Способ передачи данных по технологии mimo и передатчик (варианты)

Способ передачи данных по технологии mimo и передатчик (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к системам сотовой связи. Более конкретно настоящее изобретение относится к системе опорных сигналов в сети сотовой связи, которая поддерживает как устаревшие, так и современные системы мобильной связи.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Стандарты сетей сотовой связи развиваются во времени. В современных системах связи используются стандарты 3GPP и/или "3G Rel-8". Однако стандарт 3GPP развивается в стандарт 3GPP LTE (эволюция в долгосрочной перспективе), часто указываемый как "LTE-A".

[0003] Как можно видеть, внедрение следующих поколений многих технологий осуществляется путем постепенных приращений. Это происходит по разным причинам, включая, например, задержку распространения среди потребителей электронных устройств, удовлетворяющих требованиям системы следующего поколения. В частности, в период перехода между двумя технологиями, например от Rel-8 к LTE-A, некоторые пользователи могут использовать "старые" мобильные терминалы, работающие в системе Rel-8, в то время как другие пользователи (например, любители новинок) уже могли перейти на мобильные терминалы, работающие в системе LTE-A. Таким образом, на протяжении этого переходного периода провайдерам услуг сотовых сетей связи может потребоваться поддерживать как "старую", так и "новую" системы связи.

[0004] Когда провайдер сети сотовой связи поддерживает одновременно новую (например, Rel-8) и старую (например, LTE-A) системы связи, возникают различные проблемы. Одна такая проблема заключается в обеспечении эффективной работы в обеих системах одного передающего терминала, такого как базовая станция (eNB в терминологии LTE-A) или ретранслятор. Когда передающий терминал "знает", с какой системой может работать определенный мобильный терминал, то передающий терминал может осуществлять соответствующее кодирование информации, передаваемой для этого мобильного терминала. Однако на практике такую технологию трудно использовать, поскольку базовые станции и ретрансляторы должны обслуживать одновременно множество мобильных терминалов. Таким образом, поддержка обеих систем Rel-8 и LTE-A как на передающей стороне, так и в мобильном терминале, может представлять достаточно сложную проблему. Кроме того, может оказаться необходимо ввести значительный объем дополнительной служебной информации как в восходящей, так и в нисходящей линиях для обеспечения различения при передачах между старой и новой системами.

[0005] Кроме того, можно ожидать, что новая система может включать особенности, отсутствующие в старой системе, и поэтому возникает проблема поддержки этих новых особенностей и в то же время обеспечения совместимости со старой системой. В частности, в стандарте Rel-8 поддерживается схема MIMO низких порядков, в то время как в стандарте LTE-A поддерживается система MIMO высоких порядков (от 4×4 до 8×8 передающих и принимающих антенн). Для системы MIMO высокого порядка необходима определенная система опорных сигналов. Однако для MIMO в Rel-8 (схема MIMO невысоких порядков) также используются опорные сигналы. Поэтому система сотовой связи и в особенности передающий терминал, такой как базовая станция, которая совместима со старой системой Rel-8 и с новой системой LTE-A, должна поддерживать обе системы опорных сигналов.

[0006] Таким образом, существует потребность в системе опорных сигналов, которая совместима с устаревшей системой Rel-8 и с системой LTE-A следующего поколения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] В настоящем изобретении предлагается способ работы передающего устройства по схеме MIMO в сети сотовой связи, поддерживающей мобильные терминалы, работающие в соответствии с устаревшим стандартом, и мобильные терминалы, работающие в соответствии со стандартом следующего поколения. Способ включает: определение матрицы ресурсных блоков в информационном канале сети сотовой связи, причем каждый ресурсный блок соответствует зоне поднесущих временного слота передачи в определенной подполосе частот; назначение первого набора опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с устаревшим стандартом, ресурсным блокам в определенных позициях матрицы, которые должны передаваться передающим устройством MIMO, причем эти определенные позиции определяются устаревшим стандартом; и назначение второго набора опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, другим ресурсным блокам матрицы, которые должны передаваться передающим устройством MIMO.

