Способ и устройство для оптимизации механизма вызова и уведомления об изменении механизма вызова

Способ и устройство для оптимизации механизма вызова и уведомления об изменении механизма вызова

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Приоритет

По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании поданной 22 марта 2010 г. международной патентной заявки № PCT/US2010/28185 с таким же названием, которая испрашивает приоритет на основании поданной 23 марта 2009 г. одновременно находящейся на рассмотрении патентной заявки США №12/409,398 того же заявителя с таким же названием, содержание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

Авторское право

Часть описания настоящего патентного документа содержит материалы, охраняемые авторским правом. Владелец авторского права не возражает против факсимильного воспроизведения любым лицом настоящего патентного документа либо патентного описания в том виде, в каком они хранятся в Патентном ведомстве США, но в иных случаях сохраняет за собой все авторские права.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к области сетей беспроводной связи и передачи данных. Более конкретно, в одном предлагаемом в качестве примера аспекте настоящее изобретение относится к способам и устройствам для реализации гибких режимов передачи вызова в сети беспроводной связи и передачи данных.

Уровень техники

Универсальная система мобильной связи (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS) служит примером использования технологий сотовой телефонной связи третьего поколения (third generation, 3G). Стандарт UMTS разработан коллективным органом, Группой по разработке сетей мобильной связи третьего поколения (3^rd Generation Partnership Project, 3GPP). Группа 3GPP в ответ на технические требования, сформулированные Международным союзом электросвязи (International Telecommunications Union, ITU, МСЭ), в качестве системы сотовой радиосвязи третьего поколения для использования, в том числе, в Европе выбрал систему UMTS. МСЭ занимается вопросами стандартизации и регулирования радиосвязи и телекоммуникаций в глобальном масштабе. Усовершенствование системы UMTS способствует постепенному переходу к технологии четвертого поколения (4G).

В настоящее время предметом внимания является дальнейшее развитие системы UMTS посредством повышения пропускной способности и эффективности использования частотного спектра, целью которого является создание системы мобильной радиосвязи, оптимизированной для пакетной передачи данных. Разработки, ведущиеся в этом направлении в рамках 3GPP, собраны под общим наименованием LTE (Long Term Evolution, Долгосрочное развитие). Их целью, среди прочего, является значительное повышение максимальной скорости передачи полезных данных, ориентировочно до 300 Мбит/с в нисходящей линии связи и до 75 Мбит/с в восходящей линии связи.

Группа 3GPP в рамках LTE также изучает новые разработки, направленные на создание радиоинтерфейса IMT-Advanced (технология LTE-Advanced или LTE-A). Подробнее предмет и задачи работ по LTE-Advanced описаны, в частности, в документе RP-080137 "Further advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)", подготовленном NTT DoCoMo и др., содержание которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Начавшиеся разработки системы IMT-Advanced координирует сектор радиосвязи МСЭ (ITU-R, МСЭ-Р). Установленные МСЭ-Р основные требования к возможным реализациям системы IMT-advanced включают, помимо прочего, поддержку (1) мобильных услуг высокого качества; (2) возможности глобального роуминга; и (3) пиковой скорости передачи данных 100 Мбит/с в условиях быстрого перемещения и 1 Гбит/с в условиях медленного перемещения.

Предметом дискуссии по LTE-A, ведущейся сейчас в 3GPP, являются технологии дальнейшего развития LTE с точки зрения повышения эффективности использования частотного спектра, пропускной способности вблизи границ соты, увеличения зоны покрытия и снижения задержек, базирующиеся на технических требованиях, закрепленных в документе 3GPP TS 36.913: "Requirements for further advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)", содержание которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Такими вероятными технологиями являются (1) ретрансляция с многократным переприемом (multi-hop relay); (2) использование в нисходящей линии связи нескольких приемных и передающих антенн (технология MIMO, Multiple Input Multiple Output); (3) обеспечение поддержки ширины полосы частот свыше 20 МГц путем агрегирования (объединения) участков спектра; (4) гибкое распределение и совместное использование спектра; и (5) управление межсотовой интерференцией (помехами). Еще одним важным требованием к перспективным сетям LTE-A является обратная совместимость с действующими сетями LTE, т.е. сеть LTE-A должна работать с терминалами пользователя (user equipment, UE), рассчитанными на сеть LTE, а терминалы LTE-A должны работать в сети LTE.

