Способ осуществления разделения на каналы в сети беспроводной связи (варианты) и центральная станция, используемая в системе беспроводной связи

Способ осуществления разделения на каналы в сети беспроводной связи (варианты) и центральная станция, используемая в системе беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к области беспроводной связи, а более конкретно, к способу и системе для создания структуры восходящей линии передачи и для создания схемы разделения на каналы (каналообразования), которые выделяют ресурсные блоки или базовые канальные блоки соответствующим зонам для передачи в сети беспроводной связи.

Предпосылки к созданию изобретения

Сети беспроводной связи, такие как сети сотовой связи, работают за счет распределения ресурсов среди мобильных терминалов, работающих в сети связи. В процессе распределения, одно или несколько устройств управления выделяют соответствующие системные ресурсы каналам, в том числе коды, среди других ресурсов. Некоторые типы сетей беспроводной связи, например сети на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), используются для поддержки обслуживания с высокой скоростью в сотовой сети, такого как предусмотренное в соответствии со стандартами IEEE 802.16. Стандарты IEEE 802.16 часто называют стандартами WiMAX или менее часто WirelessMAN или Air Interface Standard.

OFDM технология использует подход разделения на каналы и разделяет канал беспроводной связи на множество подканалов, которые могут быть использованы одновременно множеством мобильных терминалов. Эти подканалы могут быть подвержены взаимным помехам, что может вызывать потерю данных.

Необходимы система и способ для создания структуры восходящей линии связи и схемы разделения на каналы, которые имеют улучшенные возможности передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) и усовершенствованные средства ослабления взаимных помех, среди других преимуществ. Далее раскрыты система и способ, позволяющие создать структуру восходящей линии связи и схемы разделения на каналы, в которых используются ресурсные блоки и частотные зоны для обеспечения улучшенных функциональных возможностей передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) и усовершенствованных методик ослабления взаимных помех.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагаются способ и система для создания структуры восходящей линии связи и схемы разделения на каналы, которые выделяются ресурсные блоки или базовые канальные блоки соответствующим зонам для передачи в сети беспроводной связи.

Предлагается способ осуществления разделения на каналы в сети беспроводной связи, причем сеть беспроводной связи содержит по меньшей мере одну базовую станцию, которая коммуникационно связана с по меньшей мере одним мобильным терминалом. Полоса частот сети беспроводной связи разделяется на множество зон на базовой станции. Ресурсные блоки обеспечиваются на базовой станции для приема символов данных, переданных в сети беспроводной связи. Множество ресурсных блоков объединяются на базовой станции для формирования физического базового канального блока, выделенного одной из множества зон на базовой станции. Перестановку осуществляют в отношении физического базового канального блока для формирования логического базового канального блока. Обеспечивается канал для коммуникационного связывания базовой станции и мобильного терминала, так чтобы мобильный терминал мог послать сообщение предоставления доступа и идентификацию пользователя на базовую станцию, для передачи данных в логическом базовом канальном блоке.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также другой способ осуществления разделения на каналы в сети беспроводной связи, причем сеть беспроводной связи содержит по меньшей мере одну базовую станцию, которая коммуникационно связана с по меньшей мере одним мобильным терминалом. Полоса частот сети беспроводной связи разделяется на множество зон на базовой станции. Физические ресурсные блоки формируются на базовой станции для приема символов данных, переданных в сети беспроводной связи. Физические ресурсные блоки выделяются одной из множества зон на базовой станции, и осуществляется перестановка в отношении в отношении физических ресурсных блоков для формирования логических ресурсных блоков. Множество логических ресурсных блоков объединяются на базовой станции для формирования логического базового канального блока. Обеспечивается канал для коммуникационного связывания базовой станции и мобильного терминала, так чтобы мобильный терминал мог послать сообщение предоставления доступа и идентификацию пользователя на базовую станцию, для передачи данных в логическом базовом канальном блоке.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается базовая станция для использования в системе беспроводной связи, причем базовая станция коммуникационно связана с по меньшей мере одним мобильным терминалом. Базовая станция содержит систему управления, которая разделяет полосы частот сети беспроводной связи на множество зон и формирует ресурсные блоки для приема символов данных, переданных в сети беспроводной связи. Система управления объединяет множество ресурсных блоков для формирования физического базового канального блока и выделяет физический базовый канальный блок одной из множества зон на базовой станции. Система управления осуществляет перестановку в отношении физического базового канального блока для формирования логического базового канального блока. Базовая станция имеет антенну, которая коммуникационно соединяет базовую станцию и мобильный терминал. Антенна принимает сообщение предоставления доступа и идентификацию пользователя от мобильного терминала и передает данные в логическом базовом канальном блоке, причем система беспроводной связи сконфигурирована для передачи данных, имеющих различные размеры кадра.