[0008] В настоящем изобретении также предлагается передающее устройство в сети сотовой связи, способное работать в соответствии с устаревшим стандартом и со стандартом следующего поколения. Передающее устройство содержит группу антенн и процессор, обеспечивающий выполнение передающим устройством следующих стадий: передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с устаревшим стандартом, в первом временном слоте; и передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, во втором временном слоте.

[0009] В настоящем изобретении предлагается еще одно передающее устройство в сети сотовой связи, способное работать в соответствии с устаревшим стандартом и со стандартом следующего поколения. Передающее устройство содержит группу антенн и процессор, обеспечивающий выполнение передающим устройством следующих стадий: передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии с устаревшим стандартом, в первой подполосе частот определенного временного слота; и передачу опорных сигналов для мобильных терминалов, работающих в соответствии со стандартом следующего поколения, во второй подполосе частот определенного временного слота.

[0010] Другие особенности и признаки настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники после ознакомления с нижеприведенным описанием конкретных вариантов осуществления изобретения вместе с прилагаемыми фигурами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] На прилагаемых фигурах иллюстрируются варианты осуществления настоящего изобретения, которые являются лишь примерами.

[0012] Фигура 1 - общая схема системы сотовой связи.

[0013] Фигура 2 - блок-схема базовой станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0014] Фигура 3 - блок-схема беспроводного терминала, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0015] Фигура 4 - блок-схема ретрансляционной станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0016] Фигура 5 - логическая блок-схема OFDM-передатчика, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0017] Фигура 6 - логическая блок-схема OFDM-приемника, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.

[0018] Фигура 7 - блок-схемы передатчика и приемника SC-FDMA для конфигурации с одним входом и одним выходом (SISO) в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0019] Фигура 8А - схема мультиплексирования для информационного канала в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0020] Фигура 8В - другая схема мультиплексирования для информационного канала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0021] Фигура 9А - схема мультиплексирования для дополнительных общих опорных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0022] Фигура 9В - схема другой системы дополнительных общих опорных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0023] Фигура 10А - схема системы целевых опорных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0024] Фигура 10В - схема другой системы целевых опорных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0025] Для указания сходных элементов на различных фигурах используются одинаковые ссылочные номера.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0026] На фигуре 1 показан контроллер (BSC) 10 базовых станций, который управляет беспроводной связью внутри сот 12, обслуживаемых соответствующими базовыми станциями (BS) 14. В некоторых конфигурациях каждая сота дополнительно разделена на секторы 13 или зоны (не показаны). В общем случае каждая базовая станция 14 обеспечивает связь, используя модуляцию OFDM, с мобильными и/или беспроводными терминалами 16, находящимися в пределах соты 12, связанной с соответствующей базовой станцией 14. Перемещения мобильных терминалов 16 относительно базовых станций 14 приводит к значительным флуктуациям состояния канала. Как показано на фигуре 1, базовые станции 14 и мобильные терминалы 16 имеют по несколько антенн, обеспечивающих пространственное разнесение для осуществления связи. В некоторых схемах могут использоваться ретрансляционные станции 15, помогающие обеспечивать связь между базовыми станциями 14 и абонентскими терминалами 16. Беспроводные терминалы 16 могут передаваться из любой соты 12, сектора 13, зоны (не показана), базовой станции 14 или ретрансляционной станции 15 в другую соту 12, сектор 13, зону (не показана), базовую станцию 14 или ретрансляционную станцию 15. В некоторых конфигурациях базовые станции 14 обмениваются информацией между собой и с другой сетью (такой как базовая сеть или сеть Интернет, не показаны) по транзитной сети 11. В некоторых конфигурациях контроллер 10 базовых станций не используется.

[0027] На фигуре 2 представлена схема одного из вариантов базовой станции 14. Базовая станция 14 в общем случае содержит систему 20 управления, процессор 22 основной полосы частот, схемы 24 радиопередающего тракта, схемы 26 радиоприемного тракта, антенны 28 и сетевой интерфейс 30. Схемы 26 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одним или несколькими удаленными передатчиками мобильных терминалов 16 (см. фигуру 3) и ретрансляционных станций 15 (см. фигуру 4). Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.

