Шаблон и конфигурация скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала

Шаблон и конфигурация скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Ссылка на родственные заявки

[0001] Настоящая заявка имеет приоритет согласно заявке на патент США №61/064690, поданной 20 марта 2008 г., заявке на патент США №61/071299, поданной 21 апреля 2008 г., и заявке на патент США №61/071837, поданной 20 мая 2008 г. Материал предыдущих заявок полностью включен в настоящий документ путем ссылки.

Область техники

[0002] Варианты выполнения настоящего изобретения относятся к области связи, главным образом радиосвязи. В частности, некоторые варианты выполнения настоящего изобретения относятся к передаче в восходящем (UL, uplink) направлении в наземной сети радиодоступа (UTRAN, universal terrestrial radio access network) универсальной мобильной системы связи (UMTS, Universal mobile telecommunication system) долгосрочного развития (LTE, long term evolution). Более конкретно, определенные варианты выполнения изобретения относятся к передаче и конфигурированию зондирующего опорного сигнала (SRS, sounding reference signal).

Уровень техники

[0003] Беспроводные сети хорошо известны и постоянно развиваются. Например, универсальная мобильная система связи UMTS является одной из технологий сотовой связи третьего поколения (3G). В настоящее время наиболее распространенный вариант системы UMTS в качестве основного беспроводного интерфейса использует широкополосный множественный доступ с кодовым разделением (Wideband Code Division Multiple Access, W-CDMA), как определено в стандарте 3GPP (third generation partnership project, проект сотрудничества третьего поколения).

[0004] В настоящее время во всем мире происходит модернизация сетей UMTS с целью увеличения скорости передачи данных и пропускной способности нисходящего канала для пакетных данных. Для обеспечения дальнейшей конкурентоспособности UMTS были исследованы различные концепции долгосрочного развития сетей UMTS (LTE), направленные на достижение высокой скорости передачи данных, малого времени задержки и технологии радиодоступа, оптимизированной для передачи пакетных данных.

[0005] Название 3GPP LTE дано проекту в рамках Проекта сотрудничества третьего поколения, предназначенного для улучшения стандарта мобильной телефонии UMTS с целью удовлетворения будущим требованиям. Цели проекта включают повышение эффективности, снижение затрат, улучшение обслуживания, использование новых спектральных возможностей и лучшую интеграцию с другими открытыми стандартами. Проект LTE не является стандартом, но ожидается, что он войдет в новую разрабатываемую версию 8 стандарта UMTS, включающую основные расширения и изменения системы UMTS.

[0006] Характерной чертой разработанного стандарта UMTS является то, что он основан на протоколе управления передачей/Интернет-протоколе (TCP/IP), которые являются базовыми протоколами работы сети Интернет, со встроенными службами более высокого уровня, такими как передача голосовых и видеоданных и обмен сообщениями.

[0007] В современных беспроводных сетях зондирующий опорный сигнал (SRS) обычно передается в широкой полосе пропускания для базовой станции, или узла B, для обнаружения лучшего блока ресурсов (RU, resource unit), также известного как ресурсный блок (RB, resource block) или физический ресурсный блок (PRB, physical resource block) в стандарте LTE, для передачи от пользовательского устройства (UE, user equipment), такого как мобильное устройство. Однако, из-за ограничений на максимальную мощность передачи от пользовательского устройства, точность измерения индикации качества канала (CQI, channel quality indication) ухудшается, когда уменьшается принятая мощность сигнала SRS, например, тогда, когда сигнал SRS передает пользовательское устройство, расположенное вблизи границы соты. Это ослабление сигнала SRS может привести к возникновению ошибок в назначении оптимального блока ресурсов и в выборе схемы модуляции и кодирования (MCS, Modulation and Coding scheme). Поэтому улучшение передачи сигнала SRS от пользовательского устройства помогает достигнуть максимальной пропускной способности для пользователя. Соответственно, сигнал SRS обеспечивает планирование с учетом каналов и быструю адаптацию связи для физического восходящего совместно используемого канала (PUSCH, physical uplink shared channel). Кроме того, сигнал SRS используется как опорный (RS, reference) для регулирования мощности (PC, power control) с обратной связью как для физического восходящего совместно используемого канала PUSCH, так и для физического восходящего канала управления (PUCCH, physical uplink control channel).