Указанные ранее и другие характеристики и преимущества изобретения будут более ясны из последующего подробного описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые приведены не в масштабе и на которых аналогичные детали имеют одинаковые позиционные обозначения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана блок-схема примерной сотовой системы связи, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана блок-схема примерной базовой станции, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг. 3 показана блок-схема примерного мобильного терминала, сконструированного в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг. 4 показана блок-схема примерной ретрансляционной станции, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг. 5 показана блок-схема логического разбиения примерной архитектуры OFDM передатчика, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг. 6 показана блок-схема логического разбиения примерной архитектуры OFDM приемника, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг. 7 показаны ресурсные блоки, имеющие структуры контрольного сигнала восходящей линии связи для двух систем передатчиков в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг. 8 показана одна схема разделения на каналы в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг. 9 показана другая схема разделения на каналы в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Несмотря на то что далее обсуждаются некоторые варианты осуществления изобретения в контексте беспроводных сетей, работающих в соответствии с IEEE 802.16m стандартом для широкополосной беспроводной сети, который включен в данное описание в качестве ссылки, изобретение не ограничено в этом отношении и может быть применено к другим широкополосным сетям, в том числе к таким, которые работают в соответствии с другими системами, основывающимися на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), включая Проект партнерства третьего поколения (3GPP) и 3GPP2. Аналогично, настоящее изобретение не ограничено только основанными на OFDM системами и может быть осуществлено в соответствии с другими системными технологиями, например CDMA.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1, на которой показана примерная система 10 связи, выполненная в соответствии с принципами настоящего изобретения. Система 10 связи содержит контроллер 12 базовых станций (BSC), который управляет беспроводной связью множества сот 14, которые обслуживаются соответствующими базовыми станциями (BS) 16. В некоторых конфигурациях каждая сота дополнительно разделена на множество секторов 18 или зон (не показаны). Вообще говоря, каждая базовая станция 16 осуществляет связь с использованием мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) с мобильным терминалом и/или с мобильными терминалами 20, которые находятся в соте 14, связанной с соответствующей базовой станцией 16. Движение мобильных терминалов 20 относительно базовых станций 16 приводит к существенной флуктуации состояний каналов. Как это показано на фиг. 1, базовые станции 16 и мобильные терминалы 20 могут иметь множество антенн для обеспечения пространственного разнесения для связи. В некоторых конфигурациях ретрансляционные станции 22 могут содействовать осуществлению связи между базовыми станциями 16 и мобильными терминалами 20. Может осуществляться передача обслуживания мобильных терминалов 20 от какой-либо соты 14, сектора 18, зоны (не показана), базовой станции 16 или ретрансляционной станции 22 другой соте 14, сектору 18, зоне (не показана), базовой станции 16 или ретрансляционной станции 22. В некоторых конфигурациях базовые станции 16 осуществляют связь друг с другом и с другой сетью (такой как базовая сеть или Internet, не показаны) с использованием магистральной сети 24. В некоторых конфигурациях контроллер 12 базовых станций не нужен.