[0028] Процессор 22 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 22 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах или на специализированных интегральных схемах. Затем принятая информация передается по беспроводной сети через сетевой интерфейс 30 или передается на другой мобильный терминал 16, обслуживаемый базовой станцией 14, напрямую или через ретранслятор 15.

[0029] На передающей стороне процессор 22 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из сетевого интерфейса 30 под управлением системы 20 управления и кодирует данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 24 радиопередающего тракта, где они модулируют один или несколько несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 28 через согласующие схемы (не показаны). Процессы модуляции и обработки описываются ниже более подробно.

[0030] На фигуре 3 представлена схема одного из вариантов мобильного терминала 16. Так же, как базовая станция 14, мобильный терминал 16 содержит систему 32 управления, процессор 34 основной полосы частот, схемы 36 радиопередающего тракта, схемы 38 радиоприемного тракта, антенны 40 и схемы интерфейса 42 пользователя. Схемы 38 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и ретрансляционными станциями 15. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.

[0031] Процессор 34 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 34 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах и на специализированных интегральных схемах.

[0032] Для осуществления передачи информации процессор 34 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из системы 32 управления и кодирует эти данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 36 радиопередающего тракта, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 40 через согласующие схемы (не показаны). Специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между мобильным терминалом и базовой станцией либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию.

[0033] При использовании модуляции OFDM полоса передачи делится на множество ортогональных несущих частот. Каждая несущая частота модулируется цифровыми данными, которые должны быть переданы. Поскольку при модуляции OFDM осуществляется разбиение полосы передачи на множество несущих частот, то ширина полосы частот для каждой несущей частоты уменьшается и время модуляции для нее увеличивается. Поскольку все несущие передаются параллельно, то скорость передачи для цифровых данных или символов на некоторой заданной несущей частоте ниже, чем в случае одной несущей.

[0034] При модуляции OFDM используется обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ) информации, которая должна быть передана. При демодуляции осуществляется быстрое преобразование Фурье принятого сигнала (БПФ), обеспечивающее извлечение переданной информации. На практике ОБПФ и БПФ осуществляются с использованием цифровой обработки сигнала, при которой выполняется обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ) и дискретное преобразование Фурье (ДПФ) соответственно. Соответственно, характерной особенностью модуляции OFDM является формирование ортогональных поднесущих частот для множества полос в канале передачи. Модулированные сигналы представляют собой цифровые данные, имеющие сравнительно низкую скорость передачи и способные находиться в пределах своих соответствующих частотных полос. Отдельные несущие частоты не модулируются непосредственно цифровыми сигналами. Вместо этого все несущие частоты модулируются одновременно с ОБПФ.

[0035] Как правило, модуляция OFDM используется предпочтительно по меньшей мере для нисходящей передачи, от базовых станций 14 на мобильные терминалы 16. Каждая базовая станция 14 имеет "n" передающих антенн 28 (n≥1), и каждый мобильный терминал 16 имеет "m" приемных антенн 40 (m≥1). Причем следует иметь в виду, что в принципе и передающие, и приемные антенны могут использоваться как для приема, так и для передачи с использованием соответствующих антенных переключателей.

[0036] Когда используются ретрансляционные станции 15, для нисходящей передачи от базовых станций 14 на ретрансляторы 15 и далее на мобильные терминалы 16 предпочтительно используется OFDM.

[0037] На фигуре 4 представлена схема одного из вариантов ретрансляционной станции 15. Так же, как базовая станция 14 и мобильный терминал 16, ретрансляционная станция 15 содержит систему 132 управления, процессор 134 основной полосы частот, схемы 136 радиопередающего тракта, схемы 138 радиоприемного тракта, антенны 130 и схемы 142 модуля ретрансляции. Схемы 142 модуля ретрансляции обеспечивают ретранслятору 15 возможность осуществления связи между базовой станцией 14 и мобильными терминалами 16. Схемы 138 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и мобильными терминалами 16. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.