[0008] Кроме того, сигнал SRS может использоваться для улучшения/обеспечения планирования с учетом каналов в нисходящей линии связи в режиме дуплексной связи с временным разделением (TDD, time division duplex). Режим TDD является мультиплексированием с временным разделением выходных и входных сигналов. В частности, режим TDD эмулирует полную дуплексную связь на полудуплексной линии связи и имеет преимущество в том случае, когда соотношение скоростей передачи данных в восходящем и нисходящем направлениях меняется.

Сущность изобретения

[0009] Настоящее изобретение было создано, в частности, в ответ на технические проблемы, которые в настоящее время еще не полностью решены доступными технологиями систем связи. Соответственно, в настоящем изобретении предлагаются устройство, способ и компьютерная программа на машиночитаемом носителе для реализации шаблона скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала.

[0010] Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения предлагается способ, включающий формирование, с помощью процессора, позиции скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала на основе шаблона скачкообразной перестройки частоты. Кроме того, способ может включать конфигурирование шаблона скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала с целью использования дерева назначений для назначения частот зондирующего опорного сигнала и для поддержки по меньшей мере одной ветви полосы частот для каждого уровня. Способ может включать формирование шаблона скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала для обеспечения последовательных зондирующих опорных сигналов с широко разделенными назначениями частот.

[0011] Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения предлагается устройство, содержащее процессор для обработки позиции скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала на основе шаблона скачкообразной перестройки частоты. Шаблон скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала может быть сконфигурирован для использования дерева назначений для назначения частот зондирующего опорного сигнала и для поддержки по меньшей мере одной ветви полосы частот для каждого уровня, а также для обеспечения последовательных зондирующих опорных сигналов с широко разделенными назначениями частот.

[0012] Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения предлагается компьютерная программа, реализованная на машиночитаемом носителе. Компьютерная программа может быть сконфигурирована для управления процессором при осуществлении способа. Компьютерная программа включает формирование позиции скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала на основе шаблона скачкообразной перестройки частоты. Кроме того, компьютерная программа может включать формирование шаблона скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала для использования дерева назначений для назначения частот зондирующего опорного сигнала и для поддержки по меньшей мере одной ветви полосы частот для каждого уровня. Компьютерная программа может также включать формирование шаблона скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала для обеспечения последовательных зондирующих опорных сигналов с широко разделенными назначениями частот.

[0013] Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения предлагается устройство, содержащее средство для формирования позиции скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала на основе шаблона скачкообразной перестройки частоты. Устройство может также включать средство для конфигурирования шаблона скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала для использования дерева назначений для назначения частот зондирующего опорного сигнала и для поддержки по меньшей мере одной ветви полосы частот на уровень, а также для обеспечения последовательных зондирующих опорных сигналов с широко разделенными назначениями частот.

Краткое описание чертежей

[0014] Для облегчения понимания преимуществ предлагаемого изобретения ниже будет дано подробное описание изобретения на примере конкретных вариантов его выполнения, проиллюстрированных приложенными чертежами. Данные чертежи иллюстрируют только типичные варианты выполнения настоящего изобретения и поэтому не ограничивают его объем:

[0015] на фиг.1 показано схематическое высокоуровневое представление системы UMTS;

[0016] на фиг.2 показано схематическое высокоуровневое представление пользовательского устройства согласно некоторым вариантам выполнения настоящего изобретения;

[0017] на фиг.3 показана последовательность операций способа размещения и реализации шаблона скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения;

[0018] на фиг.4 показана схема процесса конфигурации назначения полосы частот сигнала SRS согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения;

[0019] на фиг.5 показана скачкообразная перестройка частоты сигнала SRS на основе дерева;

[0020] на фиг.6 показан пример конфигурации позиции частоты сигнала SRS с древовидной структурой согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения;

[0021] на фиг.7A показан пример шаблона скачкообразной перестройки частоты сигнала SRS согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения;

[0022] на фиг.7B показан пример размещения сигнала SRS с динамически изменяемой областью канала PUCCH согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения;