На фиг. 2 показан пример базовой станции 16. Базовая станция 16 обычно содержит систему 26 управления базовой станции, например ЦП, процессор 28 основной полосы частот, передающие схемы 30, приемные схемы 32, множество антенн 34a, 34b и сетевой интерфейс 36. Приемные схемы 32 принимают несущие информацию радиочастотные сигналы при помощи приемной антенны 34а от одного или нескольких удаленных передатчиков, предусмотренных на мобильных терминалах 20 (показанных на фиг. 3) и на ретрансляционных станциях 22 (показанных на фиг. 4). Малошумящий усилитель и фильтр (не показаны) могут быть совместно использованы для усиления сигнала и удаления широкополосных помех из сигнала для обработки. Схемы понижающего преобразования и оцифровки (не показаны) позволяют выполнять понижающее преобразование отфильтрованного, принятого сигнала в сигнал промежуточной частоты или сигнал основной полосы частот, который оцифрован в один или несколько цифровых потоков.

Процессор 28 основной полосы частот обрабатывает принятые оцифрованные сигналы для выделения битов информации или данных, передаваемых в принятом сигнале. Эта обработка типично содержит операции демодуляции, декодирования и исправления ошибок. Как таковой, процессор 28 основной полосы частот обычно реализуется в одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах (DSP) и/или специализированных интегральных схемах (ASIC). Принятую информацию передают по беспроводной сети через сетевой интерфейс 36 или передают на другой мобильный терминал 20, обслуживаемый базовой станцией 16, непосредственно или при помощи ретрансляционной станции 22.

На стороне передачи, процессор 28 основной полосы частот принимает от сетевого интерфейса 36 оцифрованные данные, которые могут представлять речь, данные или управляющую информацию, под управлением системы 26 управления базовой станции, и кодирует данные для передачи. Кодированные данные поступают на передающие схемы 30, где ими модулируются один или нескольких несущих сигналов, имеющих желательную частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные несущие сигналы до уровня, подходящего для передачи, и подает модулированные несущие сигналы на передающие антенны 34b через согласующую цепь (не показана). Детали процесса модуляции и обработки описаны далее более подробно.

На фиг. 3 показан пример мобильного терминала 20. Аналогично базовой станции 16, мобильный терминал 20 содержит систему 38 управления мобильного терминала, например ЦП, процессор 40 основной полосы частот, передающие схемы 42, приемные схемы 44, множество антенн 46a, 46b и схемы 48 интерфейса пользователя. Приемные схемы 44 принимают несущие информацию радиочастотные сигналы при помощи приемной антенны 46а от одной или нескольких базовых станций 16 и ретрансляторов 22. Малошумящий усилитель и фильтр (не показаны) могут быть совместно использованы для усиления сигнала и удаления широкополосных помех из сигнала для обработки. Схемы понижающего преобразования и оцифровки (не показаны) позволяют выполнять понижающее преобразование отфильтрованного, принятого сигнала в сигнал промежуточной частоты или сигнал основной полосы частот, который оцифрован в один или несколько цифровых потоков.

Процессор 40 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для выделения битов информации или данных, передаваемых в принятом сигнале. Эта обработка типично содержит операции демодуляции, декодирования и исправления ошибок. Процессор 40 основной полосы частот обычно реализуется в одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах (DSP) и/или специализированных интегральных схемах (ASIC).

Для передачи, процессор 40 основной полосы частот принимает от системы 38 управления мобильного терминала оцифрованные данные, которые могут представлять речь, данные или управляющую информацию, и кодирует данные для передачи. Кодированные данные поступают на передающие схемы 42, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов с требующейся частотой или частотами передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные несущие сигналы до уровня, подходящего для передачи, и подает модулированные несущие сигналы на передающие антенны 46b через согласующую цепь (не показана). Различные технологии модуляции и обработки, известные специалистам в данной области техники, используются для передачи сигналов между мобильным терминалом и базовой станцией, либо непосредственно, либо через ретрансляционную станцию.