[0038] Процессор 134 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 134 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах и на специализированных интегральных схемах.

[0039] Для осуществления передачи информации процессор 134 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из системы 132 управления и кодирует эти данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 136 радиопередающего тракта, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 130 через согласующие схемы (не показаны). Как это уже указывалось, специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между мобильным терминалом и базовой станцией либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию.

[0040] Ниже со ссылками на фигуру 5 описывается логическая архитектура процесса передачи при использовании схемы OFDM. Сначала контроллер 10 базовых станций передает на базовую станцию 14 данные, которые должны быть переданы на мобильные терминалы 16, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию 15. Базовая станция 14 может использовать индикаторы качества канала (CQI), связанные с мобильными терминалами, для планирования данных для передачи, а также для выбора подходящих схем кодирования и модуляции для передачи запланированных данных. Индикаторы CQI могут быть получены непосредственно от мобильных терминалов 16 или могут быть определены на базовой станции 14 по получаемой от них информации. В любом случае индикатор CQI для каждого мобильного терминала 16 определяется степенью изменения амплитуды сигнала в канале в полосе частот OFDM.

[0041] Запланированные данные 44, представляющие собой поток бит, скремблируются с помощью функционального блока 46 скремблирования таким образом, чтобы снизить величину отношения пиковой и средней мощностей, связанных с данными. Для скремблированных данных определяется циклический контрольный код (CRC), который добавляется к скремблированным данным с помощью функционального блока 48 добавления кода CRC. После этого выполняется канальное кодирование с помощью функционального блока 50 канального кодирования для эффективного введения избыточности в данные, чтобы обеспечить обнаружение и исправление ошибок в мобильном терминале 16. Аналогично канальное кодирование для определенного мобильного терминала определяется индикатором CQI. В некоторых вариантах функциональный блок 50 канального кодирования использует известную схему турбокодирования. После этого закодированные данные обрабатываются с помощью функционального блока 52 согласования скорости передачи данных для компенсации увеличения объема данных, связанного с кодированием.

[0042] Для перемежения битов в закодированных данных используется функциональный блок 54 перемежения для минимизации потерь идущих подряд бит данных. Полученная последовательность бит данных упорядоченным образом отображается функциональным блоком 56 отображения в соответствующие символы, определяемые выбранной модуляцией в основной полосе частот. Предпочтительно используется квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или квадратурная фазовая модуляция (QPSK). Глубина модуляции может быть выбрана в зависимости от индикатора CQI, полученного для определенного мобильного терминала. Символы могут быть упорядоченным образом перегруппированы с помощью функционального блока 58 перемежения символов для дальнейшего повышения устойчивости передаваемого сигнала к периодическим потерям данных, вызываемым частотно-селективными замираниями (федингом).

[0043] На этой стадии группы бит отображены в символы, представляющие точки в диаграмме амплитуд и фаз сигналов (созвездие). Когда необходимо пространственное разнесение, блоки символов обрабатываются дополнительно с помощью функционального блока 60 кодирования для получения пространственно-временных блочных кодов (STC), в результате чего передаваемые сигналы становятся более устойчивыми к помехам и при этом упрощается их декодирование в мобильном терминале 16. Функциональный блок 60 STC-кодирования будет обрабатывать входные символы для получения "n" выходных сигналов, соответствующих количеству передающих антенн 28 базовой станции 14. Система 20 управления и/или процессор 22 основной полосы частот, как это было описано со ссылками на фигуру 2, будут обеспечивать сигнал управления отображением для управления процессом STC-кодирования. На этой стадии символы для "n" выходов представляют данные, которые должны быть переданы и которые могут быть извлечены в мобильном терминале 16.