Механизмы вызова в известном уровне техники

Во многих системах сотовой мобильной радиосвязи, например в UMTS, используются механизмы вызова. Механизмы вызова, переводя неиспользуемый терминал пользователя в состояние ограниченной функциональности (состояние ожидания), позволяют до минимума снизить энергопотребление. Приняв извещение о вызове, терминал пользователя, чтобы ответить, выходит из состояния ожидания («просыпается»). В беспроводных системах связи известного уровня техники применяются разные подходы к управлению вызовами. Например, некоторые системы вызова в системах связи, работающих в частотной области, нерационально используют для передачи вызывных сообщений всю полосу частот соты. В системах, работающих во временной области, для операций вызова могут резервироваться целые временные слоты (таймслоты).

Таким образом, для сетей с возможностью использования множества фрагментированных полос и гибкого распределения ресурсов требуется надлежащий механизм вызова. Такая усовершенствованная система не должна создавать проблем и ухудшать восприятие качества услуг пользователями выпущенной ранее радиоаппаратуры и других беспроводных устройств. Следует учитывать, что в некоторых системах (например, в LTE), технические возможности радиочастотного тракта терминалов пользователя могут отличаться от общих технических возможностей обслуживающей их базовой станции. В других системах совокупность ранее выпущенных терминалов пользователя может иметь технические возможности, отличающиеся от технических возможностей более современных терминалов пользователя. Во всех случаях необходим гибкий механизм вызова, который учитывал бы ограниченные технические возможности радиочастотных трактов совокупности терминалов пользователя при работе на прием и передачу.

Для преодоления сложностей, свойственных новой архитектуре LTE-Advanced, необходимы усовершенствованные аппаратные средства и способы для осуществления вызова. Архитектура системы LTE-advanced сочетает возможность использования нескольких фрагментированных полос частот, доступ по технологии OFDM и поддержку неоднородной совокупности ранее выпущенных и более современных терминалов пользователя. Существующие на сегодняшний день механизмы вызова в данной архитектуре далеки от оптимальных.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение, предлагая усовершенствованные устройство и способ вызова в беспроводной сети, решает вышеназванные задачи. В одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ обеспечения доступа по каналу вызова для беспроводной сети. В одном варианте осуществления беспроводная сеть представляет собой сотовую сеть, а доступ по каналу вызова оптимизируется с учетом одного или большего количества параметров сети. Способ включает выделение одного или большего количества ресурсов для доступа по каналу вызова по меньшей мере частично на основании одного или большего количества параметров сети; обеспечение плана доступа к каналу вызова, указывающего выделенные один или большее количество ресурсов, для множества терминалов пользователя; и передачу указанного плана. Эта передача дает по меньшей мере одному терминалу пользователя возможность сконфигурировать свой модем для приема выделенных одного или большего количества ресурсов.

В одном варианте обеспечение плана включает широковещательную передачу плана через общий канал управления.

В еще одном варианте план адресован лишь подмножеству множества терминалов пользователя.

В еще одном варианте акт выделения одного или большего количества ресурсов включает ограничение доступа по каналу вызова только по одному из следующих параметров: (i) время передачи, (ii) полоса частот, (iii) кодовая последовательность расширения спектра.

В еще одном варианте выделение одного или большего количества ресурсов включает ограничение доступа по каналу вызова по меньшей мере по одному из следующих параметров: (i) время передачи, (ii) полоса частот, (iii) кодовая последовательность расширения спектра.

В еще одном варианте параметры сети включают по меньшей мере один из следующих параметров: (i) полная ширина полосы частот соты, (ii) степень фрагментирования полосы частот и (iii) одна или большее количество характеристик множества терминалов пользователя. Сотовая сеть является является сетью, совместимой с LTE, а обеспечение плана включает широковещательную передачу плана посредством широковещательного сообщения.

Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается способ приема одной или большего количества конфигураций канала вызова пользователем беспроводной сети. В одном варианте осуществления беспроводная сеть представляет собой сотовую сеть, а способ включает прием терминалом пользователя первого сообщения; извлечение вызывного плана из первого сообщения; конфигурирование интерфейса модема терминала пользователя для приема одного или большего количества уведомлений канала вызова по меньшей мере частично на основании указанного плана; и, в ответ на прием уведомления канала вызова, определение того, предназначено ли для пользователя принятое уведомление канала вызова.

В одном варианте вызывной план принимается через выделенный канал управления.

В другом варианте план адресован лишь в подмножество множества имеющихся в сети терминалов пользователя.

В еще одном варианте способ оптимизирован по меньшей мере по одному из следующих параметров: (i) полная ширина полосы частот соты, (ii) степень фрагментирования полосы частот и (iii) одна или большее количество характеристик множества терминалов пользователя.

В еще одном варианте конфигурирование интерфейса модема включает обновление внутреннего плана, определяющего один или большее количество моментов времени и одну или большее количество полос частот, которые могут быть использованы для прерывистого приема (DRX).

В третьем аспекте настоящего изобретения предлагается базовая станция беспроводной сети. В одном варианте осуществления базовая станция включает цифровой процессор; беспроводной интерфейс, обменивающийся данными с процессором; и устройство хранения, обменивающееся данными с процессором и содержащее исполняемые компьютером команды. Указанные команды при выполнении цифровым процессором определяют режим передачи канала вызова по меньшей мере частично на основании одного или большего количества параметров беспроводной сети; передают информацию, относящуюся к указанному режиму, через беспроводной интерфейс; и осуществляют передачу канала вызова через беспроводной интерфейс на основании указанного режима.

В одном варианте беспроводная сеть представляет собой сотовую сеть, а один или большее количество параметров беспроводной сети включают по меньшей мере один из следующих параметров: (i) полная ширина полосы частот соты, (ii) степень фрагментирования полосы частот и (iii) одна или большее количество характеристик множества терминалов пользователя, связанных с данной сетью. Передача информации, относящейся к режиму, включает, например, передачу через общий канал управления сотовой сети информации, адресованной лишь подмножеству множества терминалов пользователя (к примеру, только одному терминалу).

В еще одном варианте один или большее количество параметров беспроводной сети включают по меньшей мере состояние соединения RRC.

В еще одном варианте базовая станция представляет собой совместимую с LTE базовую станцию макросоты.

В еще одном варианте информация, относящаяся к режиму, включает информацию о несущей частоте, на которой должна осуществляться передача вызова; данные временных параметров, в соответствии с которыми должны передаваться вызывной идентификатор и вызывное сообщение; и информацию о ширине полосы частот одного или большего количества каналов, через которые терминал пользователя в сети может принять вызывной идентификатор и вызывное сообщение. Информация, относящаяся к режиму, может включать и другую информацию, например, информацию о состоянии соединения уровня управления радиоресурсами (RRC).

В еще одном варианте указанные один или несколько каналов включают физический нисходящий канал управления (Physical Downlink Control Channel, PDCCH) и физический нисходящий общий канал (Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), а вызывной идентификатор и вызывное сообщение должны передаваться, соответственно, через PDCCH и PDSCH.

В еще одном варианте определение режима передачи канала вызова по меньшей мере частично на основании одного или большего количества параметров беспроводной сети включает выбор одного из множества различных режимов, при этом множество режимов по существу не перекрываются между собой по времени и по частоте.

В четвертом аспекте настоящего изобретения предлагается приемное устройство беспроводной сети. В одном варианте осуществления приемник включает цифровой процессор; беспроводной интерфейс, обменивающийся данными с цифровым процессором; и устройство хранения, обменивающееся данными с процессором и содержащее по меньшей мере одну компьютерную программу. Указанная программа при выполнении процессором принимает план передачи канала вызова; конфигурирует беспроводной интерфейс для приема одного или большего количества уведомлений канала вызова по меньшей мере частично на основании принятого плана; и, в ответ на прием уведомления канала вызова, определяет, адресовано ли первое уведомление канала вызова в приемное устройство.

