Терминал пользователя, базовая станция и способ передачи и приема сигнала, используемый в системе мобильной связи
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к схеме мобильной связи следующего поколения. Более конкретно изобретение относится к терминалу пользователя, базовой станции и способу, используемому в системе мобильной связи. Техническим результатом является обеспечение эффективной передачи множества видов информации управления, отличающихся друг от друга требуемым качеством передачи и количеством требуемых битов. Терминал пользователя включает модуль, выполненный с возможностью подготовки информации подтверждения, указывающей на положительное подтверждение или на отрицательное подтверждение для нисходящего сигнала данных, на основании результата демодуляции нисходящего сигнала данных; модуль, выполненный с возможностью подготовки информации о состоянии канала, указывающей на качество приема нисходящего опорного сигнала; модуль, выполненный с возможностью канального кодирования мультиплексированной информации управления, в которой информация подтверждения и информация о состоянии канала мультиплексированы с целью подготовки восходящего сигнала управления; и модуль, выполненный с возможностью передачи восходящего сигнала управления с использованием специализированных ресурсов, отличных от ресурсов для восходящего сигнала данных. 7 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к схеме мобильной связи следующего поколения. Более конкретно настоящее изобретение относится к терминалу пользователя, базовой станции и способу, используемому в системе мобильной связи, построенной на основе схемы мобильной связи следующего поколения.
Уровень техники
В данной области техники интенсивно ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки системы связи следующего поколения. В рассматриваемой системе связи с целью расширения зоны покрытия при одновременном снижении отношения пиковой мощности к средней мощности (Peak-to-Average Power Ratio, PAPR) для восходящего канала предложено использовать схему с одной несущей. Кроме прочего, в данной системе связи радиоресурсы как для восходящего канала, так и для нисходящего канала специальным образом назначаются в форме канала общего пользования, который совместно используется множеством пользователей в соответствии с состоянием связи каждого пользователя и другими подобными показателями. Более конкретно, сигнал данных пользователя в восходящем канале передается физическим восходящим каналом общего пользования (PUSCH, physical uplink shared channel), а сигнал данных пользователя в нисходящем канале передается физическим нисходящим каналом общего пользования (PDSCH, physical downlink shared channel). Операция, в которой выполняется определение указанного назначения радиоресурсов, называется планированием.
Для должного планирования в восходящем канале каждый терминал пользователя передает в базовую станцию опорный сигнал (также называемый пилотным каналом), а базовая станция на основании качества приема оценивает состояние восходящего канала. Кроме того, для планирования в нисходящем канале базовая станция передает в терминал пользователя опорный сигнал, а терминал пользователя на основании качества приема опорного сигнала сообщает в базовую станцию информацию CQI (Channel Quality Indicator, индикатор качества канала), указывающую на состояние канала. На основании индикаторов CQI, сообщенных из каждого терминала пользователя, базовая станция с целью планирования радиоресурсов нисходящего канала оценивает состояние нисходящего канала. Результаты планирования сообщаются в каждый терминал пользователя нисходящим сигналом управления. Данный сигнал управления называется нисходящим каналом управления L1/L2 или нисходящим сигналом управления L1/L2.
Восходящий канал управления содержит информацию CQI нисходящего канала, информацию подтверждения (ACK/NACK) нисходящего канала данных, информацию запроса назначения ресурса и другую подобную информацию. Если для передачи восходящего канала данных назначен некоторый блок ресурсов (радиоресурс), то восходящая информация управления передается с использованием указанного блока ресурсов. Если же восходящий канал данных не передается, то для передачи восходящей информации управления предполагается использовать специализированные ресурсы (специальную полосу частот). Далее описывается схематичный пример подобного использования полосы частот.