[0023] на фиг.8 показана последовательность операций способа формирования скачкообразной перестройки частоты сигнала SRS согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения;

[0024] на фиг.9 показан пример сигнала SRS, планирование которого производилось со скачкообразной перестройкой частоты для второго пользовательского устройства и без скачкообразной перестройки частоты для другого показанного пользовательского устройства согласно по меньшей мере одному варианту выполнения настоящего изобретения; и

[0025] на фиг.10 показано схематическое высокоуровневое представление компонентов сотовой системы согласно некоторым вариантам выполнения настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения

[0026] Очевидно, что компоненты настоящего изобретения, которые описаны и показаны на чертежах, могут осуществляться и располагаться в различных конфигурациях. Таким образом, последующее подробное описание вариантов выполнения устройства, системы и способа согласно настоящему изобретению, как показано на приложенных чертежах, не подразумевает ограничения объема изобретения, а просто иллюстрирует некоторые варианты выполнения настоящего изобретения.

[0027] Признаки, структура или характеристики изобретения, описанного в настоящем документе, могут быть скомбинированы любым способом в одном или нескольких вариантах выполнения настоящего изобретения. Например, выражения “определенные варианты выполнения настоящего изобретения”, “некоторые варианты выполнения настоящего изобретения” или аналогичные им означают, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с вариантом выполнения настоящего изобретения, входят по меньшей мере в один вариант выполнения настоящего изобретения. Таким образом, выражения “в определенных вариантах выполнения настоящего изобретения”, “в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения”, “в других вариантах выполнения настоящего изобретения” или аналогичные выражения в данном документе не обязательно относятся к одной и той же группе вариантов выполнения настоящего изобретения, и описываемые признаки, структуры или характеристики могут быть скомбинированы любым способом в одном или более вариантах выполнения настоящего изобретения.

[0028] Кроме того, хотя в описании настоящего изобретения используются термины “данные”, “пакет” и/или “дейтаграмма”, изобретение может использоваться со многими типами сетевых данных. В контексте настоящего изобретения термин “данные” включает пакет, ячейку, кадр, дейтаграмму, пакет блока данных протокола обмена между мостами, пакетные данные и любые аналогичные данные.

[0029] Ниже приведен список некоторых сокращений, которые используются в настоящем описании:

-	BTS	Base Transceiver Station	Базовая передающая станция
-	BW	Bandwidth	Полоса частот
-	DM	Demodulation	Демодуляция
-	LTE	Long Term Evolution	Долгосрочное развитие
-	PUCCH	Physical Uplink Control Channel	Физический восходящий канал управления
-	PUSCH	Physical Uplink Shared Channel	Физический восходящий совместно используемый канал
-	RB	Resource Block (180 kHz, 12 subcarriers)	Ресурсный блок (180 кГц, 12 поднесущих)
-	RPF	Repetition factor	Коэффициент повторения
-	RRC	Radio Resource Control	Управление радиоресурсами
-	RS	Reference Signal	Опорный сигнал
-	SRS	Sounding Reference Signal	Зондирующий опорный сигнал
-	TDD	Time Division Duplexing	Дуплексная связь с временным разделением
-	UE	User Equipment	Пользовательское устройство
-	UTRAN	Universal Terrestrial Radio Access Network	Универсальная наземная сеть радиодоступа
-	WCDMA	Wideband Code Division Multiple Access	Широкополосный множественный доступ с кодовым разделением

[0030] В текущей версии LTE сигнализацией SRS управляют с помощью узла B 110, а параметры сигнала SRS конфигурируют в пользовательском устройстве 120. Например, аспекты сигнала SRS полустатически конфигурируют в пользовательском устройстве 120, например, как часть сигнализации управления радиоресурсами (RRC). В частности, пользовательское устройство 120 может определить различные атрибуты как часть восходящей передачи в узел B 110. Кроме того, когда сигнал SRS меняется, полоса частот, используемая пользовательским устройством 120, может быть настроена путем передачи конфигурации для данной рабочей полосы частот. При регулировке полосы частот передача сигнала SRS в идеальном случае не должна попадать в область канала PUCCH или область канала PUSCH, содержащую постоянные назначения ресурсов.