[0044] Для рассматриваемого варианта принимается, что базовая станция 14 имеет две антенны 28 (n=2) и функциональный блок 60 STC-кодирования обеспечивает два выходных потока символов. Соответственно, каждый из потоков символов, формируемых функциональным блоком 60 STC-кодирования, направляется в соответствующие процессоры 62 ОБПФ, показанные отдельно для лучшего понимания. Специалистам в данной области техники будет понятно, что для обеспечения такой цифровой обработки сигналов может использоваться один или несколько процессоров по отдельности или в сочетании с другими процессорами, рассмотренными в настоящем описании. Процессоры 62 ОБПФ предпочтительно будут обрабатывать соответствующие символы для осуществления в отношении них обратного преобразования Фурье. На выходе процессоров 62 ОБПФ обеспечиваются символы во временной области. Символы группируются во временной области в кадры, которые связываются с префиксом с помощью логической схемы 64 введения префиксов. Каждое полученное сообщение преобразуется с переносом его на более высокую промежуточную частоту и затем преобразуется в аналоговый сигнал с помощью соответствующих схем 66 повышения частоты (DUC) и цифроаналогового преобразования (D/A). Затем одновременно осуществляется модуляция полученными аналоговыми сигналами требуемой радиочастоты, усиление и передача через схемы 68 ВЧ-тракта и антенны 28. Следует отметить, что между поднесущими распределяются пилот-сигналы, известные мобильному терминалу 16, предполагаемому получателю информации. Мобильный терминал 16, который далее будет описан более подробно, будет использовать эти пилот-сигналы для оценки качества канала.

[0045] На фигуре 6 иллюстрируется прием переданных сигналов мобильным терминалом 16 либо напрямую от базовой станции 14, либо через ретранслятор 15. После получения переданных сигналов каждой из антенн 40 мобильного терминала 16 эти сигналы демодулируются и усиливаются соответствующими схемами 70 ВЧ-тракта. В интересах краткости и ясности изложения на фигуре 6 показан только один из двух приемных трактов. Схемы 72 аналого-цифрового преобразования и преобразования (понижения) частоты осуществляют оцифровку и преобразование полученного аналогового сигнала для цифровой обработки. Полученный цифровой сигнал может использоваться схемами 74 автоматической регулировки усиления для управления усилением схем 70 ВЧ-тракта в зависимости от уровня принятого сигнала.

[0046] Сначала цифровой сигнал подается на вход функционального блока 76 синхронизации, которая содержит функциональный блок 78 грубой синхронизации, обеспечивающий буферизацию нескольких символов OFDM и вычисление автокорреляционной функции двух последовательных символов OFDM. Полученный указатель времени, соответствующий максимуму вычисленной корреляции, задает временное окно для точной синхронизации, которое используется функциональным блоком 80 точной синхронизации для определения точного начального положения кадра на основе заголовков. Выходная информация функционального блока 80 точной синхронизации обеспечивает получение кадра функциональным блоком 84 выравнивания кадра. Надлежащее выравнивание кадра важно, чтобы последующая обработка с использованием БПФ обеспечивала точное преобразование из временной области в частотную область. Алгоритм точной синхронизации основан на корреляции между принятыми пилот-сигналами, содержащимися в заголовках, и локальной копией известной информации пилот-сигналов. После выравнивания кадра префикс символа OFDM удаляется функциональным блоком 86 удаления префиксов и полученные совокупности символов направляются в функциональный блок 88 коррекции смещения частоты, которая осуществляет компенсацию системного сдвига частоты, связанного с отсутствием синхронизации местных генераторов передатчика и приемника. В предпочтительных вариантах функциональный блок 76 синхронизации содержит логическую схему 82 оценки сдвигов частоты и времени, которая использует заголовки для оценки влияния этих сдвигов на переданный сигнал и передает эти оценки в функциональный блок 88 коррекции для надлежащей обработки символов OFDM.