На фиг.1, где представлен пример использования полосы частот восходящего канала, показаны ресурсы (множество блоков ресурсов) для передачи сигнала данных восходящего канала общего пользования (PUSCH), а также относящиеся к специальной полосе частот ресурсы пользователя, которому ресурсы PUSCH для передачи восходящего канала управления не назначены. Указанный канал управления называется физическим восходящим каналом управления (PUCCH). В примере, представленном на фиг.1, пользователям назначаются один или более из четырех блоков ресурсов, первый сигнал управления скачкообразной перестройкой и второй сигнал управления скачкообразной перестройкой подготавливаются во временном интервале передачи (TTI, transmission time interval), а третий сигнал управления скачкообразной перестройкой и четвертый сигнал управления скачкообразной перестройкой подготавливаются в следующем TTI. Каждый сигнал управления скачкообразной перестройкой соответствует PUCCH. Выполнением скачкообразной перестройки во времени и по частоте во временных интервалах передачи либо в субкадрах может быть достигнут эффект разнесения. Каждый из сигналов управления скачкообразной перестройкой с первого по четвертый может быть занят одним пользователем либо мультиплексирован между множеством пользователей. Рассмотренный тип схемы передачи восходящего канала управления описан в непатентном документе 1.
[Непатентный документ 1] 3GPP, R1-071245
Следует отметить, что восходящим каналом управления передаются различные виды информации управления, при этом количество используемых битов и требования к качеству передачи для разных видов информации управления различны. Показатель CQI представляется множеством битов, количество битов в котором зависит от диапазона численных значений CQI, подлежащих представлению. Например, при использовании в CQI уровней от 0 до 31 необходимо пять бит.При этом чем более высок порядок бита (чем старше бит) в указанных пяти битах, тем более надежной должна быть его передача, поскольку ошибка, возникающая в более старших битах, приводит к более высокой погрешности представляемого данными битами численного значения, тогда как при корректной передаче старших битов представляемое численное значение будет приблизительно верным, даже если в младших битах присутствует ошибка. С учетом того, что даже при приеме базовой станцией индикатора CQI, содержащего ошибку, планирование на основе неверных данных о состоянии канала все равно выполняется, может предполагаться, что ошибка в принятых данных не должна вести непосредственно к ухудшению пропускной способности и других характеристик.
Однако для представления существа такой информация подтверждения, как сообщения АСК и NACK, достаточно одного бита. Если информацией подтверждения является сообщение NACK, то выполняется повторная передача пакета, если же информацией подтверждения является сообщение АСК, то выполняется передача следующего пакета, то есть информация подтверждения оказывает непосредственное влияние на определение необходимости повторной передачи пакета, и тем самым информация подтверждения оказывает непосредственное влияние на пропускную способность. Поэтому информацию подтверждения желательно передавать с исключительно высоким качеством.
С целью снижения вероятности появления ошибок в передаваемых сигналах обычно можно использовать кодирование с возможностью исправления ошибок (канальное кодирование). Для информации, представляемой множеством бит, например для CQI, вероятность появления ошибок в базовой станции можно снизить, уменьшая соотношение кодирования (увеличивая избыточность). Но для такой информации, как информация подтверждения, трудно достичь большой эффективности кодирования, поскольку для такой информации, по существу, необходим только один бит.
Однако в обычной технологии, включая описанную в непатентном документе 1, возможности эффективной передачи восходящего канала управления с учетом свойств отдельных видов информации управления не были достаточно изучены.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является эффективная передача множества видов информации управления, отличающихся друг от друга требуемым качеством передачи и количеством требуемых битов.
Настоящее изобретение предлагает терминал пользователя, который передает восходящий сигнал управления в базовую станцию с использованием схемы с одной несущей. Терминал пользователя включает модуль, выполненный с возможностью подготовки информации подтверждения, указывающей на положительное подтверждение или на отрицательное подтверждение для нисходящего сигнала данных, на основании результата демодуляции указанного нисходящего сигнала данных; модуль, выполненный с возможностью подготовки информации о состоянии канала, указывающей на качество приема нисходящего опорного сигнала; модуль, выполненный с возможностью канального кодирования мультиплексированной информации управления, в которой информация подтверждения и информация о состоянии канала мультиплексированы с целью подготовки восходящего сигнала управления; и модуль, выполненный с возможностью передачи восходящего сигнала управления с использованием специализированных ресурсов, отличных от ресурсов для восходящего сигнала данных.
Согласно настоящему изобретению, становится возможной эффективная передача множества видов информации управления, отличающихся друг от друга требуемым качеством передачи и количеством требуемых битов.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схему, демонстрирующую пример использования полосы частот в восходящем канале.
Фиг.2 представляет собой структурную схему терминала пользователя в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет собой схему, демонстрирующую примеры TTI, субкадра и блока.