В одном варианте план принимается через интерфейс, отличный от беспроводного интерфейса; к примеру, приемопередатчик, входящий в состав приемного устройства, выполненный с возможностью приема беспроводных сигналов в соответствии с протоколом, отличающимся от протокола, связанного с беспроводным интерфейсом.

В еще одном варианте приемное устройство беспроводной сети включает, по существу, мобильный сотовый смартфон, имеющий пользовательский интерфейс с сенсорным экраном, реагирующим на несколько одновременных прикосновений.

В еще одном варианте конфигурирование беспроводного интерфейса включает обновление внутреннего плана, указывающего один или большее количество моментов времени и одну или большее количество полос частот, которые могут быть использованы для прерывистого приема (DRX).

В пятом аспекте настоящего изобретения предлагается компьютерное устройство с носителем информации. В одном варианте осуществления указанный носитель информации содержит множество исполняемых компьютером команд, которые при выполнении цифровым процессором определяют план передачи канала вызова по меньшей мере частично на основании одного или большего количества параметров беспроводной сети; инициируют передачу плана через беспроводной интерфейс, связанный с базовым устройством, на котором выполняются указанные команды; и инициируют передачу канала вызова через беспроводной интерфейс на основании указанного плана.

В шестом аспекте настоящего изобретения предлагается способ ведения бизнеса в области сотовых сетей. В одном варианте осуществления способ включает распределение базовой станции, выполненной с возможностью развертывания в сети по необходимости, для пользователя сети;; и обеспечение выполнения в базовой станции конфигурирования одного или большего количества механизмов вызова так, чтобы внести наименьшие нарушения в действующие механизмы вызова, связанные с по меньшей мере одной из других базовых станций в сети.

В одном варианте конфигурирование одного или большего количества механизмов вызова так, чтобы внести наименьшие нарушения в действующие механизмы вызова, связанные с по меньшей мере одной из других базовых станций включает конфигурирование распределенной базовой станции таким образом, чтобы данная базовая станция функционировала по существу в неиспользуемых или в не полностью занятых участках частотного спектра, выделенного данной сети и используемого по меньшей мере одной из других базовых станций.

В еще одном варианте распределенная базовая станция представляет собой фемтосоту, а по меньшей мере одна из других базовых станций представляет собой стационарную базовую станцию макросоты.

В седьмом аспекте настоящего изобретения предлагается система беспроводной связи. В одном варианте осуществления указанная система является частью сотовой сети и включает терминал пользователя (UE, пользовательское устройство) и базовую станцию беспроводной сети, выполненную с возможностью определения оптимизированных режима вызова и плана, а также передачи данной информации в терминал пользователя, чтобы указанный терминал пользователя мог использовать указанный режим в соответствии с указанным планом.

Из нижеприведенного подробного описания предлагаемых в качестве примера вариантов осуществления изобретения и сопровождающих чертежей специалисты в данной области техники легко увидят другие возможности и преимущества, предоставляемые настоящим изобретением.

Краткое описание чертежей

Фиг.1A представляет собой диаграмму время-частота типовой реализации схемы множественного доступа с разделением по времени (Time Division Multiple Access, TDMA) известного уровня техники.

Фиг.1B представляет собой диаграмму время-частота типовой реализации схемы множественного доступа с разделением по частоте (Frequency Division Multiple Access, FDMA) известного уровня техники.

Фиг.1С представляет собой диаграмму время-частота типовой реализации схемы множественного доступа с разделением по коду (Code Division Multiple Access, CDMA) известного уровня техники.

Фиг.1D представляет собой диаграмму время-частота типовой реализации схемы множественного доступа с ортогональным разделением по частоте (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access OFDMA) известного уровня техники, используемой в сочетании со схемой TDMA.

Фиг.2 представляет собой графическую иллюстрацию разных способов дуплексной передачи известного уровня техники: полнодуплексной с разделением по частоте (FDD), полудуплексной с FDD и с разделением по времени (TDD).