При OFDM модуляции, полоса частот разделяется на множество ортогональных несущих. Каждую из несущих модулируют в соответствии с цифровыми данными, которые должны быть переданы. Так как при OFDM модуляции разделяют полосу частот передачи на множество несущих, ширина полосы частот, приходящаяся на каждую несущую, уменьшается, и время модуляции каждой несущей увеличивается. Так как множество несущих передаются параллельно, то скорость передачи для цифровых данных или символов, на любой данной несущей, ниже, чем при использовании единственной несущей.

При OFDM модуляции используют обратное быстрое преобразование Фурье, (IFFT) в отношении передаваемой информации. При демодуляции выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) в отношении принятого сигнала восстанавливает переданную информацию. На практике, IFFT и FFT осуществляются посредством цифровой обработки сигнала, при которой осуществляется обратное дискретное преобразование Фурье (IDFT) и дискретное преобразование Фурье (DFT) соответственно. Таким образом, характерным признаком OFDM модуляции является то, что ортогональные несущие формируются для множества полос в канале передачи. Модулированные сигналы представляют собой цифровые сигналы, которые имеют относительно низкую скорость передачи и которые могут оставаться внутри своих соответствующих полос. Индивидуальные несущие не модулируются непосредственно цифровыми сигналами. Вместо этого все несущие модулируют сразу за счет IFFT обработки.

При работе, OFDM предпочтительно используется по меньшей мере для передачи по нисходящей линии связи от базовых станций 16 к мобильным терминалам 20. Каждая базовая станция 16 снабжена "n" передающими антеннами 34b (n≥1), а каждый мобильный терминал 20 снабжен "m" приемными антеннами 46a (m≥1). Примечательно, что соответствующие антенны могут быть использованы как для приема, так и для передачи, с использованием соответствующих дуплексеров или антенных переключателей, так что антенны обозначены как отдельные передающие и приемные антенны только для облегчения понимания.

Когда используются ретрансляционные станции 22, OFDM предпочтительно используется для передачи по нисходящей линии связи от базовых станций 16 на ретрансляционные станции 22 и от ретрансляционных станций 22 на мобильные терминалы 20.

На фиг. 4 показан пример ретрансляционной станции 22. Аналогично базовой станции 16 и мобильному терминалу 20, ретрансляционная станция 22 содержит систему 50 управления ретрансляционной станции, например ЦП, процессор 52 основной полосы частот, передающие схемы 54, приемные схемы 56, множество антенн 58a, 58b и ретрансляционные схемы 60. Ретрансляционные схемы 60 обеспечивают ретрансляционной станции 22 возможность содействовать осуществлению связи между базовой станцией 16 и мобильными терминалами 20. Приемные схемы 56 принимают при помощи приемной антенны 58a несущие информацию радиочастотные сигналы от одной или нескольких базовых станций 16 и мобильных терминалов 20. Малошумящий усилитель и фильтр (не показаны) могут быть совместно использованы для усиления сигнала и удаления широкополосных помех из сигнала для обработки. Схемы понижающего преобразования и оцифровки (не показаны) позволяют выполнять понижающее преобразование отфильтрованного, принятого сигнала в сигнал промежуточной частоты или сигнал основной полосы частот, который оцифрован в один или несколько цифровых потоков.

Процессор 52 основной полосы частот обрабатывает принятые оцифрованные сигналы для выделения битов информации или данных, передаваемых в принятом сигнале. Эта обработка типично содержит операции демодуляции, декодирования и исправления ошибок. Процессор 52 основной полосы частот обычно реализуется в одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах (DSP) и/или специализированных интегральных схемах (ASIC).

Для передачи, процессор 52 основной полосы частот получает от системы 50 управления ретрансляционной станции оцифрованные данные, которые могут представлять речь, данные или управляющую информацию, и кодирует данные для передачи. Кодированные данные поступают на передающие схемы 54, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих желательную частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные несущие сигналы до уровня, подходящего для передачи, и подает модулированные несущие сигналы на передающие антенны 58b через согласующую цепь (не показана). Различные технологии модуляции и обработки, известные специалистам в данной области техники, используются для передачи сигналов между мобильным терминалом 20 и базовой станцией 16, либо непосредственно, либо через ретрансляционную станцию 22, как уже было описано здесь выше.