Фиг.4 представляет собой схему, демонстрирующую конкретный пример информации, на которую умножаются длинные блоки.
Фиг.5 представляет собой схему для пояснения свойств кода CAZAC.
Фиг.6 представляет собой структурную схему базовой станции в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 представляет собой диаграмму последовательности операций настоящего изобретения.
Фиг.8 представляет собой блок-схему процедуры определения информации о кодировании по широковещательной информации и назначенному номеру.
Фиг.9 представляет собой схему, демонстрирующую примеры установки кодов CAZAC, величин циклического сдвига и полос частот при выполнении процедуры, представленной на фиг.8.
Фиг.10 представляет собой схему, иллюстрирующую ситуацию, в которой информация подтверждения и информация о состоянии канала обрабатываются совместно.
Фиг.11 представляет собой структурную схему терминала пользователя в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 представляет собой структурную схему базовой станции в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.13 представляет собой схему, демонстрирующую конкретный пример информации, на которую умножаются длинные блоки.
Фиг.14 представляет собой схему, иллюстрирующую ситуацию, в которой информация подтверждения и информация о состоянии канала обрабатываются по отдельности.
Перечень обозначений 302: модуль оценки CQI;
303: модуль определения типа подтверждения (ACK/NACK);
304: модуль мультиплексирования информации управления;
304-1, 2: модуль кодирования;
305: модуль кодирования;
306: модуль формирования шаблона поблочной модуляции;
308: модуль поблочной модуляции;
310: модуль дискретного преобразования Фурье (ДПФ);
312: модуль отображения поднесущих;
314: модуль обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ);
316: модуль добавления циклического префикса (ЦП);
318: модуль мультиплексирования;
320: передающая радиочастотная схема;
322: усилитель мощности;
324: антенный переключатель;
330: модуль определения информации о кодировании;
338: модуль формирования опорного сигнала;
340: модуль определения мощности передачи;
350: модуль мультиплексирования битов кода;
702: антенный переключатель;
704: приемная радиочастотная схема;
706: модуль оценки временных соотношений в принятом сигнале;
708: модуль быстрого преобразования Фурье (БПФ);
710: модуль оценки канала;
712: модуль обратного отображения поднесущих;
714: модуль выравнивания в частотной области;
716: модуль обратного дискретного преобразования Фурье (ОДПФ);
718: модуль демодуляции;
720: модуль декодирования;
721: модуль демультиплексирования битов кода;
722: модуль демультиплексирования информации управления;
723-1, 2: модуль декодирования.
Осуществление изобретения
Хотя для удобства объяснения настоящее изобретение изложено с подразделением на несколько вариантов осуществления, подразделение на каждый вариант осуществления не является существенным в настоящем изобретении, и при необходимости могут использоваться как два, так и большее количество вариантов осуществления.
Вариант осуществления 1
На фиг.2 представлена структурная схема терминала пользователя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.2 показаны модуль 302 оценки CQI, модуль 303 определения типа подтверждения (ACK/NACK), модуль 304 мультиплексирования информации управления, модуль 305 кодирования, модуль 306 формирования шаблона поблочной модуляции, модуль 308 поблочной модуляции, модуль 310 дискретного преобразования Фурье (ДПФ), модуль 312 отображения поднесущих, модуль 314 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), модуль 316 добавления циклического префикса, модуль мультиплексирования 318, передающая радиочастотная схема 320, усилитель 322 мощности, антенный переключатель 324, модуль 338 формирования опорного сигнала и модуль 340 определения мощности передачи.
Модуль 302 оценки CQI измеряет и выдает величину, характеризующую состояние нисходящего канала, то есть измеряет и выдает индикатор качества канала (CQI). Информация о состоянии канала может быть получена, например, измерением качества приема передаваемого базовой станцией опорного сигнала, которое может быть представлено отношением сигнала к помехе (SIR), отношением сигнала к сумме помехи и шума (SINR) и тому подобными показателями и преобразованием измеренной величины в численное значение из заранее заданного диапазона. Например, измеренное качество приема (SIR) может преобразовываться в величину, указывающую на один из 32 уровней, тем самым может быть получен индикатор CQI, представленный пятью битами.
