относится к любому алгоритму, который направлен на улучшение рабочих характеристик, обеспечивая возможность детектирования двух разных взаимодействующих пользователей. Способ TIC может включать в себя гибрид последовательной нейтрализации взаимных помех (также называется последовательной нейтрализацией взаимной помехи или SIC) и параллельной нейтрализации взаимных помех. "Последовательная нейтрализация взаимной помехи" относится к любому алгоритму, который последовательно декодирует пользователей и использует данные ранее декодированных пользователей для улучшения рабочих характеристик. "Параллельная нейтрализация взаимных помех" относится в широком смысле к одновременному декодированию данных пользователей и одновременному вычитанию всех декодированных пользователей.

TIC может представлять собой другой подход, отличающийся от нейтрализации взаимных помех пилотного символа (PIC, НПП). Одно из различий между TIC и PIC состоит в том, что переданный пилотный символ заранее хорошо известен для приемника. Поэтому PIC позволяет вычитать вклад пилотного символа в принимаемом сигнале, используя только оценки канала. Второе основное отличие состоит в том, что передатчик и приемник плотно взаимодействуют по каналу передачи трафика с использованием механизма H-ARQ. Приемник при этом не знает последовательность передаваемых данных до тех пор, пока данные пользователя не будут успешно декодированы.

Аналогично, предпочтительно удалять каналы передачи служебных данных из ОЗУ первичной обработки, в методике, называемой нейтрализацией взаимных помех служебных данных (OIC, НПС). Каналы передачи служебных данных не могут быть удалены до тех пор, пока BTS 104 не будет знать переданные служебные данные, и они определяются путем декодирования с последующим изменением формы служебных сообщений.

Последовательная нейтрализация взаимных помех определяет класс методов. Цепное правило взаимной информации показывает, что в идеальных условиях последовательная нейтрализация взаимных помех может достигать пропускной способности канала многостанционного доступа. Основные условия для этого состоят в том, что все пользователи являются синхронными для фрейма, и канал каждого пользователя может быть оценен с пренебрежительно малой ошибкой.

На фиг.5 иллюстрируется общий пример распределения мощности трех пользователей (пользователь 1, пользователь 2, пользователь 3), где пользователи синхронно передают фреймы (фреймы всех пользователей принимают в один и тот же момент времени), и каждый пользователь передает с одинаковой скоростью передачи данных. Каждый пользователь получил инструкцию использовать определенный уровень мощности передачи, например, пользователь 3 передает с мощностью, по существу, равной уровню шумов; пользователь 2 передает с мощностью, по существу, равной уровню мощности пользователя 3 плюс уровень шумов; и пользователь 1 передает с мощностью, по существу, равной мощности пользователя 2 плюс мощность пользователя 3 плюс уровень шумов.

Приемник обрабатывает сигналы, поступающие от пользователей в порядке убывания мощности передачи. Начиная с k=1 (пользователь 1 с наибольшей мощностью), приемник пытается выполнить декодирование для пользователя 1. Если декодирование будет успешным, тогда вклад пользователя 1 в принимаемом сигнале будет сформирован и вычтен на основе оценки его канала. Это можно назвать синхронной последовательной нейтрализацией взаимной помехи в фрейме. Приемник продолжает эту обработку до тех пор, пока не будет выполнена попытка декодирования всех пользователей. Каждый пользователь имеет одинаковое значение SINR после нейтрализации взаимной помехи ранее выполненной последовательной нейтрализации взаимной помехи для декодированных пользователей.

К сожалению, такой подход может оказаться очень чувствительным к ошибкам декодирования. Если одиночный пользователь с большой мощностью, такой как пользователь 1, не будет декодирован правильно, отношение "сигнал помеха плюс шум" (SINR) для всех следующих пользователей будет сильно деградирован. Это может препятствовать декодированию всех пользователей после этой точки. Другой недостаток такого подхода состоит в том, что он требует, чтобы пользователи имели определенные относительные значения мощности в приемнике, что трудно обеспечить в каналах с затуханиями.

Асинхронность и нейтрализации взаимной помехи в фрейме, например, для cdma2000

Предположим, что смещения фрейма пользователей были искусственно разнесены относительно друг друга. Такая асинхронная работа в фрейме имеет множество преимуществ для системы в целом. Например, вычислительная мощность и полосы пропускания сети в приемнике в таком случае будут иметь более однородный профиль использования по времени. В отличие от этого синхронность в фрейме для пользователей требует значительного мгновенного увеличения степени использования вычислительной мощности и сетевых ресурсов в конце каждой границы фрейма, поскольку пакеты всех пользователей заканчиваются одновременно. При использовании асинхронности фрейма, BTS 104 может первым декодировать пользователя с самым ранним временем прибытия, вместо пользователя с наибольшей мощностью.