На фиг. 5 показана логическая архитектура OFDM передатчика. Первоначально, контроллер 12 базовых станций (см. фиг. 1) посылает данные, предназначенные для передачи на различные мобильные терминалы 20, на базовую станцию 16, либо непосредственно, либо с помощью ретрансляционной станции 22. Базовая станция 16 может использовать индикаторы качества канала (CQI), связанные с мобильными терминалами 20, для планирования данных для передачи, а также для выбора соответствующего кодирования и модуляции для передачи запланированных данных. Индикаторы CQI могут быть получены непосредственно от мобильных терминалов 20 или могут быть определены на базовой станции 16 с использованием информации, предоставляемой мобильными терминалами 20. В любом случае, индикатор CQI для каждого мобильного терминала 20 зависит от степени, на которую амплитуда (или характеристика) канала изменяется в полосе частот OFDM.

Запланированные данные 62, которые представляют собой поток битов, скремблируются так, чтобы уменьшить связанное с данными отношение пиковой мощности к средней мощности, с использованием логики 64 скремблирования данных. Результат контроля циклическим избыточным кодом (CRC) определяют для скремблированных данных и присоединяют к скремблированным данным с использованием логики 66 добавления CRC. Канальное кодирование осуществляется с использованием логики 68 канального кодирования, чтобы эффективно добавлять избыточность к данным, для обеспечения восстановления данных и исправления ошибок на мобильном терминале 20. И в этом случае канальное кодирование для конкретного мобильного терминала 20 основывается на CQI. В некоторых вариантах реализации логика 68 канального кодирования использует известную технологию турбокодирования. Кодированные данные обрабатываются при помощи логики 70 согласования скоростей, чтобы компенсировать связанное с кодированием расширение данных.

Логика 72 перемежения битов систематически переупорядочивает биты в кодированных данных, чтобы снизить до минимума потерю последовательных битов данных. Полученные в результате биты данных систематически отображаются в соответствующие символы, в зависимости от выбранной модуляции основной полосы частот, при помощи логики 74 отображения. Предпочтительно используется квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или квадратурная фазовая манипуляция (QPSK). Степень модуляции предпочтительно выбирается на основе CQI для конкретного мобильного терминала 20. Символы могут быть систематически переупорядочены для повышения защищенности переданного сигнала от периодической потери данных, вызванной частотным селективным замиранием, с использованием логики 76 перемежения символов.

В этот момент, группы битов отображаются в символы, представляющие позиции на амплитудно-фазовой сигнальной диаграмме. Когда желательно пространственное разнесение, блоки символов обрабатываются при помощи логики 78 пространственно-временного блочного кодирования (STC), которая модифицирует символы так, что переданные сигналы становятся более устойчивыми к помехам и проще декодируемыми на мобильном терминале 20. Логика 78 STC кодирования обрабатывает поступающие символы и создает "n" выходных сигналов, соответствующих числу передающих антенн 34b на базовой станции 16. Система 26 управления базовой станции и/или процессор 28 основной полосы частот, описанные здесь выше со ссылкой на фиг. 2, обеспечивают сигнал управления отображением для управления STC кодированием. Здесь можно полагать, что символы для "n" выходных сигналов представляют переданные данные и могут быть восстановлены мобильным терминалом 20.