Модуль 303 определения типа подтверждения (ACK/NACK) для каждого из пакетов, образующих нисходящий канал данных, определяет наличие ошибки и выдает результат определения в качестве информации подтверждения. Указанная информация подтверждения может быть представлена либо как положительное подтверждение (АСК), означающее отсутствие ошибки, либо как отрицательное подтверждение (NACK), означающее наличие ошибки. Поскольку от информации подтверждения требуется лишь представление наличия либо отсутствия ошибки в принятом пакете, информация подтверждения может быть выражена, по существу, одним битом. Однако информация подтверждения может быть представлена и большим количеством битов.
Модуль 304 мультиплексирования информации управления мультиплексирует информацию, представляющую CQI и информацию подтверждения (ACK/NACK), и выдает мультиплексированную информацию управления (под мультиплексированием может также пониматься объединение и комбинирование). Например, при представлении CQI пятью битами и представлении информации подтверждения одним битом мультиплексированная информация управления представляется шестью битами.
Модуль 305 кодирования выполняет канальное кодирование мультиплексированной информации управления. Канальное кодирование может быть выполнено с использованием тех или иных подходящих способов, известных в данной области техники, например сверточного кодирования, турбокодирования, кодирования по Риду-Мюллеру и других подобных способов. Модуль 305 кодирования может выполнять выкалывание в сигнале, подвергнутом канальному кодированию так, как требуется для подстройки скорости передачи либо качества. В этом случае выкалывание может осуществляться так, чтобы удалялись только биты, соответствующие CQI, и, более того, так, чтобы, насколько это возможно, удалялись в основном младшие биты CQI.
Модуль 306 формирования шаблона поблочной модуляции оформляет каждый экземпляр информации о состоянии канала (CQI) и информации подтверждения (ACK/NACK) в шаблон поблочной модуляции, где блок представляет собой элемент информации, образующий субкадры. Субкадры образуют временной интервал передачи (TTI), содержащий множество слотов.
На фиг.3 представлены примеры субкадра и TTI. Здесь TTI длительностью 1,0 мс содержит два субкадра по 0,5 мс, а каждый субкадр содержит шесть длинных блоков (LB, long block) и два коротких блока (SB, short block). Например, длинный блок имеет длительность 66,7 мкс, а короткий блок имеет длительность 33,3 мкс. Указанные численные значения являются лишь примерами и могут быть изменены в соответствии с необходимостью. Как правило, длинный блок используется для передачи данных, неизвестных приемной стороне (сигнала управления, сигнала данных и тому подобного), а короткий блок используется для передачи данных, известных приемной стороне (опорного сигнала и тому подобного). В примере, представленном на фиг.3, один TTI содержит 12 длинных блока (LB1-LB12) и 4 коротких блока (SB1-SB4).
Модуль 306 формирования шаблона поблочной модуляции, показанный на фиг.2, определяет отношение соответствия между двенадцатью блоками (LB1-LB12) в субкадре и битами кода.
В примере, представленном на фиг.4, мультиплексированная информация управления, подвергнутая канальному кодированию, отображается на каждый из блоков, образующих субкадр. Здесь символами Ck (k=1-12) обозначены биты кода в случае, когда с CQI и ACK/NACK выполнено объединение, мультиплексирование и затем кодирование.
Как упомянуто выше, модуль 306 формирования шаблона поблочной модуляции, показанный на фиг.2, подготавливает один коэффициент для каждого из 12 блоков, и всего подготавливает 12 коэффициентов на один TTI (коэффициенты с первого по двенадцатый).
Модуль 308 поблочной модуляции умножает на первый коэффициент все элементы кодовой последовательности CAZAC, назначенной терминалу пользователя (длина элемента может быть связана с одним длинным блоком), а затем умножает ту же самую кодовую последовательность CAZAC на второй коэффициент. Действуя подобным образом, модуль 308 поблочной модуляции умножает все элементы кодовой последовательности CAZAC на двенадцатый коэффициент, создавая таким образом последовательность информации, подлежащей передаче в одном TTI.
Кодовая последовательность CAZAC, одинаковая для всех блоков, представляет собой ортогональную последовательность кодов, назначенную соте пребывания для идентификации терминалов пользователя. Свойства кода CAZAC описываются ниже.