Фиг.3 представляет собой графическую иллюстрацию примера структуры кадра в системе LTE известного уровня техники, использующей FDD.

Фиг.4 представляет собой графическую иллюстрацию временных соотношений в механизме вызова в системе UMTS известного уровня техники.

Фиг.5 представляет собой графическую иллюстрацию временных соотношений в двухстадийном механизме вызова в системе LTE известного уровня техники.

Фиг.6 представляет собой графическую иллюстрацию примера плана временных и вызывных ресурсов в двухстадийном механизме вызова в системе LTE известного уровня техники.

Фиг.7 представляет собой логическую блок-схему примера обобщенного способа задания вызывной конфигурации для базовых станций (BS) в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.7A представляет собой логическую блок-схему одного конкретного варианта осуществления обобщенного способа, представленного на фиг.7.

Фиг.8 представляет собой логическую блок-схему примера обобщенного способа задания вызывной конфигурации для клиентского устройства (к примеру, терминала пользователя) в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.8A представляет собой логическую блок-схему одного конкретного варианта осуществления обобщенного способа, представленного на фиг.8.

Фиг.9 представляет собой функциональную схему, иллюстрирующую один вариант осуществления базовой станции, реализующей способы настоящего изобретения.

Фиг.10 представляет собой функциональную схему, иллюстрирующую один вариант осуществления клиентского устройства (к примеру, терминала пользователя), реализующего способы настоящего изобретения.

Фиг.11 представляет собой графическую иллюстрацию примера системы сотовой связи OFDMA, реализующей технологию 3GPP LTE в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 представляет собой графическую иллюстрацию примера инфраструктуры сети 3GPP LTE, выполненной с возможностью функционирования в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 представляет собой графическую иллюстрацию примера конечного автомата уровня управления радиоресурсами (RRC) в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.14 представляет собой графическую иллюстрацию примера распределения ресурсов полосы частот для использования с вариантом инфраструктуры сети LTE 3GPP, представленном на фиг.11.

Фиг.15 представляет собой графическую иллюстрацию примера распределения ресурсов временного слота (таймслота) для использования с вариантом инфраструктуры сети LTE 3GPP, представленным на фиг.11.

Фиг.16 представляет собой графическую иллюстрацию одного примера плана временных и вызывных ресурсов для использования с вариантом осуществления инфраструктуры сети LTE 3GPP, представленным на фиг.11.

Осуществление изобретения

В приводимых далее ссылках на чертежи одинаковые числовые обозначения относятся к одинаковым элементам.

Обзор

В одном аспекте настоящего изобретения предлагаются способы и устройства для модификации функционирования канала вызова беспроводной сети по меньшей мере частично на основании одного или большего количества параметров сети. Такая модификация, например, позволяет базовым станциям изменять ширину полосы частот, используемой для операций вызова, чтобы тем самым снизить влияние различных ограничений, накладываемых сетью, либо обеспечить соответствие требованиям, устанавливаемым указанными ограничениями. Предложены дополнительные функции, дающие возможность передавать рабочие параметры канала вызова в терминалы пользователя и, при необходимости, в другие элементы сети. Описываемые способы и устройства особенно хорошо подходят для управления техническими возможностями, связанными с функцией вызова, в сетях, где возможно использование фрагментированных полос и гибкое выделение и использование ресурсов.

В одном варианте осуществления предлагаются способы и устройства, в которых базовая станция для определения одного или большего количества режимов передачи вызова учитывает такие параметры сети, как полная ширина полосы частот соты и степень фрагментирования полосы частот. В еще одном варианте осуществления могут учитываться свойства терминала пользователя, например, технические возможности терминала пользователя, а также ожидающие выполнения соединения RRC.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагаются способы и устройства, в которых в терминал пользователя передается информация о режимах передачи вызова, задающих одну или большее количество вызывных конфигураций. В одном варианте осуществления такие режимы передачи вызова широковещательно передаются в сотах посредством системной информации. В другом варианте осуществления эти режимы передаются посредством выделенного (специального) сообщения (например, сообщения RRC). Кроме того, предлагаются меры, обеспечивающие работу с совокупностями терминалов пользователя, разнородных по техническим возможностям.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагаются способы и устройства, в которых терминал пользователя может конфигурировать один или большее количество элементов своего радиотракта на основании по меньшей мере частично принятой вызывной конфигурации. В одном из таких вариантов осуществления множество вызывных конфигураций заранее задано в терминале пользователя, а в ответ на прием индикатора вызывной конфигурации указанный терминал пользователя выбирает (либо получает указание выбрать) одну из заранее заданных конфигураций.