Для данного примера, предположим, что базовая станция 16 имеет две передающие антенны 32b (n=2) и логика 78 STC кодирования создает два выходных потока символов. Соответственно, каждый из потоков символов, выдаваемых логикой 78 STC кодирования, поступает на соответствующий процессор 80a, 80b IFFT (которые коллективно названы далее как процессоры 80 IFFT), показанные раздельно для упрощения понимания. Специалисты в данной области техники легко поймут, что могут быть использованы один или несколько процессоров, которые обеспечивают такую обработку цифрового сигнала, изолированно или в комбинации с другой описанной здесь обработкой данных. Процессоры 80 IFFT предпочтительно выполняют обратное преобразование Фурье для соответствующих символов. На выходе процессоров 80 IFFT получаются символы во временной области. Символы во временной области группируются в кадры, которые связываются при помощи логики 82a, 82b введения префикса (которая коллективно названа далее как логика 82 введения префикса). В отношении каждого из полученных сигналов выполняется повышающее преобразование в цифровой области к промежуточной частоте и преобразование в аналоговый сигнал при помощи соответствующих схем 84a, 84b цифрового повышающего преобразования (DUC) и цифроаналогового преобразования (которые коллективно названы далее как схемы 84 DUC+D/A). Полученные в результате (аналоговые) сигналы одновременно модулируются при желательной радиочастоте, усиливаются и передаются через радиочастотные (RF) схемы 86a, 86b (которые коллективно названы далее как RF схемы 86) и антенны 34b. Следует иметь в виду, что контрольные сигналы, известные для намеченного мобильного терминала 16, распределяются между поднесущими. Мобильный терминал 16, который обсуждается далее более подробно, использует эти контрольные сигналы для оценки канала.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 6, на которой показан прием мобильным терминалом 20 сигналов, переданных либо непосредственно с базовой станции 16, либо при помощи ретранслятора 22. После получения переданных сигналов на каждой из антенн 46a мобильного терминала 20, соответствующие сигналы демодулируются и усиливаются при помощи соответствующей RF схемы 88. Для упрощения понимания, показан и детально описан только один из двух приемных трактов. Схема 90 аналого-цифрового преобразования (D/A) и понижающего преобразования (DCC) выполняет оцифровку и понижающее преобразование аналогового сигнала для цифровой обработки. Полученный в результате цифровой сигнал может быть использован в схеме 92 автоматической регулировки усиления (AGC) для управления усилением усилителей в RF схемах 88 на основе с уровня принятого сигнала.

Первоначально, цифровой сигнал подается в логику 94 синхронизации, которая содержит логику 96 грубой синхронизации, которая буферизует несколько OFDM символов и вычисляет автокорреляцию между двумя последовательными OFDM символами. Результирующий временной показатель, соответствующий максимуму результата корреляции, определяет окно поиска точной синхронизации, которое используется в логике 98 точной синхронизации для определения точной позиции начала кадра на основе заголовков. Выходной сигнал логики 98 точной синхронизации обеспечивает получение кадра логикой 100 совмещения кадров. Надлежащее совмещение кадров является важным для того, чтобы при последующей FFT обработке обеспечивалось точное преобразование из временной области в частотную область. Алгоритм точной синхронизации основан на корреляции между принятыми контрольными сигналами, переносимыми заголовками, и локальной копией известных контрольных данных. После достижения совмещения кадров, префикс OFDM символа удаляется при помощи логики 102 удаления префикса, и полученные выборки направляются в логику 104 коррекции смещения частоты, которая компенсирует смещение частоты системы, вызванное рассогласованием местных гетеродинов в передатчике и приемнике. Логика 94 синхронизации предпочтительно содержит логику 106 смещения частоты и оценки тактирования, которая основана на заголовках и позволяет оценивать влияние этих эффектов на переданный сигнал и передавать эти оценки в логику 104 коррекции, чтобы надлежащим образом обработать OFDM символы.

В этот момент, OFDM символы во временной области готовы для преобразования в частотную область с использованием логики 108 FFT обработки. В результате получаются символы частотной области, которые посылаются в логику 110 обработки. Логика 110 обработки выделяет рассеянные контрольные сигналы с использованием логики 112 выделения рассеянных контрольных сигналов, определяет оценку канала на основе выделенных контрольных сигналов, с использованием логики 114 оценки канала, и обеспечивает канальные характеристики для всех поднесущих, с использованием логики 116 восстановления канала. Для того чтобы определить канальную характеристику для каждой из поднесущих, контрольный сигнал по существу представляет собой множество контрольных символов, которые рассеяны среди символов данных по всем OFDM поднесущим в соответствии с известным шаблоном как во времени, так и по частоте.