Информация о коде CAZAC поступает в модуль 308 поблочной модуляции в виде информации об ортогональной последовательности. Информация об ортогональной последовательности включает информацию о коде кодовой последовательности CAZAC, используемой терминалом пользователя (номер последовательности), величину циклического сдвига кодовой последовательность CAZAC и полосу частот передачи. Информация о коде может быть определена из широковещательной информации в широковещательном канале, либо может передаваться из базовой станции в индивидуальном порядке. Индивидуальная передача может выполняться сигнализацией верхнего уровня, такой, например, как сигнализация с использованием канала управления L3.
Модуль 310 дискретного преобразования Фурье (ДПФ) выполняет дискретное преобразование Фурье для перевода информации, представленной в виде временного ряда, в информацию в частотной области.
Модуль 312 отображения поднесущих выполняет отображение в частотной области. Конкретнее, при использовании для мультиплексирования множества терминалов пользователя схемы множественного доступа с разделением по частоте (frequency division multiple access, FDM), модуль 312 отображения поднесущих выполняет отображение сигналов с использованием полос частот, установленных модулем установки частоты 336. Существует два варианта схемы FDM: локализованная схема FDM и распределенная схема FDM. В локализованной схеме FDM каждому пользователю на оси частот назначается непрерывная полоса частот. В распределенной схеме FDM формируемый нисходящий сигнал содержит отдельные частотные компоненты, распределенные по широкой полосе частот (по всей полосе частот FRB2, выделенной для восходящего сигнала управления).
Модуль 314 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) восстанавливает сигнал из частотной области в сигнал во временной области путем выполнения обратного преобразования Фурье.
Модуль 316 добавления циклического префикса добавляет циклический префикс (СР, cyclic prefix) к информации, подлежащей передаче. Циклический префикс действует как защитный интервал, устраняющий влияние задержки вследствие многолучевого распространения и влияние неодновременности приема базовой станцией сигналов от множества пользователей.
Модуль мультиплексирования 318 мультиплексирует опорный сигнал в информацию, подлежащую передаче, формируя тем самым передаваемый символ. Опорный сигнал передается коротким блоком (SB1, SB2), показанным в структуре кадра на фиг.3.
Передающая радиочастотная схема 320 выполняет такие операции, как цифроаналоговое преобразование, преобразование частоты, ограничение полосы и им подобные с целью передачи указанного передаваемого символа на радиочастоте.
Усилитель 322 мощности регулирует мощность передачи.
Антенный переключатель 324 надлежащим образом разделяет передаваемый сигнал и принимаемый сигнал, обеспечивая возможность одновременной двунаправленной связи.
Далее описываются основные принципы организации кода CAZAC.
Как показано на фиг.5, предполагается, что длина последовательности кода CAZAC А равна L. Хотя для удобства объяснения сделано допущение, что длина кода соответствует длительности во времени L отсчетов или L элементов, такое допущение не является существенным для настоящего изобретения. Еще один код В формируется перемещением ряда из Δ отсчетов (заштрихованная область на фиг.3), включающего последний отсчет (L-й отсчет) кода CAZAC А, в начало кода CAZAC А, как показано в нижней части фиг.5. В таком случае коды CAZAC А и В ортогональны друг другу по отношению к Δ=0…(L-1), то есть код CAZAC ортогонален коду, полученному циклическим сдвигом кода CAZAC. Таким образом, если подготовлена одна кодовая последовательность CAZAC длиной L, то теоретически могут быть подготовлены L ортогональных друг другу кодов. Код CAZAC А не ортогонален другому коду CAZAC С, который не может быть получен циклическим сдвигом кода CAZAC А. Однако величина взаимной корреляции между кодом CAZAC А и произвольным кодом, не являющимся кодом CAZAC, значительно больше, чем величина взаимной корреляции между кодом CAZAC А и кодом CAZAC С. Поэтому код CAZAC более предпочтителен также и с точки зрения снижения взаимной корреляции (величины помехи) между неортогональными кодами.