[0031] Пользовательское устройство 120 может также регулировать продолжительность передачи сигнала SRS на основе сигнализации RRC, производимой узлом B 110. Например, передачи сигнала SRS могут быть определены как “однократные” передачи или неопределенные периодические передачи, которые действительны до тех пор, пока не будут заблокированы, или до конца сеанса связи. Кроме того, пользовательское устройство 120 может регулировать период передачи сигнала SRS. Например, этот период может составлять 2, 5, 10, 20, 40, 80, 160 или 320 миллисекунд. Обычно сигнал SRS определен так, что включает коэффициент повторения (RPF, repetition factor), равный 2. Пользовательское устройство 120 может настраивать сигнал SRS для включения циклического сдвига, сигнализируемого 3 битами, как будет более подробно описано ниже.

[0032] Скачкообразная перестройка частоты сигнала SRS может быть предпочтительной для обеспечения зондирования широкой полосы частот с ограниченными издержками, связанными с сигналом SRS, хотя и за счет задержки измерения информации о качестве канала (CQI, channel quality information).

[0033] Для эффективного назначения сигналов SRS для различных полос частот передачи одна из схем предоставляет назначение полосы частот на основе древовидной структуры, имеющее сходство с назначением ортогонального кода с переменным коэффициентом расширения (OVSF, orthogonal variable spreading factor) с помощью древовидной структуры. Другими словами, в каждом уровне всегда имеется в точности две ветви. Хотя данное рассмотрение относится к дереву кодов OVSF, очевидно, что в альтернативном варианте могут применяться и другие назначения, использующие древовидную структуру.

[0034] Например, на фиг.5 показан пример схемы скачкообразной перестройки частоты для сигналов SRS с различными полосами частот, которая может быть основана на древовидной структуре кодов OVSF. На фиг.5 ветвь дерева 500 кодов OVSF переключается на основе заранее заданного шаблона. Следовательно, с помощью способа скачкообразной перестройки частоты может быть достигнута эффективная скачкообразная перестройка частоты сигнала SRS с различными полосами частот при сохранении конфигурации сигнала SRS на основе дерева кодов OVSF.

[0035] Для повышения пропускной способности со стороны пользователя в различных вариантах развертывания сот размещение сигнала SRS с использованием дерева кодов OVSF и других деревьев может поддерживать как мультиплексирование на основе скачкообразной перестройки частоты, так и на основе локализации для сигналов SRS с более узкой полосой передачи, чем полоса пропускания системы. Более того, схема на фиг.5 может быть адаптирована для эффективного способа скачкообразной перестройки частоты сигнала SRS на основе переключения ветвей дерева кодов OVSF. Однако указанная другая схема не учитывает текущие положения в рамках проекта 3GPP относительно сигнала SRS.

Например, схема может работать неправильно, если передача сигнала SRS попадет в область канала PUCCH или в постоянный канал PUSCH. Также дерево кодов OVSF с двумя ветвями на уровень может не работать, если для сигнала SRS разрешены определенные опции, связанные с полосой частот. Поэтому дерево кодов OVSF не имеет конкретной конфигурации для скачкообразной перестройки частоты сигнала SRS, которая функционировала бы в рамках текущих спецификаций 3GPP для систем LTE.

[0036] Известны различные схемы организации полосы частот сигнала SRS. Например, они описаны в заявках настоящего заявителя №60/006634 от 8 января 2008 и №60/006,901 от 5 февраля 2008, содержание которых полностью включено в настоящий документ путем ссылки. Эти и другие известные схемы организации полосы частот сигнала SRS не раскрывают шаблонов скачкообразной перестройки частоты сигнала SRS.

[0037] На фиг.1 показана система 100 UMTS согласно некоторым вариантам выполнения настоящего изобретения. В частности, система 100 UMTS может включать один или более узлов B 110 (известных в системе LTE как усовершенствованный узел B (eNB, enhanced Node B), которые определяют одну или более сот 101, и множество пользовательских устройств (UE) 120, связанных с одной или более сотами. Радиоинтерфейс между пользовательским устройством и узлом В обозначен как Uu 130.