В другом варианте осуществления множество вызывных конфигураций может модифицироваться в терминале пользователя, так что указанный терминал пользователя в ответ на прием параметров вызывной конфигурации динамически выбирает одну или большее количество вызывных конфигураций.

Кроме того, предлагаются примеры устройств и способов для реализации гибких механизмов вызова в архитектуре LTE-Advanced.

Подробное описание предлагаемых в качестве примера вариантов осуществления изобретения

Далее подробно описываются предлагаемые в качестве примера варианты осуществления настоящего изобретения. Несмотря на то, что данные варианты осуществления изобретения рассматриваются в основном в контексте беспроводной сети UMTS, и в одном варианте, более конкретно, на примере сетей четвертого поколения (4G) UMTS LTE и LTE-A, специалистам в данной области должно быть понятно, что настоящее изобретение не ограничено указанными сетями. В действительности различные аспекты настоящего изобретения применимы в любой беспроводной (сотовой либо иной) сети, где может быть получен выигрыш от использования конфигурируемых механизмов вызова, описываемых в настоящем документе. Например, для усовершенствования технических возможностей, связанных с функцией вызова, в соответствии с описанными в настоящем документе способами могут быть легко адаптированы способы вызова, используемые в технологии WiMAX (см., например, публикацию IEEE Std. 802.16e от 28 февраля 2006 года «IEEE Standard for Local and metropolitan area networks - Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems - Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands and Corrigendum 1», которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки).

Рассматриваемая далее система сотовой радиосвязи включает сеть радиосот, каждая из которых обслуживается передающей станцией, так называемой базовой станцией. Такая радиосеть предоставляет услугу беспроводной связи для множества приемопередатчиков (как правило, мобильных). Сеть совместно работающих базовых станций позволяет предоставлять услугу беспроводной связи на большей территории по сравнению с территорией, соответствующей зоне покрытия одной базовой станции. Отдельные базовые станции объединяются другой сетью (во многих случаях проводной), которая включает дополнительные средства управления ресурсами и, иногда, средства доступа к другим сетевым системам (например, к сети Интернет или к сетям городского масштаба).

В LTE предусмотрено два типа базовых станций: eNodeB (eNB) и Home eNodeB (HNB). Ранее в сотовых сетях сети базовых станций принадлежали и/или управлялись одним оператором сети. Группой 3GPP введен новый элемент сети, так называемая домашняя базовая станция (Home Node В). Домашняя базовая станция (HNB, Home NodeB или Home eNodeB в терминологии 3GPP) представляет собой базовую станцию, оптимизированную для использования в жилых помещениях, учреждениях и т.п. (к примеру, в частных домах, ресторанах, небольших офисах, на предприятиях, в больницах); таким образом, прилагательное «домашняя» не означает возможность использования таких станций лишь в жилых помещениях. В данном контексте термины «домашняя базовая станция», «Home NodeB» (в UMTS), «Home eNodeB» (в LTE) обозначают, как правило, фемтосоту. В данном контексте термины «базовая станция», «NodeB» и «eNodeB» (в LTE) обозначают, как правило, макросоту.