В настоящем варианте осуществления каждый терминал пользователя использует код CAZAC, выбранный из группы кодов CAZAC, обладающих указанными свойствами (из группы кодовых последовательностей, полученных циклическим сдвигом кода CAZAC). В настоящем варианте осуществления из L ортогональных друг другу кодов фактически в качестве опорных сигналов мобильных станций используются L/LΔ кодов, полученных циклическим сдвигом базового кода CAZAC на величину Δ=n×LΔ (n=0, 1, …, (L-1)/LΔ), где LΔ представляет собой величину, определенную на основании величины задержки вследствие многолучевого распространения. Тем самым возможно поддержание соотношения ортогональности в восходящих каналах управления, передаваемых из отдельных терминалов пользователя, даже в условиях многолучевого распространения. Более подробно код CAZAC описан, например, в публикациях D.C.Chu, "Polyphase codes with good periodic correlation properties", IEEE Trans.Inform.Theory, vol.IT-18, pp.531-532, July 1972; 3GPP, R1-050822, Texas Instruments, "On allocation of uplink subchannels in EUTRA SC-FDMA".
Модуль 338 формирования опорного сигнала, показанный на фиг.2, подготавливает опорный сигнал, подлежащий включению в восходящий канал управления. Как упомянуто выше, опорный сигнал передается с использованием короткого блока (SB1, SB2) в структуре кадра, показанной на фиг.3. Опорный сигнал также формируется кодом CAZAC, назначенным каждому терминалу пользователя. Код CAZAC для опорного сигнала может также определяться номером последовательности и величиной циклического сдвига.
Как правило, поскольку длинный блок (LB) и короткий блок (SB) отличаются длиной, длительностью во времени либо количеством элементов, код CAZAC CL, включаемый в длинный блок (LB), и код CAZAC CS, включаемый в короткий блок (SB), могут подготавливаться по отдельности. Однако поскольку оба указанных кода используются для одного и того же терминала пользователя, между кодами CAZAC CL и CS может существовать взаимосвязь (например, часть CL может входить в состав CS).
Модуль 340 определения мощности передачи регулирует мощность (плотность мощности на единицу полосы частот) передаваемого сигнала на основании информации, содержащейся в инструкции регулирования мощности передачи, передаваемой из модуля 306 формирования шаблона поблочной модуляции и из базовой станции.
На фиг.6 представлена структурная схема базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.6 показаны антенный переключатель 702, приемная радиочастотная схема 704, модуль 706 оценки временных соотношений в принятом сигнале, модуль 708 быстрого преобразования Фурье (БПФ), модуль 710 оценки канала, модуль 712 обратного отображения поднесущих, модуль 714 выравнивания в частотной области, модуль 716 обратного дискретного преобразования Фурье (ОДПФ), модуль демодуляции 718, модуль 720 декодирования и модуль 722 демультиплексирования информации управления.
Антенный переключатель 702 надлежащим образом разделяет передаваемый сигнал и принимаемый сигнал, обеспечивая возможность одновременной двунаправленной связи.
Приемная радиочастотная схема 704 выполняет такие операции, как цифроаналоговое преобразование, преобразование частоты, ограничение полосы и им подобные с целью обработки принятого символа на низкой частоте.
Модуль 706 оценки временных соотношений в принятом сигнале определяет временные параметры принятого сигнала с использованием канала синхронизации либо пилотного канала принятого сигнала.
Модуль 708 быстрого преобразования Фурье (БПФ) выполняет преобразование Фурье для перевода информации, представленной в виде временного ряда, в информацию в частотной области.
Модуль 710 оценки канала оценивает состояние восходящего канала на основании состояния приема восходящего пилотного канала и выдает информацию для выполнения компенсации канала.
Модуль 712 обратного отображения поднесущих выполняет обратное отображение в частотной области. Данная операция выполняется в ответ на отображение в частотной области, выполняемое в отдельных терминалах пользователя.
Модуль 714 выравнивания в частотной области выполняет выравнивание принятого сигнала на основании величины оценки канала.
Модуль 716 обратного дискретного преобразования Фурье (ОДПФ) восстанавливает сигнал из частотной области в сигнал во временной области путем выполнения обратного дискретного преобразования Фурье.
Модуль 718 демодуляции демодулирует принятый сигнал. В настоящем изобретении восходящий канал управления демодулирован, поэтому модуль 718 демодуляции выдает информацию о состоянии канала (CQI) нисходящего канала и/или информацию подтверждения (ACK/NACK) для нисходящего сигнала данных.