На фиг.6 показан пример однородного распределения смещения по времени для TIC с асинхронными фреймами для пользователей с равной мощностью передачи. На фиг.6 представлено мгновенное представление для момента времени непосредственно перед фреймом 1 пользователя 1, который будет декодирован. Поскольку фрейм 0 уже был декодирован и был компенсирован для всех пользователей, его вклад во взаимной помехе показан заштрихованным (пользователи 2 и 3). В общем, такой подход позволяет уменьшить взаимную помеху в 2 раза. Половина взаимной помехи была устранена с помощью TIC, перед декодированием фрейма 1 пользователя 1.

В другом варианте выполнения пользователи по фиг.6 могут относиться к группе пользователей, например группа 1 пользователей, группа 2 пользователей, группа 3 пользователей.

Преимущество а синхронности и нейтрализации взаимных помех состоит в обеспечении относительной симметрии между пользователями в отношении уровней мощности и статистических показателей ошибки, если для них требуется обеспечить аналогичные скорости передачи данных. В общем, при последовательной нейтрализации взаимных помех при равных значениях скорости передачи данных пользователей последний пользователь получает очень малую мощность и также в значительной степени зависит от успешного декодирования всех предшествующих пользователей.

Асинхронность, гибридный ARQ и перемежение, например, EV-DO RevA

На фиг.7 представлена структура перемежения (например, в 1xEV-DO RevA), используемая для пакетов данных RL и канала FL ARQ. Каждое перемежение (перемежение 1, перемежение 2, перемежение 3), содержит набор разнесенных по времени сегментов. В данном примере каждый сегмент имеет длину четыре временных интервала. В течение каждого сегмента терминал пользователя может передавать подпакет в базовую станцию. Существуют три перемежения, и каждый сегмент имеет длину четырех временных интервалов. Таким образом, имеется восемь временных интервалов между концом подпакета для данного перемежения и началом следующего подпакета того же перемежения. Это обеспечивает достаточно времени для приемника, чтобы декодировать подпакет и передать в передатчик АСК или отрицательное подтверждение (NAK).

В гибридном ARQ используется преимущество изменчивости по времени каналов с затуханием. Если условия в канале являются хорошими для первых 1, 2 или 3 подпакетов, тогда фрейм данных может быть декодирован, используя только эти подпакеты, и приемник передает АСК в передатчик. С АСК в передатчик передают инструкции не передавать остальной подпакет (подпакеты), а начать новый пакет, если это требуется.

Архитектуры приемника для нейтрализации взаимных помех

При использовании TIC данные декодированных пользователей реконструируют и вычитают (фиг.4), в результате чего BTS 104 может удалять взаимные помехи данных декодированных пользователей в отношении других пользователей. Приемник TIC может быть оборудован двумя кольцевыми запоминающими устройствами: FERAM 312 и BERAM 316.

В FERAM 312 сохраняются принимаемые выборки (например, со скоростью 2 × chip) и является общим для всех пользователей. В приемнике, в котором не используется TIC, могло бы использоваться только устройство FERAM объемом приблизительно 1-2 интервала (для учета задержек в процессе демодуляции) поскольку здесь не выполняется вычитание взаимных помех, связанных с передачей трафика или служебных сигналов. В приемнике с TIC для системы с H-ARQ FERAM может охватывать много интервалов, например, 40 интервалов, и TIC обновляется путем вычитания взаимной помехи, создаваемой декодированными пользователями. В другой конфигураций FERAM 312 может иметь длину, которая охватывает менее чем полный пакет, например, длину, которая охватывает период времени от начала подпакета для пакета и до конца последующего подпакета для пакета.

В BERAM 316 сохраняют демодулированные символы принятых битов в том виде, как их генерирует приемник 314 типа rake демодулятора. Каждый пользователь может иметь разное BERAM, поскольку демодулированные символы получают путем устранения расширения со специфичной для пользователя последовательностью PN, и комбинируют по пикам RAKE. Оба приемника приемник TIC и приемник, не являющийся TIC, могут использовать BERAM 316. BERAM 316 в TIC используется для сохранения демодулированных символов предыдущих подпакетов, которые больше не сохраняются в FERAM 312, когда FERAM 312 не охватывает все подпакеты. BERAM 316 может быть обновлено либо, когда возникает попытка декодировать, или всякий раз, когда интервал выходит из FERAM 312.