На фиг. 7 показаны ресурсные блоки (RB) 70, 70a-70n (далее RB 70), имеющие структуру контрольного сигнала восходящей линии связи. Два или более ресурсных блоков 70a-70n могут быть объединены для формирования базового канального блока (BCU). RB 70 содержит контрольные символы, размещенные согласно шаблону. Шаблон контрольных символов может быть использован, среди прочего, для оценки канала, демодуляции данных и зондирования.

RB 70 может иметь множество строк и столбцов. Например, RB 70 может иметь 12 строк и 6 столбцов. Шесть символов или тонов могут быть предусмотрены в каждой строке, например OFDM символы среди других типов символов. Специалисты в данной области техники легко поймут, что может быть использовано любое число строк и столбцов. Например, RB 70 может иметь различные размеры, в том числе 12×6, 18×6 и 6×4, среди других размеров. RB 70 может быть оптимизирован для разделения на каналы и для передачи небольших пакетов (VoIP). На фиг. 7 показан RB 70, который имеет ось времени вдоль столбцов и ось частоты вдоль строк.

На фиг. 7 показано множество конфигураций RB, имеющих шаблоны контрольных символов с различными конфигурациями плотности для двух систем передатчика. Плотность контрольных символов и шаблон контрольных символов могут конфигурироваться во времени и по частоте так, чтобы соответствовать различным размерам смежных ресурсов. Контрольный символ для первого передатчика маркирован 1, в то время как контрольный символ для второго передатчика маркирован "2. RB 70 содержит области для контрольных символов и области для сигналов данных. Шаблон контрольных символов и значение плотности могут быть выбраны на основе размера смежного ресурса и режима передачи и приема с использованием множества антенн (MIMO).

Символы частотной области подаются на STC декодер 118, который обеспечивает STC декодирование по обоим трактам приема для восстановления переданных символов. Восстановленные символы размещаются в исходном порядке с использованием логики 120 обратного перемежения символов, которая соответствует логике 76 перемежения символов из состава передатчика базовой станции 16.

Символы, в отношении которых выполнено обратное перемежение, затем демодулируются или обратно отображаются в соответствующий поток битов с использованием логики 122 обратного отображения. Затем выполняется обратное перемежение битов с использованием логики 124 обратного перемежения битов, которая соответствует логике 72 перемежения битов архитектуры передатчика базовой станции 16. Биты, в отношении которых выполнено обратное перемежение, затем подвергаются обработке при помощи логики 126 рассогласования скоростей и подаются в логику 128 канального декодера, для восстановления первоначально скремблированных данных и контрольной суммы CRC. Таким образом, логика 130 CRC удаляет контрольную сумму CRC, проверяет скремблированные данные традиционным образом и подает их в логику 132 дескремблирования, с использованием известного кода дескремблирования базовой станции для восстановления исходно переданных данных 134.

При восстановлении данных 134, CQI 136 или, по меньшей мере, информация, достаточная для создания CQI на базовой станции 16, определяются при помощи логики 138 анализа вариации канала и передаются на базовую станцию 16. Как уже было указано здесь выше, CQI 134 может зависеть от отношения мощности несущей к уровню помех (CIR), а также от степени, с которой канальная характеристика варьируется по различным поднесущим в полосе частот OFDM. В данной реализации коэффициенты усиления канала для каждой из поднесущих в полосе частот OFDM, используемой для передачи информации, сравниваются друг с другом для определения степени, с которой коэффициент усиления канала варьируется в полосе частот OFDM.