Модуль 720 декодирования декодирует сигнал, прошедший демодуляцию данных. В настоящем варианте осуществления, поскольку мультиплексированный сигнал управления, в котором мультиплексированы информация о состоянии канала и информация подтверждения, был кодирован с возможностью коррекции ошибок, сигнал, декодированный модулем 720 декодирования, соответствует мультиплексированному сигналу управления, в котором мультиплексированы информация о состоянии канала и информация подтверждения.
Модуль 722 демультиплексирования информации управления выделяет информацию о состоянии канала и информацию подтверждения из декодированной мультиплексированной информации управления и выдает информацию о состоянии канала и информацию подтверждения.
Хотя это не показано на фиг.6, информация подтверждения используется для управления повторной передачей. Если информация подтверждения означает АСК, то подготавливается новый пакет, если же информация подтверждения означает NACK, подготавливается пакет повторной передачи. Информация о состоянии канала используется планировщиком. Планировщик определяет назначение радиоресурсов в нисходящем канале на основании показателя качества, содержащегося в информации о состоянии нисходящего канала (CQI), и других критериев. Кроме того, планировщик определяет назначение ресурсов в восходящем канале на основании состояния приема опорного сигнала, передаваемого из каждого терминала пользователя, и других критериев. Определенная таким образом информация выдается как информация планирования. Указанная информация планирования определяет частоту, время, формат передачи (схему модуляции данных, соотношение кодирования и так далее) и другие параметры, используемые для передачи сигналов.
На фиг.7 представлена процедура функционирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В данном примере общая информация о кодировании, относящаяся ко всем терминалам пользователя, передается широковещательным каналом (ВСН, broadcast channel), а каждый терминал пользователя самостоятельно выделяет из широковещательной информации относящуюся к данному терминалу пользователя информацию о кодировании. Общая информация о кодировании может включать информацию, указывающую на использование в соте N последовательностей кода CAZAC (С#1, С#2, …, С#N), на наличие М величин циклического сдвига (0, LΔ, …, (М-1)×LΔ) для каждой последовательности, на применение схемы мультиплексирования с разделением по частоте (FDM), на наличие F доступных величин ширины полос частот (Bw1, Bw2, …, BwF) и на другие подобные данные.
В шаге В1 базовая станция выполняет планирование нисходящего канала и передает нисходящий канал управления (канал управления L1/L2), нисходящий канал данных и пилотный канал в терминал пользователя.
В шаге М1 терминал пользователя на основании информации, содержащейся в нисходящем канале управления, определяет информацию, относящуюся к коду, используемому для восходящего канала управления (информацию о кодировании для терминала пользователя).
На фиг.8 показан пример способа определения информации о кодировании, который может использоваться в шаге М1. Для упрощения пояснения предполагается, что подготовлены две кодовых последовательности CAZAC (С#1, С#2), три величины циклического сдвига (0, LΔ, 2LΔ) для каждой последовательности и две доступные полосы (Bw1, Bw2). Тем самым могут быть идентифицированы 2×3×2=12 терминалов пользователя. Эти численные значения взяты лишь для примера, и могут использоваться другие подходящие численные значения.
В шаге S1 терминал пользователя распознает назначенный номер р (=1, 2, …, 12) терминала пользователя, заданный в нисходящем канале управления L1/L2.
В шаге S2 терминал пользователя определяет, превосходит ли назначенный номер р число 3. Если (при р=1, 2 или 3) результатом определения является «нет», то номер последовательности устанавливается как С#1, величина сдвига устанавливается как (P-1)×LΔ, а полоса устанавливается как Bw1. Если же назначенный номер превосходит 3, то процесс переходит к шагу S3.
В шаге S3 терминал пользователя определяет, превосходит ли назначенный номер р число 6. Если (при р=4, 5 или 6) результатом определения является «нет», то номер последовательности устанавливается как С#1, величина сдвига устанавливается как (P-4)×LΔ, а полоса устанавливается как Bw2. Если же назначенный номер превосходит 6, то процесс переходит к шагу S4.