Способы выбора длины FERAM

Размер BERAM 316 и FERAM 312 можно выбирать в соответствии с различными условиями компромисса между требуемой вычислительной мощностью, полосой пропускания передачи из запоминающих устройств в процессоры, задержками и рабочими характеристиками системы. Обычно при использовании более короткого FERAM 312 преимущества TIC будут ограничены, поскольку самые старые подпакеты не будут обновлены. С другой стороны, более короткое FERAM 312 приводит к меньшему количеству демодуляций, вычитаний и меньшей полосе пропускания передачи.

При перемежении RevA пакет с 16 интервалами (четыре подпакета, причем каждый подпакет передают в 4 интервалах), будет охватывать 40 интервалов. Поэтому можно использовать FERAM на 40 интервалов для обеспечения возможности удаления пользователя из всех интервалов, на которые он оказывает влияние.

На фиг.8 иллюстрируется FERAM 312 с 40 интервалами, которое охватывает полный пакет с 16 интервалами для EV-DO RevA. Всякий раз, когда принимают новый подпакет, предпринимается попытка декодирования этого пакета, используя все доступные подпакеты, сохраненные в FERAM 312. Если декодирование окажется успешным, тогда вклад этого пакета вычитают из FERAM 312 путем реконструкции и вычитания вклада всех компонентов подпакетов (1, 2, 3 или 4). Для DO-RevA длина FERAM 4, 16, 28 или 40 интервалов будет охватывать 1, 2, 3 или 4 подпакета, соответственно. Длина FERAM, воплощенного в приемнике, может быть выбрана с учетом сложности, необходимости поддержки различного времени прихода сигналов пользователя, и возможности отмены обработки демодуляции и декодирования пользователей по предыдущим смещениям фрейма.

На фиг.9А иллюстрируется общий способ TIC для примера последовательной нейтрализации взаимных помех (SIC) при декодировании без задержки. Другие улучшения будут описаны ниже. Обработка начинается в начальном блоке 900 и переходит к выбору блока 902 задержки. При использовании SIC выбор блока 902 задержки может быть исключен. В блоке 903 BTS 104 выбирает одного пользователя (или группу пользователей) среди пользователей, которые заканчивают подпакет в текущем интервале.

В блоке 904 демодулятор 304 демодулирует выборки выбранных подпакетов пользователя для некоторых или всех сегментов времени, сохраненных в FERAM 312 в соответствии с последовательностью расширения и скремблирования пользователя, а также до размера его созвездия. В блоке 906, декодер 308 пытается декодировать пакет пользователя, используя ранее демодулированные символы, сохраненные в ВЕRАМ 316 и демодулированные выборки FERAM.

В блоке 910 декодер 308 или другой модуль может определять, был ли пакет пользователя (пользователей) успешно декодирован, то есть, прошел ли он проверку ошибки, например, с использованием циклического избыточного кода (CRC).

Если пакет пользователя не был успешно декодирован, в блоке 918 сообщение NAK отправляют обратно в терминал 106 доступа. Если пакет пользователя был правильно декодирован, в блоке 908 в терминал 106 доступа передают АСК и выполняют нейтрализацию взаимной помехи (1C) в блоках 912-914. Блок 912 регенерирует сигнал пользователя в соответствии с декодированным сигналом, импульсным откликом канала и фильтрами передачи/приема. Блок 914 вычитает вклад пользователя из FERAM 312, уменьшая, таким образом, его взаимную помеху для пользователей, которые еще не были декодированы.

Как в случае неудачного, так и в случае успешного декодирования приемник переходит к обработке декодирования следующего пользователя в блоке 916. Когда попытка декодирования была выполнена для всех пользователей, новый интервал вставляют в FERAM 312, и всю обработку повторяют для следующего интервала. Выборки могут быть записаны в FERAM 312 в режиме реального времени, то есть, выборки могут быть записаны со скоростью 2 × chip в каждую Ѕ элементарной посылки.

На фиг.9 В иллюстрируется устройство, содержащее средство 930-946, предназначенное для выполнения способа по фиг.9А. Средство 930-946 по фиг.9 В может быть воплощено в виде аппаратных средств, программных средств или комбинации аппаратных и программных средств.

Способы выбора порядка декодирования

Блок 903, который индицирует TIC, может применяться либо последовательно для каждого пользователя, или параллельно в группах пользователей. По мере того как группы становятся большими, сложность воплощения может уменьшаться, но преимущества TIC могут снижаться, если только не будет выполнена итерация для TIC, как описано ниже.

Критерии, в соответствии с которыми пользователей группируют и/или устанавливают для них порядок, могут изменяться в зависимости от скорости вариацией в канале, типа трафика и доступной вычислительной мощности. Хороший порядок декодирования может включать в себя декодирование первыми пользователей, которые являются наиболее полезными при удалении и которые будут наиболее вероятно декодированы. Критерии достижения наибольшей пользы от TIC м