Способы вызова в LTE

Для усовершенствования передачи через радиоинтерфейс с целью увеличения потенциальных скоростей передачи данных действующая спецификация системы LTE определяет несколько гибких способов множественного доступа. Для доступа в нисходящей линии связи в LTE предусмотрено совместное использование ортогонального множественного доступа с разделением по частоте (OFDMA) и множественного доступа с разделением по времени (TDMA). Эта комбинированная технология доступа, обозначаемая как OFDMA/TDMA, представляет собой способ множественного доступа с несколькими несущими, в котором абоненту для передачи данных выделяется определенное количество поднесущих в частотном спектре и определенные времена передачи. Для доступа в восходящей линии связи в LTE предусмотрено совместное использование множественного доступа с частотным разделением и одной несущей (SC-FDMA, Single Carrier Frequency Division Multiple Access) и TDMA. Кроме того, в LTE поддерживается полнодуплексная и полудуплексная передача в обоих направлениях с разделением по частоте (frequency division duplexing, FDD), а также передача в обоих направлениях с разделением по времени (time division duplexing, TDD). Наконец, LTE поддерживает наращивание полосы частот, предусматривая возможность использования сегментов шириной 1,4 МГц, 3 МГц, 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц и 20 МГц.

Перечисленные основные способы множественного доступа, хорошо известные в технике беспроводной передачи и используемые в настоящем изобретении, представлены на фиг.1A-1D. На данных чертежах время течет в направлении оси времени (t), а частота возрастает в направлении оси частот (F).

На фиг.1А представлена первая диаграмма время-частота, иллюстрирующая систему TDMA (множественный доступ с разделением по времени). В TDMA каждый мобильный радиотерминал может использовать всю полосу частот, предоставляемую для использования мобильным радиотерминалам. При этом, однако, каждому устройству мобильной радиосвязи выделяется заранее заданный временной интервал передачи (transmission time interval, TTI), только в течение которого устройство мобильной радиосвязи может передавать и принимать полезные данные. В течение временного интервала 102 передачи в радиосоте активно только одно устройство мобильной радиосвязи.

На фиг.1В представлена вторая диаграмма время-частота, иллюстрирующая систему FDMA (множественный доступ с разделением по частоте). В FDMA каждое устройство мобильной радиосвязи может свободно использовать временную область, но для передачи и приема полезных данных из всей полосы частот доступна только узкая полоса 104 частот заранее определенной ширины. В любой момент времени в радиосоте в каждой узкой полосе частот активно только одно устройство мобильной радиосвязи.

На фиг.1С представлена третья диаграмма время-частота, иллюстрирующая систему CDMA (множественный доступ с разделением по коду). В CDMA (которая является подвидом так называемых DS-систем, использующих расширение спектра кодовой последовательностью), каждый мобильный радиотерминал может передавать и принимать полезные данные в любом периоде времени, используя при этом всю доступную полосу частот. Чтобы избежать интерференции (помех) для данных, передаваемых разными источниками, каждому устройству мобильной радиосвязи назначается двоичный шумоподобный код 106. Коды, назначенные различным мобильным радиотерминалам, идеально ортогональны, а данные, передаваемые мобильным радиотерминалом или подлежащие приему мобильным радиотерминалом, кодируются («проходят расширение спектра») с помощью кода, назначенного конкретному мобильному радиотерминалу.

Фиг.1D поясняет систему OFDMA (ортогональный множественный доступ с частотным разделением) в сочетании с TDMA. OFDMA (частный случай FDMA) представляет собой способ с несколькими несущими, в котором вся полоса частот шириной В делится на М ортогональных поднесущих 108. Таким образом, используется М узких полос частот, ширина каждой из которых составляет F=В/М. В OFDMA поток данных, подлежащих передаче, распределяется между множеством поднесущих, и передается, как правило, одновременно. Скорость передачи данных на каждой поднесущей, соответственно, ниже полной скорости передачи данных. Для передачи данных каждому мобильному радиотерминалу выделяется заданное количество поднесущих 108. Главным преимуществом гибкого выделения временных и частотных ресурсов в OFDMA по сравнению, например, с гибким выделением кодов в CDMA является более высокая спектральная эффективность (т.е., большее количество битов на единицу времени и на единицу частоты).

В LTE при нисходящем доступе с использованием OFDMA/TDMA потоки данных делятся во времени на интервалы постоянной длительности (кадры). Каждый кадр, в свою очередь, делится на слоты и субкадры. Могут использоваться не все субкадры (сеть может быть загружена не полностью), однако субкадр является наименьшим интервалом приращения времени при передаче и приеме данных приемопередатчиками. После получения приемопередатчиком используемых базовой станцией временных соотношений планирующий модуль выделяет субкадры каждому приемопередатчику.