[0038] Узел B 110, известный также как базовая приемопередающая станция (BTS, base transceiver station) в стандарте GSM может использовать в качестве технологии беспроводной передачи широкополосный множественный доступ с кодовым разделением (WCDMA). Узел B 110 содержит радиочастотные передатчик (передатчики) и приемник (приемники) для связи непосредственно с мобильными станциями (например, пользовательскими устройствами 120), которые свободно перемещаются вокруг него. В сотовых сетях такого типа пользовательские устройства 120 не могут взаимодействовать напрямую друг с другом, а должны взаимодействовать с узлами B 110.

[0039] Обычно узлы B 110 имеют минимальные функциональные возможности и управляются контроллером 111 радиосети (RNC, radio network controller). Однако с появлением высокоскоростного пакетного доступа в нисходящем направлении (HSDPA, high speed downlink packet access) некоторые логические операции (например, ретрансляция) стали осуществляться в узле B 110 для обеспечения меньших значений времени ответа.

[0040] Использование технологии WCDMA может позволить сотам, принадлежащим одному или различным узлам B 110 и даже управляемым различными контроллерами радиосети RNC, перекрываться и использовать одну и ту же частоту. Фактически, для обеспечения мягкого хэндовера между сотами вся сеть может быть реализована с использованием только одной пары частот.

[0041] Поскольку технология WCDMA часто используется на более высоких частотах, чем технология глобальной системы мобильной связи (GSM), размер сот оказывается значительно меньше по сравнению с сотами GSM. В отличие от GSM, размер сот может быть непостоянным, данное явление известно как пульсация сот (cell breathing). Такая конфигурация может потребовать большего числа узлов B 110 и тщательного планирования сетей третьего поколения (UMTS). Однако требования к мощности узлов B 110 и пользовательских устройств 120 обычно намного ниже.

[0042] Узел B 110 обычно содержит антенну (не показана), связанную с несколькими компонентами, включая усилители мощности и цифровые сигнальные процессоры (также не показаны). В зависимости от конфигурации и типа антенны узел B 110 может обслуживать несколько сот 101, называемых также секторами.

[0043] На фиг.1 пользовательское устройство 120 примерно соответствует мобильной станции в системах GSM и может быть любым устройством, непосредственно используемым конечным пользователем для связи. Например, пользовательское устройство 120 может быть переносным телефоном, картой в портативном компьютере или другим устройством. Пользовательское устройство 120 связано с базовой станцией, то есть вышеописанным узлом B 110. Это примерно соответствует мобильной станции в системах GSM.

[0044] Кроме того, пользовательское устройство 120 передает в узел B 110 несколько сообщений и принимает сообщения от узла B. Одно из передаваемых сообщений содержит сигнал 102 SRS. Сигнал 102 SRS может быть сконфигурирован на основе данных, принятых от узла B 110, от интерфейса пользователя или от обоих устройств. В результате от пользовательских устройств 120 в узлы B 110 может быть передано сообщение, включающее сконфигурированный сигнал 102 SRS.

[0045] Пользовательское устройство 120 может выполнять в направлении базовой сети задачи, включающие: управление мобильностью, управление вызовами, управление сеансом связи и управление идентификацией. В общем случае, соответствующие протоколы передаются явно через узел B 110, при этом узел B 110 не изменяет, не использует и не понимает информацию, относящуюся к протоколу. Внутренняя часть системы UMTS становится доступной с помощью различных средств, таких как радиосеть GSM/UMTS (сеть радиодоступа GSM EDGE (GERAN), наземная сеть радиодоступа UMTS (UTRAN) и развитая универсальная наземная сеть радиодоступа (E-UTRAN)), WiFi, ультрамобильная трансляция (UMB, ultra mobile broadcast) и общемировая совместимость беспроводного СВЧ доступа (WiMAX, Worldwide Interoperability for Microware Access). Пользователям радиосетей, отличных от UMTS, может быть предоставлена точка входа в IP-сеть с различными уровнями безопасности в зависимости от надежности сети, используемой для соединения. Пользователи сетей GSM/UMTS могут использовать интегрированную систему, в которой аутентификация на каждом уровне системы обеспечивается единой системой, в то время как пользователи, получающие доступ к сети UMTS через технологию WiMAX и другие аналогичные технологии, могут осуществлять соединение WiMAX, например, с помощью аутентификации непосредственно через адрес управления доступом к среде (MAC, media access control) или адрес, соответствующий серийному электронному номеру (ESN, electronic serial number), и соединение UMTS другим способом.