[0047] На этой стадии символы OFDM во временной области уже готовы для преобразования в частотную область с помощью функционального блока 90, использующего БПФ. В результате преобразования получают символы в частотной области, которые подаются на вход функционального блока 92 обработки. Функциональный блок 92 обработки обеспечивает извлечение распределенного пилот-сигнала с помощью функционального блока 94 извлечения распределенного пилот-сигнала, затем на основе извлеченного пилот-сигнала с помощью функционального блока 96 осуществляет оценку канала и обеспечивает частотные характеристики канала для всех поднесущих частот с использованием функционального блока 98 реконструкции канала. Чтобы определить частотную характеристику канала для каждой поднесущей частоты, пилот-сигнал представляет собой множество пилот-символов, распределенных по символам данных, передаваемым на OFDM-поднесущих, по известной схеме как во временной, так и в частотной областях. В функциональном блоке 92 обработки осуществляется сравнение принятых пилот-символов с пилот-символами, рассчитанными для определенных поднесущих в определенных временных интервалах, для определения частотной характеристики канала для поднесущих, на которых были переданы эти пилот-символы. При этом осуществляется интерполяция для оценки частотной характеристики канала для большинства, если не для всех, из остающихся поднесущих частот, для которых не обеспечиваются пилот-символы. Действительные и интерполированные отклики канала используются для оценки общей частотной характеристики канала, которая включает отклики канала для большей части, если не для всех, поднесущих в OFDM-канале.

[0048] Символы в частотной области и информация реконструкции канала, которые получают из частотных характеристик канала для каждого тракта приема сигнала, подаются на вход STC-декодера 100, который осуществляет STC-декодирование в обоих приемных трактах для восстановления переданных символов. Реконструкция канала обеспечивает STC-декодер 100 информацией для коррекции частотной характеристики, достаточной для устранения искажений, вносимых каналом передачи, при обработке соответствующих символов в частотной области.

[0049] Функциональный блок 102 обратного перемежения, логика работы которого соответствует логике работы функционального блока 53 передатчика перемежения символов, восстанавливает порядок следования извлеченных символов. Затем функциональный блок 104 обратного отображения осуществляет демодулирование или обратное отображение полученной последовательности символов. После этого функциональный блок 106 обратного перемежения бит, логика работы которого соответствует логике работы функционального блока 54 передатчика, осуществляющего перемежение бит, восстанавливает исходный порядок следования бит. После этого полученная последовательность бит обрабатывается функциональным блоком 108 обратной коррекции скорости передачи данных и подается на вход декодера 110 канала для восстановления скремблированных данных и контрольной суммы CRC. Соответственно, функциональный блок 112 удаляет контрольную сумму CRC, обычным образом проверяет скремблированные данные и подает их на функциональный блок 114 дескремблирования, который осуществляет дешифрование с использованием известного кода дескремблирования базовой станции для получения исходных данных 116.

[0050] Параллельно с восстановлением данных 116 определяется и передается на базовую станцию 14 индикатор CQI или по меньшей мере информация, достаточная для определения на базовой станции 14 индикатора CQI. Как уже отмечалось, величина параметра CQI может определяться отношением мощности сигнала на несущей частоте к помехе (CIR), а также степенью изменения отклика канала для различных поднесущих частот в полосе частот OFDM. Во втором случае для определения степени изменения отклика канала в полосе частот OFDM будет использоваться усиление канала для каждой поднесущей частоты для передачи информации, сравниваемой для различных поднесущих частот. Хотя существуют различные способы измерения степени изменения отклика канала, однако должен использоваться способ вычисления стандартного отклонения усиления канала для каждой поднесущей частоты в полосе частот OFDM, используемой для передачи данных.