Фиг.2 поясняет вышеупомянутые способы известного уровня техники: полнодуплексный FDD, полудуплексный FDD и TDD. В полнодуплексном FDD для передачи в восходящей линии 222 связи и в нисходящей линии 220 связи используются две раздельные полосы частот, и передача в обоих направлениях может осуществляться одновременно. В отличие от FDD, в TDD для передачи в восходящей линии 222 связи и в нисходящей линии 220 связи используется одна и та же полоса частот, но для данного временного кадра направление передачи попеременно переключается между нисходящей линией 220 связи и восходящей линией 222 связи. Полудуплексный FDD, подобно полнодуплексному FDD, для передачи в восходящей линии 222 связи и в нисходящей линии 220 связи использует две раздельные полосы частот, но, подобно TDD, передачи в восходящей линии связи и в нисходящей линии связи не пересекаются во времени.

Сети LTE используют стандартную структуру 350 кадра типа 1 (как показано на фиг.3), которая применяется как в полнодуплексном, так и в полудуплексном FDD. Каждый радиокадр 352 имеет длительность 10 мс и состоит из 20 слотов 354 длительностью 0,5 мс, пронумерованных от 0 до 19. Субкадр 356 определен как два последовательных слота 354. В способе FDD в каждом интервале длительностью 10 мс есть 10 субкадров для нисходящей передачи и 10 субкадров для восходящей передачи. Восходящая и нисходящая передача в частотной области разделены. В зависимости от формата слота субкадр состоит из 14 или 12 символов OFDMA в нисходящей линии связи и 14 или 12 символов SC-FDMA в восходящей линии связи. Подробнее структура кадра и временные соотношения описываются в документе 3GPP TS 36.211 «E-UTRA - Physical channels and modulation», содержание которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

Далее со ссылкой на фиг.4 подробно описываются временные соотношения 400 при вызове в системе UMTS, использующей схему W-CDMA в режиме FDD. Терминал пользователя в определенные моменты времени (т.е. радиокадры длительностью Юме) проверяет канал 402 индикации вызова (Paging Indicator Channel, PICH). Наличие заранее заданного вызывного идентификатора для вызываемого терминала пользователя означает, что во вторичном канале вызова имеется ожидающее приема вызывное сообщение. В ответ на прием своего вызывного идентификатора терминал пользователя далее декодирует вторичный физический общий канал 404 управления (Secondary Common Control Physical Channel, S-CCPCH), который следует за PICH с фиксированной задержкой по времени τ_PICH (в примере τ_PICH=7680 чипов=2 мс). Указанная задержка отсчитывается от момента приема канала PICH 402. В частотной области PICH и S-ССРСН передаются во всей полосе частот нисходящей линии связи, имеющей ширину 5 МГц.

Далее со ссылкой на фиг.5 поясняется двухстадийный механизм 500 вызова в сети LTE (сходный с используемым в UMTS W-CDMA). Терминал пользователя в определенные моменты времени (т.е. в определенных субкадрах длительностью 1 мс) проверяет физический нисходящий канал 502 управления (Physical Downlink Control Channel, PDCCH). Терминалу пользователя сетью назначен вызывной идентификатор. При обнаружении в PDCCH назначенного вызывного идентификатора терминал пользователя декодирует соответствующий физический нисходящий общий канал (Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 504. Как показано на фиг.5, PDCCH передается в субкадре #i+2, занимая один, два или три символа OFDMA в первом слоте, причем количество символов динамически регулируется сетью. Канал PDSCH 504 передается в оставшейся части субкадра #i+2 и занимает те символы OFDMA в субкадре, которые не заняты каналом PDCCH.

Фиг.6 представляет собой графическую иллюстрацию одного предлагаемого в качестве примера плана, представленного в виде диаграммы время-частота, в двухстадийном механизме 600 вызова. В частотной области канал