[0046] В версии 8 стандарта LTE операторы сети UMTS, развертывающие беспроводные сети, могут использовать беспроводной интерфейс, называемый интерфейсом усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRA). Современные системы E-UTRA используют модуляцию OFDMA для нисходящего канала (от антенной мачты к телефону) и множественный доступ с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA, single carrier frequency division multiple access) для восходящего канала и используют систему со многими входами-выходами (MIMO, multiple-input/multiple-output) с четырьмя антеннами на станцию. Схема канального кодирования транспортных блоков является турбокодированием с внутренним перемежением без конкуренции согласно квадратичному перестановочному полиному (QPP, quadratic permutation polynomial).

[0047] Использование системы OFDM, в которой доступный спектр может быть разделен на тысячи несущих, каждая из которых имеет различную частоту и переносит часть сигнала, позволяет сделать технологию E-UTRA намного более гибкой в использовании спектра, чем старые системы CDMA, которые использовались в 3G-протоколах. Для сохранения высокой чиповой скорости и, таким образом, для повышения эффективности сети CDMA могут потребовать больших блоков спектра, выделенных каждой несущей. Спектральная эффективность канала в технологии OFDM больше, чем в технологии CDMA, и технология OFDM при объединении с такими форматами модуляции, как 64QAM, и такими технологиями, как MIMO, E-UTRA обычно более эффективна, чем W-CDMA с технологиями HSDPA и HSUPA.

[0048] В версии 8 стандарта LTE разнесение поднесущих в нисходящем канале OFDM составляет 15 кГц и доступно максимально 2048 поднесущих. Мобильные устройства могут быть способны получать все 2048 поднесущих, но базовая станция в минимальной конфигурации обычно поддерживает передачу только 72 поднесущих. Число поднесущих в нисходящем направлении зависит от полосы частот канала, и 2048 поднесущих могут быть организованы при полосе частот 20 МГц. Точное число поднесущих уменьшается с уменьшением полосы частот. Передача разделена во времени на временные интервалы продолжительностью 0,5 мс и подкадры продолжительностью 1,0 мс. Радиокадр имеет длительность 10 мс. Поддерживаемыми форматами модуляции на нисходящих каналах данных являются квадратурная фазовая манипуляция (QPSK, quadrature phase-shift keying), 16-позиционная квадратурная амплитудная модуляция (16QAM, quadrature amplitude modulation) и 64-позиционная квадратурная амплитудная модуляция (64QAM).

[0049] В настоящее время в восходящей линии связи могут использоваться мультиплексирование SC-FDMA, а также модуляция QPSK или 16QAM (64QAM опционально). Технологию SC-FDMA используют из-за низкого отношения пиковой мощности к средней (PAPR, peak-to-average power ratio). Каждое мобильное устройство имеет по меньшей мере один передатчик. Посредством виртуального MIMO/множественного доступа с пространственным разделением (SDMA, spatial division multiple access) пропускную способность системы в восходящем направлении можно увеличить в зависимости от количества антенн базовой станции.

[0050] В частности, схема передачи LTE в восходящем направлении использует технологию SC-FDMA. Хотя технология OFDMA оптимально удовлетворяет требованиям стандарта LTE в нисходящем направлении, характеристики технологии OFDMA менее благоприятны для передачи в восходящем направлении. Это происходит, главным образом, из-за меньшего отношения пиковой мощности к средней (PAPR) сигнала OFDMA, в результате чего ухудшается покрытие в восходящем направлении. Таким образом, схема передачи LTE в восходящем направлении для режимов FDD и TDD основана на технологии SC-FDMA с циклическим префиксом. Сигналы SC-FDMA имеют лучшие характеристики отношения PAPR по сравнению с сигналом OFDMA, а характеристики отношения PAPR важны для экономичной разработки усилителей мощности пользовательских устройств. Так как обработка сигналов SC-FDMA имеет некоторые общие черты с обработкой сигналов OFDMA, параметры нисходящей и восходящей линии связи могут быть согласованы.