В шаге S4 терминал пользователя определяет, превосходит ли назначенный номер р число 9. Если (при р=7, 8 или 9) результатом определения является «нет», то номер последовательности устанавливается как С#2, величина сдвига устанавливается как (P-7)×LΔ, а полоса устанавливается как Bw1. Если же назначенный номер превосходит 9 (при р=10, 11 или 12), то номер последовательности устанавливается как С#2, величина сдвига устанавливается как (P-10)×LΔ, а полоса устанавливается как Bw2.
На фиг.9 показаны примеры кодов CAZAC, величин циклического сдвига и полос частот, установленных в результате выполнения процедуры, представленной на фиг.8. Как показано на фиг.9, пользователи мультиплексируются с использованием схемы мультиплексирования с разделением по коду (CDM, code division multiplexing), использующей, в первую очередь, ту же самую кодовую последовательность CAZAC. При возрастании количества пользователей мультиплексирование пользователей продолжается с использованием той же самой последовательности кода CAZAC в другой полосе частот. Затем CDM выполняется для остальных доступных полос частот. Иными словами, хотя используются и CDM, и FDM, предпочтение отдается CDM. В случае необходимости мультиплексирования количества пользователей, превосходящего количество пользователей, идентификация которых возможна при мультиплексировании с разделением по коду, использующем кодовую последовательность CAZAC, и мультиплексировании с разделением по частоте, подготавливается еще одна кодовая последовательность CAZAC, и мультиплексирование пользователей выполняется с использованием CDM и FDM.
С учетом предположения о том, что подготовлены N кодовых последовательностей CAZAC (С#1, С#2, …, С#N), подготовлены М величин циклического сдвига (0, LΔ, …, (М-1)×LΔ), применяется схема мультиплексирования с разделением по частоте (FDM), и подготовлены F доступных полос частот (Bw1, Bw2, …, BwF), номер кодовой последовательности CAZAC представляется величиной P/(M×F) с округлением до целого в большую сторону, используется (Р-(n-1)×(М×F))/М)-я полоса частот, а величина циклического сдвига представляется как произведение (P-((n-1)×(M×F))-(f-1)×M=Р mod М) на LΔ.
В примере, описываемом со ссылкой на фиг.8 и фиг.9, терминал пользователя начинает использовать другую полосу частот Bw2, когда назначенный номер или количество мультиплексируемых пользователей превышает три. Однако даже при количестве мультиплексируемых пользователей, большем 3, но меньшем или равном 6, в качестве альтернативы возможно использование той же самой полосы частот Bw1 и другой кодовой последовательности CAZAC С#2. Коды CAZAC С#1 и С#2 не ортогональны друг другу, поскольку один не может быть получен из другого циклическим сдвигом. Однако причина использования кодовых последовательностей С#1 и С#2 состоит в относительной малости величины взаимной корреляции.
Как упомянуто выше, информация о кодировании для каждого терминала пользователя может быть определена из широковещательной информации и из информации о назначении р. Определенная таким образом информация о кодировании передается в модуль 308 поблочной модуляции, показанный на фиг.2.
В шаге М2 на фиг.7 терминал пользователя определяет наличие либо отсутствие ошибки в каждом пакете нисходящего канала данных. Указанная проверка на ошибки может быть выполнена, например, с использованием способа контроля циклическим избыточным кодом (CRC) либо с использованием любого другого подходящего способа, известного в данной области техники. Для каждого пакета терминал пользователя формирует положительное подтверждение АСК, свидетельствующее об отсутствии ошибки (либо о нахождении ошибки в допустимых пределах), или отрицательное подтверждение NACK, свидетельствующее о наличии ошибки. Указанные подтверждения АСК и NACK образуют информацию подтверждения.
В шаге М3 терминал пользователя измеряет качество приема нисходящего пилотного канала и преобразует измеренную величину в численное значение, лежащее в пределах некоторого диапазона, формируя тем самым информацию о состоянии канала (CQI). Например, в случае представления качества приема 32 уровнями терминал пользователя преобразует результат измерения в численное значение, указывающее, какому уровню соответствует качество приема (SIR и т.п.). Формируемый таким образом CQI может быть представлен пятью битами.
Выполнение шагов М2 и М3 в указанном порядке не является существенным. Формирование информации подтверждения и измерение состояния канала может быть выполнено в любое подходящее время.
В шаге М4 терминал пользователя формирует восходящий канал управления для сообщения в базовую станцию инфор