Может быть предусмотрена структура управления восходящей линии связи (UL) для OFDM систем, которая позволяет мобильным терминалам 20 осуществлять связь с базовыми станциями 16. Структура управления может включать в себя канал квитирования восходящей линии связи (UL ACK) и выделенный канал управления, который в качестве обратной связи возвращает информацию, такую как, среди прочего, информация индикатора качества канала (CQI), информация индекса матрицы предварительного кодирования (PMI) и информация ранжирования. Мобильные терминалы 20 могут использовать UL ACK канал для первоначального доступа к OFDM системе, для запросов полосы частот, для инициирования продолжения согласованного обслуживания и для предложенного выделения заголовка реконфигурации, среди других задач. Более того, может быть предусмотрен канал квитирования нисходящей линии связи (DL ACK), для квитирования UL данных передачи. DL ACK канал может содержать n тонов, которые распределены по всей полосе. DL ACK канал может быть регулируемым по мощности для намеченного пользователя, причем регулирование мощности может быть обеспечено путем назначения канала каждому пользователю.

Фиксированное число ресурсов может быть выделено для каналов управления, в том числе для UL АСК каналов, DL АСК каналов, UL каналов управления мощностью и каналов управления различного назначения. О фиксированном числе ресурсов может быть просигнализировано управляющей информацией суперкадра. Набор АСК каналов может быть задан для всех назначений однонаправленной передачи, и отдельный набор АСК каналов может быть задан для групповых назначений. АСК каналы, которые используются для заданной пакетной передачи, определяются при помощи номера раздела и слоя. АСК сигналы передаются с использованием нескольких АСК элементов, причем АСК элемент определяется как группа непрерывных тонов или поднесущих. Значение АСК сигналов может быть определено посредством либо некогерентного детектирования, либо когерентного детектирования. Код ортогонального расширения может быть использован для мультиплексирования множества АСК сигналов в одном и том же АСК элементе.

Структура каналов управления восходящей линии связи поддерживает UL АСК каналы как для назначений каналов однонаправленной передачи, так и для групповых назначений. Структура UL каналов управления также поддерживает множество АСК-квитанций для различных пакетов, которые передаются с использованием одних и тех же ресурсов, таких как MIMO с множеством кодовых слов (MCW-MIMO) или MIMO с множеством пользователей (MU-MIMO). UL канал управления также обеспечивает обратную связь для избирательного по частоте планирования и предварительного кодирования, в том числе для простых назначений при разнесении.

В случае MU-MIMO, отдельные однонаправленные сообщения обеспечиваются для каждого пользователя, который приписан к одному и тому же разделу. Однонаправленный сегмент управления может иметь MU-MIMO заголовок или многоабонентское сообщение, которое предназначено для пользователя с геометрией более низкого уровня в назначении. Заголовок может содержать тип сообщения, который указывает число слоев, которые мультиплексированы на одних и тех же ресурсах. Более того, заголовок может содержать PMI, используемый для передачи в случае обратной связи предварительного кодирования, основывающегося на шифровальной книге. PMI представляет матрицу, число столбцов которой равно числу слоев, причем каждый столбец содержит вектор предварительного кодирования для соответствующего слоя.

Фиксированное число ресурсов может быть распределено для выделенного UL канала управления. Ресурсы разделяются на UL элементы управления, причем число элементов, выделенных пользователю, зависит от объема запрашиваемой обратной связи. Выделенные элементы могут быть распределены по всей полосе, чтобы получить разнесение по частоте. UL информация управления защищается при помощи CRC и скремблируется при помощи ID пользователя. Содержимое информации может изменяться при всяком случае обратной связи так, чтобы оно соответствовало контролируемой по событию информации управления, такой как запрос полосы частот.

Может быть предусмотрен UL канал произвольного доступа (RA) для обеспечения пользователю возможности первоначального получения доступа в систему через одну из нескольких физических структур управления. В соответствии с одним из вариантов осуществления UL канал произвольного доступа является назначенным ресурсом. UL канал произвольного доступа может быть основывающимся на конкуренции каналом для множества мобильных терминалов 20 для запроса доступа/по