[0051] Существуют различные возможности генерации сигнала SC-FDMA. Например, для технологии E-UTRA было выбрано распределенное мультиплексирование с ортогональным частотным разделением с дискретным преобразованием Фурье (DFT-s-OFDM, discrete Fourier transform-spread-orthogonal frequency division multiplexing). В технологии DFT-s-OFDM к блоку длиной М символов модуляции сначала может быть применено дискретное преобразование Фурье размера М. Затем могут быть использованы в качестве схемы модуляции в технологии E-UTRA в восходящем направлении QPSK, 16QAM и 64QAM, последняя является опциональной для пользовательского устройства. Дискретное преобразование Фурье может преобразовать символы модуляции в частотную область. Результат может быть отображен на доступные поднесущие. В восходящем канале E-UTRA может быть разрешена только локализованная передача на последовательных поднесущих. Затем выполняют N-точечное обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT, inverse fast Fourier transform), где N>M, как в технологии OFDM, после чего следуют добавление циклического префикса и преобразование параллельного кода в последовательный.

[0052] Таким образом, дискретное преобразование Фурье является фундаментальным отличием между формированием сигналов SC-FDMA и OFDMA, что обозначено термином DFT-spread-OFDM. В сигнале SC-FDMA каждая поднесущая, используемая для передачи, содержит информацию всех переданных символов модуляции, поскольку поток входных данных распределен преобразованием DFT по доступным поднесущим. В отличие от этого, каждая поднесущая сигнала OFDMA переносит только ту информацию, которая относится к конкретным символам модуляции.

[0053] Аналогично, в параметризации SC-FDMA структура восходящего канала E-UTRA может быть подобна структуре нисходящего канала. Например, радиокадр в восходящем направлении может состоять из 20 интервалов по 0,5 мс каждый, а 1 подкадр может состоять из 2 интервалов. В восходящем канале данные размещены группами в одном ресурсном блоке. В настоящее время размер ресурсного блока в восходящем канале в частотной области составляет 12 поднесущих, так же как в нисходящем канале. Однако для упрощения преобразования DFT при обработке сигналов в восходящем канале разрешены не все целочисленные кратные, а обычно разрешены только коэффициенты 2, 3 и 5. Эти ограничения приведены в качестве примеров. Аналогично, временной интервал для передачи в восходящем канале составляет 1 мс (так же как в нисходящем канале).

[0054] Пользовательские данные могут переноситься по физическому восходящему совместно используемому каналу (PUSCH), который может быть задан полосой передачи и возможным шаблоном скачкообразной перестройки частоты. Физический восходящий канал управления (PUCCH) может переносить информацию управления в восходящем направлении при отсутствии восходящих данных, например, отчеты CQI и информацию ACK/NACK, относящуюся к пакетам данных, принятых по нисходящему каналу (при наличии данных восходящего канала управляющие сигналы могут быть переданы по каналу PUSCH с временным мультиплексированием сданными в восходящем направлении). Канал PUCCH может осуществлять передачу в резервном частотном диапазоне восходящей линии связи.

[0055] Опорные сигналы восходящей линии связи в своей структуре могут использоваться для оценки канала в приемнике узла B 110 для демодуляции каналов управления и данных. С другой стороны, опорные сигналы могут предоставлять информацию о качестве канала (CQI) в качестве основы планирования решений в базовой станции, также называемого зондированием канала. Восходящие опорные сигналы могут быть основаны на последовательностях с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией (CAZAC, constant amplitude zero auto correlation) или последовательностях с нулевой автокорреляцией (ZAC zero auto correlation) на основе компьютерного поиска.

[0056] Для процедур физического уровня восходящего канала с интерфейсом E-UTRA могут потребоваться процедуры физического уровня восходящего канала. Например, несинхронизированный случайный доступ может использоваться для запроса начального доступа, как часть хэндовера, при переходе из неактивного состояния в состояние соединения или для восстановления синхронизации восходящего канала. Аналогично, для обеспечения достаточного количества возможностей случайного доступа можно определить множество каналов случайного доступа в частотной области в пределах одного периода доступа.