[0051] На фигуре 7 приведена схема передатчика и приемника SC-FDMA для схемы с одним входом и одним выходом (SISO) в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В конфигурации SISO мобильные станции осуществляют передачу через одну антенну и базовые станции и/или ретрансляционные станции осуществляют прием через одну антенну. На фигуре 7 иллюстрируются основные стадии обработки сигналов в передатчике и приемнике для восходящей линии LTE SC-FDMA. В некоторых вариантах используется схема SC-FDMA (многостанционный доступ с частотным разнесением с передачей на одной несущей). SC-FDMA - это схема модуляции и многостанционного доступа, введенная для реализации стандартов радиоинтерфейса четвертого поколения (4G) широкополосной беспроводной связи 3GPP LTE в каналах восходящей связи. Схема SC-FDMA может рассматриваться как схема OFDMA с предварительным кодированием ДПФ, или же она может рассматриваться как схема многостанционного доступа с одной несущей. Во всем процессе обработки при передаче и приеме сигналов SC-FDMA и OFDMA имеется несколько сходных моментов. Эти общие моменты OFDMA и SC-FDMA связаны с передающими схемами OFDMA и приемными схемами OFDMA, принципы работы которых будут понятны специалистам в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием. Схема SC-FDMA четко отличается от схемы OFDMA предварительным кодированием ДПФ модулированных символов и соответствующим преобразованием ОДПФ демодулированных символов. В связи с этим предварительным кодированием модулирование поднесущих частот SC-FDMA не будет независимым, как в случае поднесущих OFDMA. В результате отношение PAPR сигналов SC-FDMA ниже отношения PAPR сигналов OFDMA. При низких величинах PAPR существенно улучшается эффективность использования мощности передатчика мобильного терминала.

[0052] На фигурах 1-7 представлен конкретный пример системы связи, которая может использоваться для реализации в ней вариантов настоящего изобретения. Следует понимать, что варианты настоящего изобретения могут быть реализованы в системах связи, архитектура которых отличается от архитектуры этого конкретного примера, но при этом они работают в соответствии с реализацией вариантов, как это указывается в настоящем описании.

[0053] В частности, система беспроводной связи, которая иллюстрируется на фигурах 1-7, может использовать схему MIMO ("много входов - много выходов"). Как можно понять, система MIMO имеет множество каналов связи, которые используются между множеством антенн передатчика и приемника. Соответственно, передающее устройство в схеме MIMO (например, базовая станция 14 или ретранслятор 15) будут иметь N антенн, а приемное устройство (например, мобильный терминал 16) будет иметь М антенн. С другой стороны, любая антенна или любые несколько антенн мобильного терминала 16 могут использоваться для передачи и любая антенна или любые несколько антенн базовой станции 14 или ретранслятора 15 могут использоваться для приема. Схема пространственно-временного кодирования обеспечивает управление данными, которые должны передаваться каждой из N антенн. Функциональный блок пространственно-временного кодирования в передатчике обрабатывает данные, которые должны передаваться, и формирует однозначно определяемую информацию (в зависимости от функции кодирования эта информация может быть подмножеством потока данных, которые должны передаваться, или же может быть копией полного потока данных, как это описывается ниже), которая должна передаваться N антеннами. Каждая из М антенн будет принимать сигналы, переданные каждой из N антенн. Функциональный блок пространственно-временного кодирования в принимающем устройстве будет обрабатывать информацию, переданную N антеннами, для извлечения данных.

[0054] В частности, старая система Rel-8 поддерживает схемы MIMO невысоких порядков (а именно, менее чем 4 передающие антенны и 4 приемные антенны (4×4)), в то время как система LTE-A поддерживает схемы MIMO более высоких порядков (а именно, более чем 4 передающие антенны и, в частности, до 8 передающих антенн и 8 приемных антенн (8×8)). Таким образом, на заданном узле eNB (например, на базовой станции 14) может быть развернуто сравнительно большое число передающих антенн. Корреляция между антеннами на узлах eNB может быть меньше (по сравнению с антеннами на старых узлах, использующих схемы MIMO невысоких порядков), и поэтому эти узлы могут поддерживать схемы MIMO более высоких порядков (до 8×8) при передачах в нисходящей линии LTE-A. В свою очередь, это может обеспечивать более высокую спектральную эффективность.

[0055] Как можно понять, схемы MIMO не ограничиваются множеством антенн на заданном передающем узле. В системе LTE-A поддерживается согласованная многоточечная передача и прием (то есть от многих дискретных антенн). В частности, многоточечные передачи могут формироваться по следующим сценариям: от одного и того же узла eNB (например, от базовой станции 14); от разных узлов eNB; между узлами eNB и NR (например, ретранслятором 15); между разными узлами NR. Схемы многоточечной передачи обеспечивают определенные