[0057] Процедура случайного доступа может использовать регулирование мощности без обратной связи с линейным изменением мощности, как в технологии WCDMA. После посылки преамбулы в выбранном канале случайного доступа пользовательское устройство ожидает в ответ сообщения о случайном доступе. Если никакого ответа не обнаружено, выбирается другой канал случайного доступа и вновь посылается преамбула.

[0058] Планирование ресурсов восходящего канала может быть выполнено узлом B 110. Узел B 110 может назначить определенные временные/частотные ресурсы пользовательскому устройству 120 и информировать пользовательское устройство 120 о том, какие форматы передачи необходимо использовать. Решения по планированию, влияющие на восходящий канал, могут быть переданы в пользовательское устройство 120 по нисходящему каналу PDCCH. Решения по планированию могут быть основаны на параметрах качества обслуживания (QoS), статусе буфера пользовательского устройства, измерениях качества восходящего канала, возможностях пользовательского устройства, измерительных интервалах пользовательского устройства и т.д.

[0059] В качестве способов адаптации восходящей линии связи могут быть использованы регулировка мощности передачи, адаптивная модуляция и канальная скорость кодирования, а также регулируемая полоса передачи. Аналогично, управление временной синхронизацией восходящего канала может быть необходимо для выравнивания во времени передач от различных пользовательских устройств 120 в окне приемника узла B 110. Узел B 110 посылает по нисходящему каналу в пользовательское устройство 120 соответствующие команды управления синхронизацией для адаптации соответствующих временных характеристик передачи. В случае гибридного запроса на автоматическое повторение (HARQ, hybrid automatic repeat request) узел B 120 может запросить ретрансляцию неправильно принятых пакетов данных.

[0060] Технология 3.9G мобильной телефонии обеспечивает создание системы цифровых мобильных телефонов, которая основана на технологии 3G, но имеет расширенные возможности, приближающиеся к ожидаемым параметрам технологии 4G. Исследуется осуществимость и производится стандартизация с целью обеспечения плавного перехода от текущей технологии 3G к технологии 4G.

[0061] На фиг.3 проиллюстрирован способ 300 размещения и шаблона скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала. На шаге 310 транслируют информацию о ресурсных блоках (RB), в которых не разрешена передача зондирующего опорного сигнала (SRS) (то есть область канала PUCCH или размер ресурса канала PUCCH). Затем на шаге 315 позиция скачкообразной перестройки частоты сигнала SRS может быть сформирована согласно шаблону скачкообразной перестройки частоты, и на шаге 320 сигнал SRS может быть усечен в том случае, если он перекрывает полосу частот, не поддерживающую передачу сигнала SRS. Как описано ниже, пользовательское устройство 120 может выполнить усечение автономно без дополнительной сигнализации, специфической для пользовательского устройства 120. В частности, на шаге 330 сигнал SRS может быть усечен до максимально допустимой полосы частот для сигнала SRS. В продолжение способа 300 на шаге 340 наиболее крайние сигналы SRS могут быть усечены так, чтобы усечение не затронуло ни одну из сконфигурированных полос частот сигнала SRS, ни используемого назначения полос частот для сигнала SRS на основе дерева.

[0062] На фиг.6 показан пример конфигурации 600 позиции частоты сигнала SRS с древовидной структурой. В частности, начальная позиция k₀ в частотной области для сигнала SRS (без скачкообразной перестройки частоты) может быть задана в поднесущих как

где k'₀ - сдвиг (в поднесущих), связанный, например, с областью канала PUCCH и используемой гребенкой (comb) коэффициента RPF, L_SRS - глубина уровня в дереве назначений при назначении позиции сигнала SRS, соответствующей назначенной полосе частот для сигнала SRS, (L_SRS можно также рассматривать как значение назначенной полосы частот для сигнала SRS), B_l-полоса частот для сигнала SRS (выраженная в поднесущих) в уровне l (то есть B_l=RPF × длина последовательности SRS в уровне l) и n_l-индекс позиции частоты сигнала SRS в уровне l дерева.

[0063] На фиг.7A проиллюстрирован пример шаблона 700 скачкообразной перестройки частоты сигнала SRS, в котором используется дерево назначений для назначения частоты сигнала SRS и поддержка множества ветвей полосы частот для уровня. Шаблон 700 скачкообразной перестройки ча